ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ПРОИЗВОДСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ
ПО ТРАНСПОРТНОМУ СТРОИТЕЛЬСТВУ СССР

ГЛАВТРАНСПРОЕКТ

УКАЗАНИЯ
по инженерно-геологическим обследованиям
при изысканиях автомобильных дорог

I. Линейные инженерно-геологические обследования
при изысканиях автомобильных
дорог

Утверждаю для пользования

в системе Союздорпроект

Главный инженер ГПИ

«Союздорпроект»

И. МОРОЗ

«27» июля 1963 г.

Москва 1963 г.

ВВЕДЕНИЕ

Настоящие «Указания» предназначены для работников геологической службы Союздорпроекта, занятых инженерно-геологическими обследованиями при изысканиях автомобильных дорог.

Указания состоят из трех частей и включают в себя:

I - Линейные инженерно-геологические обследования.

II - Обследования объектов индивидуального проектирования.

III - Инженерно-геологическое обследование малых мостовых переходов, путепроводов и площадок под линейные дорожные здания.

При инженерно-геологическом обследовании:

а) в районах вечной мерзлоты необходимо пользоваться «Техническими условиями проектирования оснований и фундаментов на вечномерзлых грунтах» СН 91-60;

б) болот - «Указаниями по инженерно-геологическому обследованию болот при изысканиях автомобильных дорог» Союздорпроект, 1960 (рукопись);

в) в засушливой зоне на засоленных грунтах - «Техническими правилами на сооружение земляного полотна и дорожных оснований в засушливой зоне на заселенных грунтах» Минавтошосдор, Москва 1955 г.;

г) в районах распространения макропористых просадочных грунтов - «Нормы и технические условия проектирования и строительства зданий и сооружений на макропористых просадочных грунтах» - НиТУ-137-56, Госстрой, 1956 г.;

д) в районах искусственного орошения - «Техническими указаниями по проектированию и возведению земляного полотна автомобильных дорог в районах искусственного орошения засушливой зоны» ВСН 47-60, Минтрансстрой, 1961 г.

При производстве поисково-разведочных работ на местные дорожно-строительные материалы следует руководствоваться «Инструкцией по поискам и разведке месторождений дорожностроительных материалов при изысканиях автомобильных дорог» Автотрансиздат, М., 1957 г.

I. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

Инженерно-геологические обследования являются неотъемлемой частью общего комплекса изыскательских работ, выполняемых для составления проектов автомобильных дорог и имеют целью:

а) обосновать в совокупности с данными экономических и технических изысканий правильный выбор направления трассы проектируемой дороги;

б) выявить условия проектирования, строительства и эксплуатации автомобильной дороги и дорожных сооружений (мосты, трубы, виадуки, линейные гражданские здания и т.д.) в той части, в которой они определяются природными особенностями района строительства дороги (климат, геологическое строение, почвенный покров и гидрогеологические условия).

В состав работ, выполняемых при инженерно-геологических обследованиях входит инженерно-геологическая съемка с применением:

горно-разведочных выработок (шурфы, прикопки, шурфо-скважины, буровые скважины); лабораторных исследований физико-механических и химических свойств грунтов; электрозондирование, электропрофилирование); аэровизуальных исследований общего геологического строения местности, рельефа, почвенного покрова, растительности и т.д.

Опытных полевых физико-механических исследований грунтов (определение сопротивления грунтов сдвигу, испытание сопротивления грунта вертикальной нагрузке путем пенетрации и т.п.).

Объем и характер инженерно-геологических обследований зависит от сложности и степени изученности природных условий района изысканий (геологическое строение, почвенный покров и т.д.), а также от стадии проектно-изыскательских работ.

Инженерно-геологические проблемные изыскания, выполняемые для составления технико-экономического обоснования (ТЭО)

Инженерно-геологические обследования на этой стадии имеют целью собрать основные данные, характеризующие природные условия района изысканий в объеме, достаточном для оценки намеченных вариантов трассы и выбора основного (рекомендуемого) направления трассы (климат, геологическое строение, почвенный покров, гидрогеологические условия, обеспеченность дорожно-строительными материалами).

