государственный институт по проектированию

ОСНОВАНИЯ И ФУНДАМЕНТОВ МИНИСТЕРСТВА МОНТАЖНЫХ ПЕЦИАЛЬНЫХ СТРОИТЕЛЬНЫХ РАБОТ СССР

ФУНДАМЕНТПРОЕКТ

РУКОВОДСТВО

ПО ИНЖЕНЕРНО-ГЕОЛОГИЧЕСКИМ ИЗЫСКАНИЯМ В ОПОЛЗНЕВЫХ РАЙОНАХ

МОСКВА-

2.13. Выбор густоты сети пунктов геофизических наблюдений производится так же, как и при размещении разведочных выработок.

Расстояния между створами, вдоль которых располагаются пункты наблюдений, в зависимости от сложности геологического строения участка и трудности интерпретации, могут колебаться от 100 до 500 м. Расстояние между пунктами измерений вдоль створа следует брать не больше 100 и не меньше 25 м для ВЭЗ и 10 -20 м — для электропрофилирования. Разносы питающих электродов при проведении ВЭЗ следует

увеличивать до —— =4/i (где h — глубина исследований). Длина сейсмических профилен, исследуемых с одной точки, принимается примерно равной утроенной глубине разведки. Количество буровых скважин, необходимых для интерпретации, можно варьировать от одной на весь участок до одной-двух на каждый створ.

Для достижения однозначности решения задач геофизическими методами рекомендуется бурение всех скважин сопровождать каротажными работами: КС, ПС, резистивиметрия, микрозондирование, гамма-методы.

ИЗЫСКАНИЯ ДЛЯ ОБОСНОВАНИЯ ПРОЕКТНОГО ЗАДАНИЯ

2.14.    Основной задачей инженерных изысканий в оползневых районах на стадии проектного задания является получение данных для оценки устойчивости склона («а период изысканий и на будущее) и обоснованного назначения противооползневых мероприятий.

2.15.    На участках, где уже имеются оползни, необходимо выяснить причины их образования, типы, размеры в плане и по глубине, механизм смещения, возраст, степень активности на период изысканий и на будущее.

На участках, где в период изысканий оползни отсутствуют, необходимо выявить условия, при которых они могут возникнуть.

2.16.    Для решения основной задачи необходимо детально осветить следующие вопросы:

а)    геологическое строение оползневого склона — стратиграфию, генезис, фациальную принадлежность и литологическую характеристику пород;

б)    гидрогеологические условия — наличие на скло-

ю

не подземных вод (в том числе маломощных водоносных горизонтов и зон повышенной /влажности), глубину их залегания, гидравлическую характеристику, режим, химический состав, взаимосвязь водоносных горизонтов друг с другом и с поверхностными водами; условия поступления и характер распределения подземных вод в теле оползня, их роль в устойчивости склона и в образовании оползней различных типов; выявление необходимости осушения склона; основные составляющие водного баланса (в том числе искусственные источники обводнения склона);

в)    физико-механические свойства грунтов—уточнение количества и границ инженерно-геологических элементов с определением расчетных и нормативных показателей свойств для тех из них, которые играют определяющую роль в устойчивости склона (фактические и потенциально возможные зоны оползневого смещения); изучение сезонных колебаний влажности грунтов;

г)    историю формирования оползневого склона, протекающие на нем и вблизи от него физико-геологические процессы, особенно оползневые;

д)    деформации имеющихся на склоне зданий и сооружений, эффективность осуществленных ранее на склоне противооползневых мероприятий, влияние на устойчивость склона ведущихся на нем строительных работ.

Примечание. Необходимо составление рабочих гипотез об оползневом процессе для выявления роли того или иного слоя пород в устойчивости склона.

Состав изыскательских работ

2.17. Для решения перечисленных задач на стадии проектного задания рекомендуется проведение следующих видов изыскательских работ:

а)    инженерно-геологической съемки;

б)    топографической съемки;

в)    буровых и горнопроходческих работ;

г)    лабораторных исследований свойств грунтов;

д)    полевых испытаний свойств грунтов;

е)    геофизических исследований;

ж)    опытных гидрогеологических работ;

з)    режимных гидрогеологических наблюдений;

и)    лабораторных исследований химического состава подземных и поверхностных вод;

)1

к)    обследования имеющихся на склоне и вблизи него зданий и сооружений (в том числе противооползневых);

л)    полевых наблюдений за оползневыми и другими физико-геологическими процессами;

м)    метеорологических и гидрологических наблюдений.

