Инженерно-геологические изыскания

Инженерно-геологические изыскания обеспечивают комплексное изучение инженерно-геологических условий территории площадки проектируемого строительства, включая рельеф, геологическое строение, геоморфологические и гидрогеологические условия, состав, состояние, прочностные и деформационные свойства грунтов, геологические и инженерно-геологические процессы и явления, изменение условий застроенных территорий, составление прогноза возможных изменений инженерно-геологических условий в сфере взаимодействия проектируемых объектов с геологической средой с целью получения необходимых и достаточных материалов для проектирования, строительства и эксплуатации объектов.

Инженерно-геологические изыскания могут проводиться на всех стадиях строительства. Детальность, масштаб и состав работ устанавливается на основе технического задания, уровня ответственности сооружения и стадии строительства.

В состав инженерно-геологических изысканий входят:

  • сбор и обработка материалов изысканий прошлых лет;
  • маршрутные наблюдения;
  • бурение инженерно-геологических скважин или проходка шурфов;
  • геодезическая съемка участка и привязка скважин;
  • геофизические исследования;
  • полевые исследования грунтов (статическое зондирование, динамическое зондирование, штамповые испытания);
  • гидрогеологические наблюдения;
  • лабораторные исследования свойств грунтов и химический анализ подземных вод;
  • камеральная обработка собранных материалов;
  • составление прогноза изменений инженерно-геологических условий;
  • оценка опасности и риска от геологических и инженерно-геологических процессов;
  • составление технического заключения по инженерно-геологическим условиям территории;
  • проведение государственной экспертизы отчета.

3.В качестве основных средств инженерной защиты следует предусматривать обвалование, ис­кусственное повышение поверхности территории, руслорегулирующие сооружения и сооружения по регулированию и отводу поверхностного стока, дре­нажные системы и отдельные дренажи и другие за­щитные сооружения.
В качестве вспомогательных средств инженерной защиты надлежит использовать естественные свойст­ва природных систем и их компонентов, усиливаю­щие эффективность основных средств инженерной защиты. К последним следует относить повышение водоотводящей и дренирующей роли гидрографи­ческой сети путем расчистки русел и стариц, фитомелиорацию, агролесотехнические мероприятия и т.д.
В состав проекта инженерной защиты территории надлежит включать организационно-технические ме­роприятия, предусматривающие обеспечение пропус­ка весенних половодий и летних паводков. При разработке проектов инженерной защиты от подтопления надлежит учитывать следующие источники подтопления: распространение подпора подземных вод от водохранилищ, каналов, бассейнов ГАЭС и других гидротехнических сооружений, подпора грунтовых вод за счет фильтрации с орошаемых земель на прилегающие территории, утечку воды из водонесущих коммуникаций и сооружений на защищаемых территориях, атмосферные осадки.
При этом необходимо учитывать возможность единовременного проявления отдельных источни­ков подтопления или их сочетаний.

 

4.Причины дефектов каменных конструкций различны: неравномерная осадка отдельных частей зданий; конструктивные ошибки, связанные с применением разнородных по прочности и жесткости стеновых материалов (например, керамических блоков совместно с силикатным кирпичом), обладающих различными физико-механическими и упругими свойствами; применение стеновых материалов, не удовлетворяющих требованиям действующих стандартов в отношении прочности и морозостойкости; низкое качество производства каменных работ и др. При проектировании инженерной защиты следует обеспечивать (предусматривать): предотвращение, устранение или снижение до допустимого уровня отрицательного воздействия на защищаемые территории, здания и сооружения действующих и связанных с ними возможных опасных процессов; наиболее полное использование местных строительных материалов и природных ресурсов; возможность преимущественного применения активных методов защиты; производство работ способами, не приводящими к появлению новых и (или) интенсификации действующих геологических процессов; сохранение заповедных зон, ландшафтов, исторических памятников и т. д.; надлежащее архитектурное оформление сооружений инженерной защиты; сочетание с мероприятиями по охране окружающей среды; в необходимых случаях — систематические наблюдения за состоянием защищаемых территорий и объектов и за работой сооружений инженерной защиты в период строительства и эксплуатации (мониторинг) . При проектировании инженерной защиты от оползневых и обвальных процессов следует рассматривать целесообразность применения следующих мероприятий и сооружений, направленных на предотвращение и стабилизацию этих процессов: изменение рельефа склона в целях повышения его устойчивости; регулирование стока поверхностных вод с помощью вертикальной планировки территории, устройства системы поверхностного водоотвода, предотвращение инфильтрации воды в грунт и эрозионных процессов; искусственное понижение уровня подземных вод; агролесомелиорация; закрепление грунтов; удерживающие сооружения; прочие мероприятия (регулирование тепловых процессов с помощью теплозащитных устройств и покрытий, защита от вредного влияния процессов промерзания и оттаивания, установление охранных зон и т. д.) . Если применение мероприятий и сооружений активной защиты, указанных в, полностью не исключает возможность образования оползней и обвалов, а также в случае технической невозможности или нецелесообразности активной защиты следует предусматривать мероприятия пассивной защиты (приспособление защищаемых сооружений к обтеканию их оползнем, улавливающие сооружения и устройства, противообвальные галереи и др.) . При выборе одного или комплекса мероприятий и сооружений следует учитывать виды возможных деформаций склона (откоса), степень ответственности защищаемых сооружений, их конструктивные и эксплуатационные особенности