Изучение природных условий района изысканий осуществляется, главным образом, путем ознакомления с имеющимися литературными и фондовыми материалами и материалами дорожных изысканий прошлых лет, с осмотром в натуре и фотографированием отдельных сложных мест как по намеченному генеральному направлению трассы, так и по конкурирующим вариантам.

Главное внимание при осмотре в натуре должно быть уделено участкам, которые в основном определяют общее направление трассы: мостовые переходы, участки глубоких болот, оползневые и другие участки, вызывающие необходимость производства больших объемов земляных работ или возведения сложных и дорогостоящих укрепительных сооружений.

В результате составляется краткая характеристика инженерно-геологических условий проектирования и строительства сети автомобильных дорог (или одной магистральной дороги) с приложением выкопировок из геологических, почвенных и др. карт, таблиц, фотоснимков и др.

Инженерно-геологические обследования для составления проектного задания выполняются на основе подробных изысканий и заключаются в детальном изучении природной обстановки района проложения трассы по выбранному направлению, в объеме, достаточном для проектирования земляного полотна, дорожной одежды и дорожных сооружений.

В состав работ при подробных обследованиях входит:

а) детальное изучение строительных свойств грунтов с подразделением грунтов на категории по трудности разработки;

б) детальное инженерно-геологическое обследование мест устройства всех дорожных сооружений (посты, трубы, путепроводы, подпорные и одевающие стенки, линейные гражданские здания и т.д.);

в) подробное обследование отдельных мест, требующих индивидуального проектирования (оползни, осыпи, карст, сели, болота, места устройства высоких насыпей и глубоких выемок и т.д.);

г) обследование сосредоточенных резервов грунта для возведения земляного полотна дороги;

д) поиски и разведка месторождений дорожно-строительных материалов.

Инженерно-геологические обследования при рабочем проектировании выполняются:

а) на участках трассы, где намечаются местные ее спрямления или смещения;

б) на неустойчивых участках трассы (болота, оползни, осыпи, сели и т.д.) с целью уточнения данных, полученных при подробных изысканиях;

в) в местах устройства дорожных сооружений, в случаях изменения системы оснований мостов, виадуков и т.д., при смещении сооружений в плане, а также в сложных случаях для уточнения отметок заложения фундаментов опор мостов, труб и по трассам отдельных инженерных сооружений: подпорные и одевающие стенки, регуляционные сооружения, разного рода дренажные устройства и т.д.; опытные испытания грунтов в открытых котлованах;

г) при обследовании площадок под дорожные здания;

д) поиски и разведка дополнительных новых месторождений, а в необходимых случаях разведка для расширения существующих карьеров строительных материалов.

Инженерно-геологические работы выполняются в следующей последовательности:

1. В подготовительный период производится сбор и обработка литературных и фондовых материалов, а также материалов изысканий прошлых лет. Составляется программа работ и сметно-финансовый расчет на производство инженерно-геологических обследований, комплектуется состав полевых партий, составляются заявки и отбираются оборудование и снаряжение.

2. В полевой период производится инженерно-геологическая съемка и другие работы, предусмотренные программой, а также предварительная камеральная обработка собранных данных. Производятся полевые лабораторные исследования грунтов.

3. В камеральный период производятся лабораторные исследования грунтов и химических анализов воды в стационарной лаборатории, а также окончательная камеральная обработка полевых документов и составление геологического отчета.

Инженерно-геологические обследования при изысканиях автомобильных дорог производятся, как правило, одновременно со всем остальным комплексом работ, выполняемых изыскательскими партиями.

Общее руководство и надзор за правильностью ведения инженерно-геологических работ изыскательскими партиями осуществляется начальником экспедиции через главного инженера-геолога экспедиции.

При производстве изысканий крупных объектов с большим объемом горно-проходческих и буровых работ, связанных с инженерно-геологическими обследованиями мостовых переходов, оползней и др., могут формироваться специальные инженерно-геологические партии или отряды с подчинением их начальнику экспедиции через главного инженера геолога экспедиции.

Состав инженерно-геологического персонала комплексных изыскательских партий, экспедиций, права и обязанности должностных лиц, а также нормы выработки определяются «Положениями об изыскательских экспедициях и партиях Союздорпроекта» и «Едиными нормами выработки на проектно-изыскательские работы Государственного комитета Совета Министров СССР по делам строительства 1958 г».