Комплекс работ в каждом конкретном случае следует назначать в зависимости от особенностей природных условий, типов оползней и причин их возникновения. Если участок достаточно изучен исследованиями прежних лет (;в частности, при наличии материалов оползневых станций), при простых инженерно-геологических условиях или при наличии в районе детально изученных оползневых участков, аналогичных исследуемому участку по инженерно-геологическим условиям, изыскательские работы для обоснования проектного задания могут быть сокращены и в отдельных случаях ограничены лишь контрольными работами.

В случае необходимости выполняется моделирование различных физико-геологических и инженерно-геологических процессов.

Инженерно-геологическая съемка

2.18. Задача инженерно-геологической съемки на стадии проектного задания состоит в получении детальной инженерно-геологической характеристики исследуемого участка и развитых на нем оползней, а также в целенаправленном ведении буровых, геофизических, опытных и других работ.

Инженерно-геологическая съемка производится в масштабе 1 :2000. Площадь ее, помимо участка, непосредственно затронутого оползнями, должна полностью охватывать территорию защищаемого объекта, а также территорию возможного расположения противооползневых сооружений и должна быть достаточной для оценки устойчивости всего склона в целом.

Съемка не производится, если ранее на данной территории была выполнена инженерно-геологическая съемка в масштабе более крупном, чем 1 : 10 000. В этом случае производится корректировка ранее выполненной съемки.

Если для обоснования схемы противооползневых мероприятий инженерно-геологическая съемка масшта-

12

ба 1 : 10 000 не проводилась, при необходимости допускается выполнение ее на стадии проектного задания (для решения отдельных вопросов регионального характера).

Топографическая съемка

2.19.    Топографическая съемка производится в масштабе 1 : 2000-г 1 : 1000 (в зависимости от сложности рельефа) на той же площади, на которой намечается инженерно-геологическая съемка.

Примечания: 1. Необходимость проведения топографической съемки более крупного масштаба на данном этапе (работ должна быть особо обоснована.

2. На застроенных участках при отсутствии исполнительных чертежей в состав топографических работ включается также съемка подземных коммуникаций с обследованием их состояния.

Буровые и горнопроходческие работы

2.20.    Буровые и горнопроходческие работы при изучении оползневого склона на стадии проектного задания производятся для получения детальной литологической и инженерно-геологической характеристики слагающих склон пород, отбора образцов грунта и воды для лабораторных исследований, получения детальной гидрогеологической характеристики склона, проведения опытных (гидрогеологических и др.) работ, интерпретации геофизических данных, стационарных наблюдений за подземными водами, изучения сезонных колебаний влажности пород, установки грунтовых геодезических реперов и т. д.

2.21.    Количество, расположение и глубина намечаемых на склоне выработок зависят от размеров исследуемого участка, степени обнаженности, сложности инженерно-геологической обстановки, размеров, типа и возраста оползней, а также от целевого назначения выработок и принимаются с соблюдением следующих условий:

а)    (выработки, как правило, должны располагаться по створам, пересекающим склон от его бровки до подошвы, по линии максимального ската поверхности;

б)    часть створов должна пересекать оползневое тело, а другие закладываться на прилегающих участках склона, не затронутых оползнями;

в)    количество створов зависит от размеров исследу смой территории и разнообразия развитых на пей тн-

13

пов оползней, но даже в самом простом случае должен быть как минимум один створ в пределах тела оползня каждого из выделенных типов и -один — в пределах участка склона, не затронутого оползнем (например, межоползневой гребень). При наличии на склоне разновозрастных оползней с различной степенью стабилизации разведочные створы должны освещать строение каждого из них; при большой площади исследуемой территории максимальное расстояние между створами не должно превышать 200 ж;

г)    при больших размерах оползней часть створов следует ориентировать параллельно склону (вдоль бровки, в его средней части, у подножья);

д)    при наличии абразионного или эрозионного подмыва склона в нижнеи его части (в прибрежной части суши и акватории) выработки должны намечаться по более частым и коротким створам, часть которых в последующем используется для устройства грунтовых марок при организации наблюдений за абразией или эрозией;

