ІНЖЕНЕРНО-ГЕОЛОГІЧНІ ВИШУКУВАННЯ

 

4.1 Інженерно-геологічні вишукування проводяться у відповідності з вимогами СНиП 1.02.07, СНиП 2.02.01, СНиП 2.02.03, СНиП 2.01.09 та вказівками даного розділу.

4.2 Інженерно-геологічні вишукування, як і обстеження стану будівлі, є обов'язковим етапом одержання необхідних даних щодо грунтів основи з метою:

а) оцінки спільної роботи системи "будівля-просідаюча основа" на момент обстеження і вишукувань і прогнозу їх зміни на протязі часу;

б) розробки проекту підсилення основ та фундаментів буроін'єкційними палями.

4.3 Інженерно-геологічні вишукування повинні бути проведені з метою уточнення даних про будову лесової товщі, її загальну потужність, зміни фізичних характеристик, модуля деформації та показників просідання по глибині, рівень грунтових вод, наявність верховодки та можливої зони замочування основи, а також дати характеристику підстильних грунтів. Окрім того, необхідно скласти прогноз зміни властивостей лесової товщі на протязі часу.

4.4 При вишукуваннях на майданчику перевагу слід віддавати бурінню свердловин та статичному зондуванню. Проходка шурфів обмежується необхідністю виявлення конструкції фундаментів і визначення властивостей лесового грунту на рівні і безпосередньо під підошвою фундаменту. Для оцінки однорідності будови лесової товщі допускається використання динамічного зондування. Випробування грунтів статичним навантаження за допомогою штампів (в шурфах або свердловинах) слід проводити при необхідності уточнення модуля деформації, початкового тиску просідання та відносного просідання грунту на відстані не менше 10 м від будівлі (споруди) і тільки в тих випадках, коли їх влаштування не порушує основи, а локальне замочування в основі штампу не викличе додаткового зволоження основ будівлі, що обстежується, та сусідніх з нею будівель та споруд. Особливу увагу при цьому необхідно звернути на наявність прошарків піску в лесовій товщі та (або) підготовки, засипки з дренуючого грунту чи матеріалу.

Замочування дослідних котлованів з метою визначення величини просідання під дією власної ваги грунту і встановлення типу грунтових умов майданчика за просіданням виконується, як виняток, тільки в тих випадках, коли одразу необхідно виконати підсилення декількох будівель, розташованих в одному районі, на майданчиках, вільних від забудови, з ідентичними грунтовими умовами і віддалених від існуючих будівель на відстані, яка забезпечує неможливість замочування основи існуючих фундаментів будівлі (звичайно не менше 100 м), якщо інші методи встановлення типу грунтових умов дають суперечливі дані.

Для підвищення вірогідності комплексної оцінки будівельних властивостей лесових грунтів за погодженням із замовником дозволяється також використання інших методів вишукувань, не обумовлених вище.

4.5 Якщо основа будівлі, що обстежується, зазнавала ущільнення чи закріплення раніш при будівництві або в процесі експлуатації, то необхідно при вишукуваннях виявити обсяг та якість перетворених грунтів шляхом буріння додаткових свердловин і виконання зондування на глибину, порушену перетворюванням грунту, а також провести необхідні випробування цих грунтів у лабораторії.

4.6 Кількість розвідувальних свердловин та їх глибина повинні призначатись виходячи з конкретних умов будови лесової товщі і характеру підстилаючих її грунтів, характеристики конструкцій будівлі та її об'ємно-планувального рішення, глибини закладення фундаментів і навантажень на іхній підошві. Крім того, треба враховувати, що свердловини, які влаштовуються, повинні розкривати будову лесової товщі по глибині та в плані, дозволяти оконтурювати зони можливого замочування і диференціювати їх за рівнем зволожування.

Кількість свердловин, призначених для виявлення лесових грунтів і визначення їх товщі, може бути зменшена на половину від загальної кількості свердловин. Потужність підстильних шарів, що її проходять свердловини, повинна забезпечувати надійне проектування буроін'єкційних паль, які спираються на ці непросідаючі шари, і складати не менше 3,0 - 5,0 м в залежності від їх діаметра.

Не дозволяється призначати глибину всіх свердловин на рівні підземних вод, які знаходяться у межах лесової товщі, вважаючи водонасичений лесовий грунт непросідаючим і на основі цього приймаючи його за шар, який підстилає просідаючу товщу.

Відбір зразків з технічних свердловин повинен виконуватись по глибині через 1-2 м та з кожної літологічної відмінності грунту у встановлених обсягах. Дозволяється відбір зразків порушеної структури для збільшення обсягів інформації про вологість грунту та його стан.