Согласно действующим положениям, инженерно-геологические работы еще до начала их производства должны быть зарегистрированы в соответствующих территориальных геологических фондах Министерства геологии и охраны недр. Регистрация производится в соответствии с инструкцией о порядке регистрации геологических работ геологическими фондами Министерства геологии и охраны недр (Госгеолтехиздат, Москва, 1955 г.).

В связи с тем, что проходка горно-разведочных выработок (шурфов, буровых скважин) относится к опасным видам работ, при выполнении их необходимо строго соблюдать установленные правила по технике безопасности.

Ответственным за соблюдение этих правил является руководитель работ, который перед началом работ должен провести инструктаж о правилах безопасного ведения работ и необходимые собеседования с тем, чтобы убедиться в усвоении инженерно-техническими работниками и рабочими этих правил.

Каждый вновь принятый сотрудник и рабочий должен быть подробно ознакомлен с правилами по технике безопасности.

Факт ознакомления техперсонала и рабочих с правилами по технике безопасности оформляется собственноручными подписями каждого работника в специальном журнале.

На месте производства работ должны быть выделены памятки с перечислением основных правил по технике безопасности.

Линейные инженерно-геологические обследования при изысканиях автомобильных дорог

А. Подготовительный период

В подготовительный период перед выездом в поле необходимо:

а) тщательно ознакомиться с техническим заданием на производство изысканий, а также совместно с начальником комплексной изыскательской партии, изучить по топографическим картам и планшетам аэрофотосъемки района проложения трассы дороги;

б) изучить имеющиеся литературные и фондовые материалы территориальных геологических управлений, институтов Академии Наук и других ведомств и организаций о геологическом строении, почвенном покрове и гидрогеологических условиях района проложения трассы дороги;

в) собрать подробные данные о климате района по имеющимся справочникам с дополнением недостающих данных сведениями, получаемыми из местных метеорологических станций;

г) ознакомиться с материалами дорожных изысканий предшествующих лет в Министерстве автомобильного транспорта и шоссейных дорог союзных республик, Ушосдорах, Управлениях дорог, областных дорожных организациях, дорожных проектных институтах и др.;

д) составить на основе систематизации собранного материала краткую пояснительную записку, характеризующую природные условия района проложения трассы, с приложением необходимых таблиц и выкопировок из геологических, почвенных, геоботанических и т.д. карт;

е) составить программу инженерно-геологических обследований, с определением объема предстоящих работ и сроков их выполнения. Определить по действующим нормативным источникам стоимость указанных выше работ для включения ее в общий сметно-финансовый расчет, составляемый на все виды изыскательских работ по объекту;

ж) представить заявки на потребное оборудование, снаряжение, полевые журналы, бланки ведомостей и проч.; проследить за отправкой их со склада к месту работ.

К главнейшим природным факторам, влияющим на условия проектирования, строительства и эксплуатации дороги, относятся: климат, рельеф, геологическое строение, гидрогеологические условия и почвенный покров.

По климату района необходимо сделать выборку из СНиП II-А.6-62 следующих сведений:

а) температура воздуха - средняя по месяцам и за год, максимум и минимум температур, количество переходов температуры через 0°, продолжительность безморозного периода с переходом температуры через 0° и через +5°, глубина промерзания почвы на открытых и защищенных площадках;

б) осадки: среднее количество осадков по месяцам и за год, максимальное суточное количество осадков (интенсивность дождей и ливней), средняя максимальная толщина снежного покрова, по декадам, время появления снежного покрова и установления устойчивого снежного покрова, время схода снежного покрова;

в) число дней с метелями, гололедом и туманами по месяцам и за год;

г) направление и скорость ветра по месяцам.

По геологическому строению - характер горных пород и условия их залегания, стратиграфия, литологический состав, тектоника района; наличие физико-геологических явлений: оползней, осыпей, селевых потоков и др.; сейсмичность района. Гидрогеологические условия: глубина залегания подземных вод, их характер, химический состав.

По почвенному покрову и растительности - характеристика почвенного покрова в районе изысканий, почвообразующие породы, гранулометрический состав пород, засоленность и т.п. Растительный покров района изысканий.