е)    количество выработок и расстояния между ними в пределах каждого створа должны обеспечить обоснованное построение геологического разреза, установление границы оползневых накоплений, возрастное и фациальное расчленение последних, а также правильный выбор геологической схемы при расчетах устойчивости склона; на каждом сравнительно крупном геоморфологическом элементе (наприм&р, речная трасса, оползневая ступень, вал выпирания) должно быть пройдено как минимум две выработки; крайние выработки в каждом створе должны располагаться за пределами склона (за его бровкой и подошвой); количество выработок, пройденных на акватории, должно быть достаточным для выяснения влияния абразии или эрозии на оползневой процесс, но во всех случаях — не менее двух в каждом створе;

ж)    при расположении выработок необходимо по возможности учитывать также вероятное (намеченное в схеме противооползневых мероприятий) расположение сооружений (часть выработок должна попадать в пределы их контуров);

з)    глубина выработок должна быть достаточной для обоснованного построения геологических разрезов, в частности, выработки должны пересекать ложе оползня и по возможности вскрывать какой-либо характер-

14

ный маркирующий горизонт, залегающий ниже зоны смещения;

и) при изучении оползней с глубоким залеганием ложа (оползни с криволинейной поверхностью скольжения оо срезом и вращением, оползни выдавливания и др.) количество выработок может быть небольшим, но глубина их должна быть значительной и достаточной для получения подробного представления о породах тела оползня и подошвы оползневого склона; при изучении оползания делювия по коренным породам глубина выработок обычно небольшая, но они задаются чаще, так как одной из стоящих задач является уточнение рельефа кровли несмещенных коренных пород на различных участках склона.

2.22.    Выбор типа и конструкции выработок необходимо производить исходя из целевого назначения и сложности геологического и гидрогеологического разреза, 'но желательно, чтобы большинство выработок позволяло решать комплексные задачи (изучение состава и свойств пород с отбором образцов ненарушенной структуры, определение поверхности скольжения оползня, получение гидрогеологических данных). Этому условию удовлетворяют шурфы или дудки при небольших глубинах и скважины большого диаметра (не менее 127—168 мм) — при значительных глубинах.

Рекомендуется также проходка канав и расчисток, которые предназначаются для изучения деталей геологического строения склона (определения контактов отдельных слоев и элементов их залегания, характера структуры, текстуры и трещиноватости пород, оконту-ривания ложа оползня и изучения характера пород в зоне скольжения, уточнения границ инженерно-геологических элементов, отбора образцов ненарушенной структуры слабых глинистых и несвязных песчаных пород, а также для проведения полевых испытаний прочности пород).

В отдельных случаях может возникнуть необходимость проходки разведочных штолен.

В первую очередь следует проходить более глубокие опорные скважины комплексного назначения.

Отбор образцов грунта для лабораторных исследований

2.23.    Из опорных скважин образцы грунта с ненарушенной природной структурой и влажностью («моно-

15

УДК 624.131.1 : С24.131.543

Настоящее Руководство разработано институтом Фундаментпроект и содержит ооновные рекомендации по общей направленности и последовательности изысканий на оползневых склонах, по определению состава и объемов изыокатель-ских .работ применительно к стадиям проектирования противооползневых мероприятий, по методике проведения отдельных видов полевых и лабораторных работ, а также требования к исходным изыскательским материалам для проектирования противооползневых мероприятий.

В основу Руководства положен опыт институтов Фундаментпроект, Гипрокоммунстрой, Лен* гипротранс, ВСЕГИНГЕО, МГРИ, МГУ, а также труды ряда ученых.

В разработке Руководства приняли участие М. К. Рзаева, Н. И. Дьяконова, В. Я. Гун, М. П. Устрицева, Т. С. Храмогина под общим руководством кандидата геолого-минералогических паук Рзаевой М. К.

Руководство предназначено для инженерно-технических работников проектных и инженерноизыскательских организаций.

3-2-4

1. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

1.1.    Настоящее Руководство распространяется на производство инженерных изысканий в районах, где оползни возникают на природных склонах речных долин, балок, берегов морей, водохранилищ и гор.