 

5. Подтопление зданий происходит по разным причинам:

- вследствие действия грунтовых вод раствор вымывается из кладки фундамента, что может привести к неравномерной осадке здания. В результате как в самом фундаменте, так и на стенах здания, появляются трещины. Кладка стен нижних этажей наиболее подвержена разрушительному влиянию сырости. Известно, что проникшая в кладку влага при замерзании увеличивается в объеме на 9%, так как давление льда превосходит силы сцепления кирпича. Неморозостойкий кирпич при этом разрушается, появляются сколы, начинается процесс выветривания. Кроме того, влага вытесняет из стен находящийся в них воздух, они становятся более теплопроводными и водопроницаемыми. Происходит обводнение стен зданий;

- из-за поднятия уровня грунтовых вод происходит обводнение фундаментов и стен не только подвальных помещений, но также и стен первых этажей. .

- вследствие нарушения правил технической эксплуатации зданий;

- из-за утрат или полного отсутствия горизонтальной гидроизоляции;

- в связи с подъемом культурного слоя выше слоя гидроизоляции;

- из-за разрушения или полного отсутствия отмосток по периметру зданий;

- вследствие нарушения или аннулирования существующих вентиляционных каналов, заложенных в стены здания при строительстве;

- из-за утечки воды из местных коммуникаций;

- в связи с неправильным решением вертикальной планировки у стен здания, что приводит к образованию уклона поверхности к храму;

- вследствие образования конденсата на внутренних поверхностях стен. В толще стены, в слоях кладки происходит постепенное падение температуры, которое распространяется от внутренней поверхности к наружной. Следовательно, каждый слой имеет разную температуру.

Современные технологии предлагают разнообразные способы защиты подвала загородного дома от воздействия воды. Гидроизоляция может быть горизонтальной, предполагающей создание дренажных систем, отводящих воду от здания, и вертикальной, защищающей непосредственно фундамент и стены.

Известны два больших подвида вертикальной гидроизоляции - противонапорная и противокапиллярная. Первая стремится не допустить соприкосновения фундамента и стен с водой, вторая - предотвращает проникновение влаги внутрь материала, из которого они построены. Основными разновидностями противонапорной гидроизоляции являются обмазочная, оклеечная, окрасочная гидроизоляции, а также мастики холодного применения, которые более технологичны в использовании.
Кристаллическая защитаУ противокапиллярных гидроизоляционных материалов иной принцип действия. Они "пропитывают" стену из бетона, делая ее влагонепроницаемой благодаря химически активной добавке. Из материалов глубокого проникающего действия можно назвать Акватрон-6, Гидротэкс, OSMOSEAL итальянской фирмы INDEX и "ЛАХТА" фирмы РАСТРО СПБ. Они представляют собой сухую смесь, которую разводят водой и наносят на увлажненную поверхность свежесхватившегося или старого бетона, с которого предварительно удален рыхлый разрушенный слой. Активные элементы герметика проникают в поры и капилляры защищаемого материала и, вступая с ним в химическую реакцию, образуют инертные кристаллы, которые становятся непреодолимым препятствием для воды.
Дренаж. горизонтальный трубчатый дренаж, может быть совершенного и несовершенного вида - то есть прорезающим водоносный горизонт полностью и прорезающим его лишь частично. По форме дренаж бывает отсекающим (перехватывает поток грунтовых вод с верхней стороны здания и с боков) или кольцевым (окаймляет строение со всех сторон).
Дренаж может быть выполнен из разных материалов - из пластмассы (ПНД, ПВД, ПВХ), из готовых гофрированных и перфорированных дрен с фильтром из геоткани,из толстостенных пластмассовых труб, подвергнутых перфорации и обернутых фильтром из пористого бетона, из асбестоцементных труб. Существует также гончарный дренаж. При устройстве дренажа необходимо продумать, куда будет сбрасываться вода, поступающая в систему. В идеале она самотеком уходит в овраг, долину реки или ручья. Если рельеф местности этого не позволяет, то воду откачивают насосами из специальных дренажных колодцев.
Электричество, которого боится водаЭтот прибор был разработан в Австрии нашим бывшим соотечественником В. В. Кубаликом. В основе действия "Аквастопа" лежит электрофизический принцип: прибор вырабатывает электрические импульсы, которые заряжают окружающий грунт, это приводит к изменению заряда ионов воды. Благодаря смене полярности меняется направление движения влаги - она уходит в более глубокие слои почвы. Установка такого прибора не подразумевает каких-либо строительных работ - его просто необходимо подключить к электросети со стандартным напряжением 220 вольт.