Б. Полевые инженерно-геологические обследования при подробных изысканиях автомобильных дорог

I. Равнинная местность

При производстве инженерно-геологических обследований необходимо учитывать, что материалом для возведения земляного полотна, а также основанием земляного полотна автомобильных дорог в равнинной местности служат почвы разного гранулометрического состава (глинистые, супесчаные, песчаные и т.д.), характеризующиеся различными строительными свойствами.

Линейное инженерно-геологическое обследование трассы автомобильной дороги заключается в инженерно-геологической съемке притрассовой полосы. В равнинной местности эта съемка сводится к почвенно-грунтовой профильной съемке полосы трассы шириной 200 м (по 100 м в каждую сторону от оси трассы). Почвенная профильная съемка заключается в установлении пространственного размещения разновидностей почв вдоль трассы проектируемой дороги и обследовании гидрогеологических условий притрассовой полосы, с заложением для этой цели необходимого количества выработок с подробным попикетным описанием притрассовой полосы.

Наиболее распространенными разведочными выработками при инженерно-геологическом обследовании трассы являются шурфы.

Шурф представляет собой прямоугольную выработку размером (0,8×1,7 м) или (1,0×2,0) м.

При использовании механических шурфокопателей, шурфы имеют круглое сечение различных диаметров. Наименьший диаметр в этом случае может быть рекомендован - 0,8 м.

Шурфы закладываются по оси трассы на глубину - до уровня подземных вод (верховодки или грунтовых вод при близком их залегании), но не менее двух метров.

В тех случаях, когда шурфом вскрывается водоносный горизонт и дальнейшая проходка шурфа затруднительна, углубление его производится бурением. Такая комбинированная выработка носит название шурфоскважины.

Между шурфами для уточнения границ почвенно-грунтовых разностей закладываются прикопки глубиною 0,75-1,0 м.

Буровые скважины закладываются при высоком залегании подземных вод, когда требуется установить мощность водоносного слоя, характер водоупорного, слоя и т.д.

Размещение разведочных выработок при почвенно-грунтовой съемке основано на том, что определенному сочетанию почвообразующих факторов (рельеф, растительность и т.д.) соответствуют определенные, отвечающие этим условиям, почвенные типы. Если, например, участок проектируемой дороги проходит по плато или трассе с горизонтальной поверхностью (при отсутствии выраженного микрорельефа), - то для такого участка будет характерен только один тип почвы, отвечающий этим природным условиям. В этом случае можно ограничиться заложением одного основного шурфа в начале участка и прикопки в конце его.

Если трасса проложена по пологому ровному склону - один шурф закладывается в середине склона, прикопка - в верхней и один шурф в нижней трети склона.

При пересечении трассой пологого волнообразного всхолмления один шурф закладывается в высокой точке всхолмления, а второй - на пологой части склона.

Количество разведочных выработок, закладываемых при производстве почвенной профильной съемки зависит от пестроты почвенного покрова, геологического строения и гидрогеологических условий района изысканий. В условиях II дорожно-климатической зоны (зона подзолистых почв), где широкое развитие имеет подзолистый тип почвообразования и сопутствующий ему болотный тип, почвенный покров представлен частым чередованием подзолистых (подзолы, сильно подзолистые и т.д.) и различной степени заболоченности почв (подзолисто-глеевые, торфяно-глеевые и т.д.). Частая смена почв и почвообразующих пород приводит к необходимости заложения большего количества разведочных выработок по сравнению с другими дорожно-климатическими зонами. Среднее количество разведочных выработок на один километр дороги для этой зоны составляет от 3 до 5 выработок. В условиях черноземной зоны с равнинным рельефом и относительно однообразным почвенным покровом количество выработок может быть значительно сокращено. При всех условиях минимальное количество разведочных выработок должно быть не менее двух на 1 км трассы дороги.

Документация шурфов производится в полевом журнале установленной формы, все графы которого заполняются четко и с достаточной полнотой, простым карандашом. Подчисток и сокращений в записях не допускается. Шурфы, как и прочие выработки, нумеруются порядковым номером.

Заполнение журнала начинается с даты производства работ и привязки шурфа к трассе дороги.