Примечание. При изучении оползней, вызванных сейсмическими причинами, возникающих в районах открытых горных работ и других искусственных выемок или в зонах вредного влияния подземных горны* разработок, а также оползней, переходящих в селевые потоки, кроме рекомендации настоящего Руководства необходимо пользоваться также другими специальными нормативными документами.

1.2.    Комплекс изыскательских работ устанавливается с учетом конкретной обстановки, особенностей изучаемого объекта, характера защищаемых существующих или проектируемых зданий и сооружений, а также характера проектируемых противооползневых мероприятий.

1.3.    При изысканиях на оползневых склонах, помимо общепринятого и обязательного в обычных условиях комплекса исследований, связанных с изучением геологического строения, гидрогеологических условий и свойств грунтов, должны быть освещены (с различной полнотой в зависимости от стадии проектирования) следующие специфические для оползневых районов вопросы:

а)    история формирования изучаемого оползневого склона;

б)    типы развитых на склоне оползней, их строение, механизм смещения и причины возникновения;

в)    наличие и интенсивность других физико-геологических процессов, протекающих на склоне и влияющих на оползневые процессы;

г)    состояние оползневого склона на период изысканий и прогноз его поведения в будущем.

3

Кроме того, обязательным является обследование имеющихся на оползневых склонах зданий и сооружений (включая подземные коммуникации).

При проведении инженерно-геологических изысканий па оползневых склонах особое внимание должно быть уделено своевременному проведению инженерно-геологической съемки и систематическим наблюдениям за протекающими на склоне физико-геологическими процессами.

1.4.    Изыскательские работы в соответствии со стадиями проектирования противооползневых мероприятий выполняются для обоснования:

а)    схемы противооползневых мероприятий;

б)    проектного задания противооползневых мероприятий;

в)    рабочих чертежей противооползневых мероприятий.

Примечания: 1. Если район достаточно изучен исследованиями прежних лет, специальные изыскания для обоснования схемы противооползневых мероприятий не производятся.

2.    При простых инженерно-геологических условиях, когда необходимость в разработке схемы отпадает, изыскания выполняются для двух стадий — проектного задания и рабочих чертежей.

3.    В отдельных случаях возможно проведение изыскательских работ в одну стадию.

1.5.    Задачей изысканий, проводимых для обоснования схемы противооползневых мероприятий, является выяснение общих региональных геологических и гидрогеологических закономерностей, определяющих оползневую деятельность.

На стадии проектного задания следует решить все вопросы, связанные с общей оценкой устойчивости исследуемого оползневого склона, и детально охарактеризовать его инженерно-геологические условия.

При разработке рабочих чертежей должны быть детально изучены инженерно-геологические условия конкретных площадок и трасс запроектированных противооползневых сооружений и устройств, а также решены дополнителыно возникшие при разработке проектного задания вопросы.

1.6.    Инженерно-геологические изыскания на каждой стадии производятся по специально разработанным программам. Программы инженерно-геологических изысканий разрабатываются на основании:

а) технического задания проектной организации;

4

б)    изучения материалов исследовании прежних лет;

в)    натурного ознакомления с объектом работ (рекогносцировочного обследования).

1.7.    Техническое задание составляется для каждой стадии изысканий отдельно и должно содержать:

а)    цели и задачи изысканий;

б)    требования-, предъявляемые к отчетным материалам;

в)    сроки выдачи промежуточных и окончательных материалов.

Примечав и е. На стадии .рабочих чертежей в техническом задании должна быть приведена характеристика запроектированных противооползневых мероприятии.

1.8.    Сбору и изучению материалов исследовании прежних лет (в том числе и изысканий на предшествующей стадии) в период составления программ изысканий следует уделять большое внимание (работа должна быть возглавлена квалифицированным специали-стом-геологом), так как тщательный анализ материала поможет значительно сократить объемы намечаемых изыскательских работ, а в отдельных случаях — даже позволит проектировать без проведения изысканий.

1.9.    Перед составлением программ производится рекогносцировочное обследование района (участка) работ для уточнения сложившихся на основании проработки литературных и фондовых материалов представлений о природных условиях района (участка), уточнения имеющегося картографического материала (сличения его с натурой) и выявления происшедших за истекший срок изменений в природной (оползневой) обстановке.