Основные места применения вертикальной дренажной системы различные углубления, к примеру, шахты или бассейны в подвальных помещениях. При водопонижении в подвалах зданий и строительных сооружений, вырывают метровые скважины и снабжают насосами с поплавковыми сигнальными включателями. Вертикальный, равно как и горизонтальный, дренаж бывает совершенным, когда водоприемник находится на уровне водоупора или же несовершенным, когда водоприёмник не доходит до водоупорного слоя.

Горизонтальная дренажная система может быть открытой, исполненной в виде дренажных каналов, коллекторов или лотков и закрытой, в виде горизонтально расположенных труб - так называемых дрен. Оба вида горизонтальных систем состоят из трех частей: собирающей, водоотводящих коллекторов и водоприемной. Горизонтальный дренаж открытого типа используется при осушении больших площадей - преимущественно это объекты сельскохозяйственного назначения. Водоотталкивающие и поглощающие колодцы вертикальных дренажных систем в сочетании с горизонтальными, формируют комбинированный вид дренажа. Горизонтальный дренаж закрытого типа чаще распространяется в гражданском, частном и промышленном строительстве, поэтому рассмотрим его подвиды более детально.Пластовый дренаж является наиболее эффективным типом дренажа в условиях сложной гидрогеологии (слоистое строение водоносов) и повышенных требований к эксплуатационной надёжности дренажных систем. Из всех горизонтальных дренажных
систем пластовый дренаж рекомендован для применения в напорных грунтовых водах. Существенной особенностью пластового дренажа является взаимная зависимость конструкций фундамента и дренажа. Фундамент в этом случае выполняется в виде фундаментной бетонной плиты. Технология устройства монолитной фундаментной плиты должна исключать проникновение цементного молока в фильтрующий пласт.В связи со значительным притоком в пластовый дренаж, выполняется гидрогеологический расчёт по определению расхода дренажных вод.
Головной (перехватывающий) дренаж применяется при доминирующем притоке грунтовых вод со стороны открытых водотоков или масштабных инфильтрационных зон.
Допустим, полей фильтрации. В недалёком прошлом такую систему дренажа называли «береговой». Основной задачей при проектировании головного дренажа является выбор оптимального расстояния от уреза прилегающего водохранилища, реки до трассы дрены при установлении глубины заложения дренажной трубы. Головной дренаж оснащается принудительным водосбросом, что делает гидрогеологический расчёт на приток обязательным.

6. Исследованиями установлено, что основными причинами длительного переувлажнения или застоя поверхностных вод в замкнутых понижениях на мелиорированных минеральных землях являются:

отсутствие или недостаточная эффективность заложенных технических решений по отводу поверхностных вод;

недостаточно качественное строительство отдельных элементов мелиоративных систем;

физический и моральный износ элементов проводящей и регулирующей сети;

ошибки и упущения эксплуатации мелиоративных систем;

Закрытая система водоотвода. Методом вертикальной планировки выбирают направление основного водосточного коллектора и линий водосточной сети, которые доставляют сточные воды от дождеприемных решеток до коллектора. При этом определяют места водоприемных колодцев, исходя из интенсивности, продолжительности и повторяемости дождей.Расчетом устанавливают диаметр труб и уклоны. Линии от водоприемного кольца до коллектора водостока назначают длиной до 40 м. диаметром 200 мм на территории микрорайонов, 250...300 мм - на улицах с минимальным уклоном 0.002.. 0.005.

Открытая система водоотвода. При такой системе водоотвода лотки собирают сток поверхностных вод с территорией микрорайонов, жилых кварталов и зеленых насаждений и направляют его в кюветы, которые расположены по обочинам проездов улиц и дорог. Кюветы служат, кроме того, для сбора воды с проезжих частей и тротуаров улиц. Их делают большего сечения, чем лотки. Канавы собирают общую массу сточных вод через присоединяемые кюветы и отводят их для сброса в ближайший водоем. В случае возможных скоплений больших количеств воды сооружают каналы. Обычно это бывает при больших стоках ливневых и талых вод, которые собираются с близлежащих и насоленному пункту территорий Канавы и каналы отводят основную часть стока, минуя городские территории.