4.7 Глибина шурфів не повинна перебільшувати глибину закладання підошви фундаменту більш ніж на 0,25-0,5 м. Кількість і розташування в плані шурфів визначається необхідністю одержання обгрунтованого уявлення про план фундаментів та характеристику їх перерізів. Мінімальна кількість шурфів в межах обстежуваної будівлі - 2. При шурфуванні фундаментів слід не допускати виникнення деформацій основи існуючих фундаментів.

Відбір зразків непорушеної структури з шурфів повинен забезпечувати порівняльну оцінку властивостей грунту, що знаходиться під фундаментом та за його межами.

4.8 Кількість точок зондування і його глибина повинні бути відповідними до призначеного обсягу буріння свердловин, щоб одержати додаткову розширену інформацію про будову лесової основи, стан грунтів за щільністю, вологістю і несучою спроможністю. При цьому слід надавати перевагу статичному зондуванню.

4.9 Обсяги інших польових методів вишукувань, не обумовлених в 4.5-4.8., можуть призначатись, як додаткові, в залежності від повноти одержаної інформації рекомендованими методами, її вірогідності та поставлених завдань підсилення.

4.10 Лабораторні випробування зразків грунту повинні запезпечувати визначення виду і стану лесового грунту (за показником текучості, ступенем вологості і щільності складу), щільності при природній вологості і в сухому стані, стиснення грунтів природної вологості та при їх водонасиченні, оцінку просідання. Визначення показників міцності (питомого зчеплення і кута внутрішнього тертя) повинно носити контрольний характер.

Визначення інших характеристик лесового грунту (гранулометричного складу, наявності органічної речовини, карбонатності, коефіцієнту фільтрації, ущільнювання при оптимальній вологості та ін.) слід виконувати лише у випадку їх додаткового обгрунтування.

Обсяг лабораторних випробувань і методики випробувань повинні враховувати вимоги будівельних норм і правил, вказаних в 4.1, та діючих стандартів на випробування грунтів.

4.11 Випробування на просідання повинні переважно виконуватись на стандартних компресійних приладах за методикою двох кривих з контрольним визначенням відносного просідання на зразках природної вологості на останньому ступені завантаження. Кількість ступенів завантаження і величину максимального тиску на зразки грунту слід призначати з урахуванням вирішуваних завдань та умов майданчика. Максимальний тиск повинен бути не меншим 0,3 МПа.

За результатами випробування визначають відносне просідання та початковий тиск просідання .

Застосування інших лабораторних методів випробування на просідання (наприклад, на інших приладах, за іншими методиками - прискореними, спрощеними) без необхідного обгрунтування не допускається.

4.12 Початковий тиск просідання дорівнює такому тиску в грунті, вище за який, при насиченні грунту водою (S_r > 0,9 ) спостерігається розвиток деформацій просідання.

Величина визначається за графіком = f (p), побудованим на основі лабораторних випробувань, як величина, відповідна відносному просіданню - для лесових супісків = 0,01 , для лесових суглинків = 0,015. Початковий тиск просідання відповідає структурній міцності водонасиченого грунту.

При вказаній методиці визначення, за винятком слабопросідаючих грунтів, буде мати знижене значення порівняно з фактичним у основі. Більш точні значення можуть бути одержані за результатами випробувань грунтів на майданчику або компресійних випробувань в атестованій лабораторії з урахуванням зминання грунту в штампах і сил тертя зразка об стінки кільця приладу.

4.13 Модуль деформації лесового грунту природної вологості необхідно визначати за даними статичного зондування чи пресіометрії.

Дозволяється в тих випадках, коли польові випробування не проводились, визначати модуль деформації за даними компресійних випробувань для заданого діапазону тисків. При цьому модуль деформації Е визначається з урахуванням поправочного коефіцієнта за формулою

 

, (1)

 

де - поправочний коефіцієнт, який встановлюється на основі співставлення компресійного , МПа, і штампового модуля деформації , МПа,

, для одного і того ж грунту.

 

Допускається призначати m_e з урахуванням фізичних характеристик грунту основи (додаток И, таблиця И.1).

4.14 Характеристики міцності грунту необхідно визначати випробуваннями на прямий зріз, за методикою ГОСТ 12248 , як правило тільки для непросідаючої лесової основи або грунтової подушки, коли питоме зчеплення С, кПа, і кут внутрішнього тертя , град., допускається використовувати для визначення розрахункового опору грунта основи R за формулою (7) СНиП 2.02.01.

В розрахунках просідаючих основ необхідно використовувати умову R , як цього вимагає 3.9.а СНиП 2.02.01.

В розрахунках стійкості просідаючої основи слід використовувати значення С і визначені для водонасиченого стану грунту.