1.10.    Программы инженерно-геологических изысканий в оползневых районах кроме общепринятых разделов (общие сведения, краткая характеристика природных условий, задачи изысканий, состав, объемы и методика работ) должны содержать:

а)    сведения об инженерно-геологической и гидрогеологической изученности оползневого района (участка), об известных оползневых смещениях и деформациях сооружений, а также критическую оценку имеющихся материалов по исследуемому оползневому склону;

б)    предварительные представления (или рабочие гипотезы) об условиях формирования оползневого склона, причинах оползневой деятельности и типах оползней;

5

в) соображения о возможных решениях по противооползневой защите склона (для стадии проектного задания) или краткую характеристику запроектированных мероприятий (для стадии рабочих чертежей).

1.11. Программы изысканий подлежат уточнению в процессе работ, особенно при сложных инженерно-геологических условиях и слабой изученности района. В них четко оговаривается последовательность выполнения отдельных видов работ. На каждой стадии изысканий целесообразным является разделение изыскательских работ на две очереди. Программа изысканий второй очереди уточняется на основе анализа результатов работ первой очереди. Программы и все вносимые в них в процессе работ существенные коррективы подлежат согласованию с главным инженером проекта.

2. ОПРЕДЕЛЕНИЕ СОСТАВА И ОБЪЕМОВ ИЗЫСКАТЕЛЬСКИХ РАБОТ

2.1.    Состав и объемы изыскательских работ в оползневых районах определяются:

а)    сложностью инженерно-геологических и гидрогеологических условий района (участка) и его размерами;

б)    степенью изученности района (участка) исследованиями прежних лет;

в)    народнохозяйственной значимостью защищаемой от оползней территории;

г)    характером проектируемых противооползневых сооружений (на стадии рабочих чертежей);

д)    стадией проектирования.

ИЗЫСКАНИЯ ДЛЯ ОБОСНОВАНИЯ СХЕМЫ ПРОТИВООПОЛЗНЕВЫХ МЕРОПРИЯТИИ

2.2.    Задачей инженерно-геологических изысканий, выполняемых для обоснования схемы противооползневых мероприятий, является получение общих представлений о геологическом строении и гидрогеологических условиях территории, характере грунтов, протекающих в районе физико-геологических процессах, типах оползней и причинах их возникновения.

2.3.    Изыскания для обоснования схемы противооползневых мероприятий в малоизученных районах со ¹

сложными инженерно-геологическими условиями состоят в проведении инженерно-геологической съемки.

2.4.    Инженерно-геологическая съемка производится, как правило, в масштабе 1 : 10 000, а иногда (при очень сложных инженер'но-геологических условиях или при небольших размерах территории) — в масштабе 1 : 5000.

2.5.    Площадь съемки должна быть достаточной для выявления на изучаемом оползневом склоне основных закономерностей геологического строения, гидрогеологических условий и физико-геологических (особенно оползневых) процессов, а в случае разработки региональной схемы противооползневых мероприятий — должна соответствовать территории, для которой разрабатывается схема.

2.6.    В отдельных случаях, при особо сложных условиях, когда оползневой склон является лишь частью более обширного региона, для выявления общих закономерностей образования оползней и истории формирования склона в целом, помимо инженерно-геологической съемки в масштабе 1:10 000, рекомендуется проводить также инженерно-геологическую съемку в масштабе 1:25000-1-1:50 000 на соответственно большей территории.

2.7.    При очень простых природных условиях, а также при хорошей изученности территории исследованиями прежних лет изыскания для обоснования схемы не проводятся или же существенно упрощаются.

2.8.    Топографическая съемка является основой для инженерно-геологической съемки и производится в случае отсутствия для исследуемой территории карт требуемого масштаба (соответствующего масштабу инженерно-геологической съемки или более крупного).

Площадь топографической съемки должна соответствовать площади инженерно-геологической съемки.

Примечание. При наличии карт указанного масштаба производится их глазомерная проверка на местности н при обнаружении существенных изменений — инструментальная корректировка.