1. Рельеф местности. В этой графе журнала указывается общий рельеф окружающей местности. Например: «широковолнистый, сглаженный, прорезанный глубокими оврагами».

2. Элемент рельефа, на котором заложен шурф. «Средняя часть очень пологого склона северной экспозиции».

3. Вид угодья и растительность, например «редкий, молодой еловый лес», травостой - брусничник.

4. Тип почвы и название подстилающей породы - «слабо оподзоленная пылевато-суглинистая на покровном суглинке».

5. Гидрогеологические условия. В этой графе указываются: условия естественного водоотвода, возможность устройства искусственного водоотвода, направление стока, заливается ли местность при паводках и т.д.

В графе «уровень подземных вод» отмечается глубина наблюденного уровня грунтовых вод, а также интенсивность притока воды в шурф. При наличии воды интенсивность притока определяется путем замера воды в шурфе на следующий день.

В этой же графе помимо наблюденного отмечается возможный наивысший (расчетный) горизонт грунтовых вод, который устанавливается по ряду признаков (тип почвы, наличие горизонта или пятен оглеения, влаголюбивой растительности и т.д.).

Отметка расчетного горизонта грунтовых вод является важным обоснованием для проектирования земляного полотна. В вертикальной графе 1 отмечаются №№ взятых образцов и глубина их взятия.

В графе 2 в принятом масштабе зарисовывается колонка шурфа. Зарисовка производится или цветными карандашами, или же, что еще более желательно, непосредственно грунтом, взятым из данного слоя.

В последнем случае колонка будет отображать окраску грунта, близкую к природной.

Наиболее рекомендуемым масштабом для колонки является 1:10, а при однородных грунтах или при значительной глубине шурфа 1:20.

В графе 3 указывается наименование генетических почвенных горизонтов (А₀, А₁, А₂, В_I и т.д.) или же при слаборазвитой почвенном покрове указываются №№ пройденных слоев.

Наименование грунта (гр. 6) по дорожной классификации дается визуально. При визуальном определении необходимо пользоваться прилагаемой таблицей.

В графе 7 необходимо проставлять категорию грунта по трудности разработки по СНиПу.

В графе 8 фиксируется влажность грунта, его консистенция и глубина появления подземных вод. В этой же графе отмечаются признаки, указывающие на возможное периодическое избыточное увлажнение грунтов, в виде оглеения, пятен ожелезнения и т.д.

На влажность и плотность связных грунтов указывает их консистенция, которая в полевых условиях определяется следующим образом:

Твердая и полутвердая -    при ударе грунт разбивается на куски, при сжатии в руке рассыпается.

Тугопластичная -               брусочек грунта при попытке его сломать заметно изгибается, достаточно большой кусок грунта разминается с трудом.

Мягкопластичная -            разминается руками без особого труда, при лепке хорошо сохраняет форму.

Текучепластичная -           грунт легко разминается руками, плохо держит форму при лепке.

Текучая -                             течет по наклонной плоскости толстым слоем (языками).

В графе 10 фиксируется структура грунта и ее прочность, что является весьма важным показателем свойств грунта при использовании его в качестве материала для отсыпки земляного полотна.

В графе 11 отмечаются новообразования (журавчики извести, выцветы солей и т.д.), а также включения (корневые остатки, мелкие камни и т.д.). Отмечается также глубина, с которой грунт «вскипает» под действием соляной кислоты, причем фиксируется и интенсивность вскипания.

В гр. 12 дается оценка пройденных пород с точки зрения возможности их использования для возведения земляного полотна, а также указываются причины невозможности использования грунтов для указанных целей (повышенная влажность, неблагоприятный гранулометрический состав, заболоченность и т.д.).

Описание шурфоскважин производится аналогично описанию шурфов с обязательным указанием глубины, с которой применено бурение.

Описание прикопок производится в журнале шурфов в сокращенной форме в отведенном для этой цели месте.

Все разведочные выработки должны быть привязаны в плановом и высотном отношении к оси трассы в той же системе отметок, в которой производится нивелировка трассы.

Образцы грунтов отбираются из стенки шурфа, предварительно отпрепарированной почвенным ножом таким образом, чтобы наглядно выделялись границы почвенных горизонтов, их структура, окраска, влажность и т.д.