4.15 Допускається проведення додаткових випробувань грунтів в атестованій лабораторії, які підвищують вірогідність стандартних випробувань лесових грунтів, вказаних вище. Доцільність таких випробувань повинна бути доведена і погоджена з організаціями, що склали дані норми.

4.16 Попередня оцінка просідання лесових грунтів може виконуватись на основі їх фізичних показників за графіками додатку В.

4.17 Тип грунтових умов майданчику за просіданням при замочуванні під дією власної ваги приймається у відповідності з вимогами СНиП 2.02.01.

Значення просідання від власної ваги грунту , що відокремлює І и ІІ тип грунтових умов, повинно прийматися не більше 5 см, але і не менше 1 см з урахуванням можливості виявлення додаткового навантаження на бічну поверхню буроін'єкційних паль.

4.18 Тип грунтових умов майданчика будівлі (споруди) за просіданням і величину можливого просідання під дією власної ваги з урахуванням вимог 4.3, 4.4 дозволяється встановлювати за:

1) результатами замочування дослідних котлованів розміром в плані не менше 10x10 м або , але не більше 20x20 м;

2) результатами замочування малих дослідних котлованів розмірами в плані ЗхЗ м з улаштуванням по його периметру вертикальних огороджуючих щілин (виконуються бурінням чи прорізанням) на повну потужність товщ просідання;

3) даними штампових випробувань, виконаних по глибині;

4) даними лабораторних випробувань в компресійних приладах.

Попередню оцінку типу грунтових умов за просіданням допускається визначати:

а) за картосхемами (додаток Г);

б) з урахуванням потужності товщі просідання (додаток Д).

Підтверження типу грунтових умов майданчика може проводитись на основі детального вивчення стану обстежуваної і сусідніх будівель та споруд і виявлення ділянок просідання поверхні в цьому районі, а також із досвіду будівництва в даному регіоні чи території міста, району.

Примітка. Вказані методи попередньої оцінки наведені за порядком зростання надійності одержуваних даних. Близькі до дійсних значення просідання під дією власної ваги одержують при замочуванні дослідних котлованів. Визначення на основі стандартних лабораторних випробувань на просідання характеризується великою неточністю, особливо при значеннях просідання від 5 см до 15 - 25 см, коли тип грунтових умов у дійсності може бути як І, так і ІІ.

4.19 Розрахункова величина можливого максимального просідання від власної ваги грунту повинна встановлюватись за даними уточнених компресійних випробувань (4.11,4.12) за формулою

= , (2)

 

;

 

, (3)

 

де - відносне просідання і-того шару при тиску водонасиченого грунту (природного тиску, обчисленого для грунту з S_r = 0,9 ), що визначається за залежністю = f (p), одержаного при стандартних та уточнених компресійних випробуваннях;

- уточнена величина відносного просідання при тому ж тиску, що і ;

п - кількість розрахункових шарів, на які розподілена лесова товща;

h_i - потужність і-того розрахункового шару грунту, яка приймається не більше 1 - 2 м;

- границя відносного просідання: для лесових супісків = 0,01 , для лесових суглинків =0,015.

В розрахунку за формулою (3) значення менші не враховуються.

4.20 Виділення окремих інженерно-геологічних елементів (ІГЕ) слід проводити на основі польових і лабораторних визначень у встановленому порядку з урахуванням прийнятого стратиграфічного розподілу і глибини залягання шарів грунту. Категорично забороняється поєднувати лесові грунти однакової літологічної відмінності, що залягають на різній глибині, в один ІГЕ і, тим більше, розповсюджувати одержані фізичні характеристики, відносне просідання і початковий тиск просідання, визначені для верхніх шарів, на всю глибину.

4.21 Для майданчиків будівель, розташованих на схилах чи в межах плато в безпосередній близькості від схилу, при вишукуваннях необхідно встановлювати можливість розвитку зсувних явищ або розмивання поверхні.

4.22 При вишукуваннях повинно бути виявлено :

а) можливе розташування в межах території забудови будівлі насипних грунтів і послаблень у вигляді засипаних або відкритих старих котлованів, траншей, льохів, колодязів, катакомб та інших знижень поверхні;

б) наявність суфозії чи можливість її виявлення в лесових або підстильних грунтах;

в) виникнення вимивань у грунті за рахунок витікання води з водонесучих систем, при попаданні атмосферних опадів чи поверхневих вод крізь вимощення або порушення в конструкціях будівлі.

4.23 При вишукуваннях слід встановити наявність підземних вод, виявити зону їх живлення і розвантаження, сільовий склад, оцінити сезонні зміни рівня підземних вод та дати прогноз зміни їх рівня на перспективу.

4.24 Проведені вишукування повинні дати відповідь щодо змін фізико-механічних характеристик грунтів на протязі часу з тим, щоб можливо було врахувати це при розробці проекту підсилення.