2.9.    Буровые и шурфовочные работы для обоснования инженерно-геологической съемки масштаба 1:10 000 при наличии геологической карты соответствующего масштаба выполняются в объеме, не превышающем 10 выработок на 1 км² площади. Для получения эталонных разрезов и предварительного выделения

в геологических слоях инженерно-геологических элементов² в первую очередь проходятся 5—10 опорных скважин, расположенных по одному-двум створам на заведомо не смещенных участках склона, на основных геоморфологических элементах, а также непосредственно на оползневом теле. Остальные выработки (скважины, шурфы, дудки, канавы) намечаются исходя из необходимости освещения тех или иных вопросов как поставленных в -программе, так и возникающих при проведении инженерно-геологической съемки и при анализе результатов бурения первоочередных скважин. При размещении выработок следует учитывать также необходимость обоснованного построения геологических разрезов по характерным для данного района участкам.

Примечания: 1. При отсутствии геологической карты соответствующего масштаба количество выработок должно удовлетворять существующим требованиям на построение геологических карт.

2. Часть скважин из числа пробуренных на оползневом склоне должна быть оборудована для наблюдений за режимом подземных вод, а часть — использована для устройства глубинных реперов и марок (что должно быть учтено при выборе их конструкции). Ликвидируемые скважины (кроме пробуренных по оплывающим и осыпающимся породам) подлежат тампонажу, а шурфы, дудки и канавы — засыпке с трамбовкой.

2.10. Отбор образцов пород (как нарушенной, так и ненарушенной структуры) для лабораторных исследований их физико-механических свойств производится из скважин, шурфов, канав, расчисток и различных строительных выемок (котлованов, траншей и др.). Из опорных скважин отбор образцов пород ненарушенной структуры производится через каждые 1—2 ж, а также из всех прослоев меньшей мощности. Пробы на влажность и пластичность отбираются через каждые 0,5 м и из всех выделенных визуально (или с помощью методов поверхностной пенетрацин) прослоев слабых пород меньшей мощности. По всем остальным выработкам образцы пород отбираются исходя из необходимости освещения каждого из предварительно выделенных в исследуемом районе основных инженерно-геологических элементов -не менее чем 5 образцами пород ненарушенной структуры.

Примечание. Образцы обнаруженных на склоне слабых парод (представляющих собой как фактически установленные,

так и потенциально возможные зоны оползневого смещения) отбираются в обязательном порядке из всех выработок.

2.11. Лабораторные исследования физико-механических свойств грунтов состоят в определении:

а)    для глинистых грунтов—характеристик пластичности, влажности, объемного и удельного веса, микро-агрегатного и дисперсного состава, состава водной и солянокислой вытяжки, минералогического состава и микроструктуры, набухания, сопротивления сдвигу, сопротивления сжатию, сжимаемости;

б)    для песчаных грунтов — зернового состава, объемного веса (при природном сложении и влажности), минералогическою состава, сопротивления сдвигу.

При этом характеристики пластичности, влажность, объемный вес и сопротивление сдвигу — для глинистых пород и зерновой состав —для песчаных определяются по всем отобранным образцам, а остальные характеристики— по 3—4 образцам для каждого слоя.

Оценка физико-механических свойств скальных и полускальных пород на данном этапе исследований склона дается визуально.

Примечания: 1. При невозможности отобрать образцы ненарушенной структуры из песчаных пород определение объемного веса и сопротивления сдвигу для них не производится.

2. В настоящем Руководстве номенклатура грунтов приведена в соответствии с главой СНиГ! II-А. 10-62 «Строительные конструкции и основания. Основные положения проектирования» (п. 6.3), но в группе скальных грунтов условно выделена подгруппа полускальных грунтов, для которых характерна пониженная прочность, зависимость прочности от влажности, а также склонность к бочее интенсивному выветриванию. К ним относятся: мергели, аргиллиты, алевролиты, глинистые сланцы, песчаники и конгломераты па глинистом и известковисто-глипистом цементе, опоки.

2.12. Геофизические исследования в дополнение к буровым и горнопроходческим работам рекомендуется проводить для решения следующих задач:

а)    литологического расчленения толщи с определением мощности отдельных слоев и условий их залегания, а также выявления тектонических разломов;

б)    установления глубины и конфигурации ложа оползня (зоны смещения);

в)    определения глубины залегания зеркала грунтовых вод.

При решении этих задач наиболее эффективно применение комплекса электроразведки (постоянным током, по схеме ВЭЗ и электропрофилирования) с сейсморазведкой.

я

1

2

Толкование этого и других терминов см. в приложении к настоящему Руководству.