При наличии в экспедиции нескольких партий (отрядов) руководством экспедиции устанавливаются для каждой партии (отряда) самостоятельные порядковые номера выработок, проходимых при обследовании трассы.

Например, 1-я партия имеет №№ шурфов по трассе с № 1 по № 100, 2-я партия - с 100 до 200 и т.д.

При обследовании трассы образцы отбираются из всех шурфов, закладываемых для изучения грунтовых условий трассы. Отбор образцов из шурфов производится послойно из середины слоя или генетического горизонта.

Отобранные образцы упаковываются в мешочки из плотной ткани или хлорвинила. Вес каждого образца около 0,5 кг.

В случае простых почвенно-грунтовых условий, когда закономерности изменения почвенно-грунтового покрова района пролегания трассы автомобильной дороги изучены с достаточной полнотой, пробы грунта могут отбираться не из каждого шурфа, а лишь из характерных шурфов. Последние должны быть типичными для значительных по протяженности участков трассы (1 шурф на 2-3 км). Из этих шурфов из всех генетических горизонтов и слоев производится отбор образцов для лабораторных анализов и испытаний грунтов.

Из остальных шурфов, заложенных в промежутке между указанными шурфами, образцы грунтов не отбираются. Документация шурфов в этом случае ограничивается подробным описанием шурфа и зарисовкой почвенных горизонтов в соответствующем месте полевого журнала.

Попикетное описание трассы проектируемой дороги

Попикетная характеристика трассы производится попутно с описанием разведочных выработок, закладываемых по трассе проектируемой дороги и заключается в описании (от пикета к пикету) природных условий притрассовой полосы (шириною по 100 м в каждую сторону от оси трассы).

Попикетное описание производится по всему протяжению трассы и фиксируется в полевом журнале.

Описанию подлежит:

а) рельеф местности (общий рельеф местности и элементы рельефа данного участка);

б) растительный покров с перечислением видов древесной, кустарниковой и травяной растительности и ее состояние (хорошо развитые формы, угнетенные и т.д.).

Последнее необходимо с целью определения возможности использования местной хорошо акклиматизировавшейся древесной к кустарниковой растительности для целей снегозащитного и декоративного озеленения дороги, а травяной растительности - для укрепления откосов насыпей и выемок (посев трав).

Кроме того, фиксируется наличие в районе трассы дерна для укрепительных работ, при этом отмечаются запасы дерна и расстояние возки на трассу проектируемой дороги;

в) участки трассы с неблагоприятными физико-геологическими условиями: оползни, осыпи, карсты, сели, болота и т.д., а также места глубоких выемок и высоких насыпей, на которых требуется проведение детальной инженерно-геологической съемки;

г) особо подробно должны быть описаны заболоченные участки и участки с необеспеченным естественным стоком: котловины, блюдца, западины и т.д., а также места выходов подземных вод. Одновременно с описанием производятся зарисовки отдельных мест притрассовой полосы, которые в той или иной мере могут влиять на устойчивость будущей дороги.

В зависимости от характера увлажнения, трасса дороги разбивается на участки по типам увлажнения местности.

Обследование месторождений грунта

Поиски и обследование месторождений грунта производятся в следующих случаях, когда отсыпка земляного полотна, по тем или иным причинам, не может быть выполнена грунтом из боковых резервов:

а) при прохождении трассы в пределах населенных пунктов;

б) при прохождении трассы по угодьям с особо ценными культурами (сады, виноградники и т.д.);

в) при прохождении трассы по болотам и заболоченным местам, а также по участкам с близким залеганием подземных вод;

г) в случаях непригодности грунтов выемок и боковых резервов для возведения земляного полотна (грунты с повышенной влажностью, иловатые грунты и т.д.).

При производстве поисков земельных участков для проектирования внетрассовых резервов необходимо руководствоваться следующими указаниями:

а) в целях снижения транспортных расходов, резервы располагать по возможности ближе к месту использования грунта в насыпь;

б) там, где это представляется возможным, в первую очередь располагать резервы на неудобных для сельского хозяйства землях (так называемые «бросовые земли»), при этом следует иметь в виду, что часто непригодные для сельского хозяйства земли - песчаные бугры, гривы и т.д., являются наилучшими для заложения сосредоточенных резервов.

Отвод намеченного к обследованию участка земли должен быть предварительно согласован (в установленном порядке) с землепользователем. После этого можно приступить к производству обследования, заключающемуся:

а) в топографической съемке участка в масштабе 1:1000 или 1:2000 с сечением рельефа горизонталями через 1,0 м;

б) в заложении разведочных выработок (шурфов и буровых скважин) для установления качества грунта резерва, а также для выяснения возможной глубины разработки, в зависимости от состава грунтов и наличия подземных вод.

При простых геологических условиях и однородных грунтах выработки размещаются по сетке 50×50 м и 100×50 м.

При всех условиях количество выработок не должно быть менее 5 расположенных по контуру обследуемой площади и одной в центре участка.

Глубина выработок назначается в зависимости от потребного объема грунта, площади выделенного участка под резерв и условий разработки грунта (близость грунтовых вод и др.).

На каждом внетрассовом резерве, независимо от объема добываемого в нем грунта, подлежит опробованию не менее 5 выработок (на каждые 10000 куб.м грунта, намечаемого к выемке, опробуется в среднем одна выработка).

Образцы грунта резерва подвергаются полевым лабораторным определениям:

а) объемного веса;

б) гранулометрического состава (песчаные грунты);

в) коэффициента фильтрации (песчаные грунты);

г) естественной влажности и пластичности.

Для определения оптимальной плотности на приборе стандартного уплотнения необходимо с той же глубины, с которой взята проба для определения объемного веса, отобрать образец с нарушенной структурой весом около 3 кг.

В состав работ по обследованию резервов входит также обследование подъездного пути от резерва до трассы, заключающееся:

а) в промере лентой (или записи показания спидометра автомобиля) длины подъездного пути;

б) в определении объемов работ по устройству вновь или ремонту существующей дороги (объемы земляных работ, объемы работ по устройству труб, малых мостов и по улучшению проезжей части.

II. ГОРНАЯ МЕСТНОСТЬ

Инженерно-геологические обследования при изысканиях автомобильных дорог в горной или сильно пересеченной местности заключаются в инженерно-геологической съемке притрассовой полосы с подробным обследованием находящихся в зоне влияния на устойчивость будущей дороги мест индивидуального проектирования (оползни, осыпи, сели и т.п.).

Инженерно-геологической съемке должно предшествовать обязательное изучение района изысканий по картам и аэрофотопланам крупного масштаба. По предварительно намеченным на картах конкурирующим вариантам трассы в отдельных сложных случаях перед началом наземных изысканий должны быть произведены аэровизуальные обследования. Организация и выполнение аэровизуального обследования осуществляется в соответствии с «Указаниями по применению аэрометодов при изысканиях и проектировании автомобильных дорог», Союздорпроект, 1961 г.

В тех случаях, когда в районе изысканий аэрофотосъемочные работы не производились, наземная инженерно-геологическая съемка выполняется по всей трассе проектируемой дороги.

Инженерно-геологическая съемка заключается в натурных наблюдениях ряда точек, расположенных в пределах возможного влияния геологической обстановки на устойчивость будущей дороги в притрассовой полосе с систематизацией и картированием результатов наблюдений. Ширина полосы съемки, как правило, не превышает 200 м (по 100 м в каждую сторону от оси трассы). При пересечении трассой участков сложных в геологическом отношении (осыпи, оползни, сели и т.п. и другие места индивидуального проектирования) ширина полосы съемки соответственно расширяется. Масштаб съемки зависит от сложности участка и может быть принят от 1:5000 до 1:500. Основой плана геологической съемки могут служить топографические планы и карты соответствующих масштабов, а если таковые отсутствуют, в качестве основы может служить план глазомерной съемки, составляемый инженером-геологом в процессе производства съемочных работ.

Данные инженерно-геологической съемки документируются в специальном журнале, где с левой стороны производятся необходимые зарисовки цветными карандашами, а с правой - текстовое описание (прилож. № 8).

Все точки наблюдений заносятся в журнал и нумеруются, причем описание результатов наблюдений, относящееся к данной точке, производится на правой стороне журнала. Левая сторона журнала, для удобства глазомерной съемки, делается из миллиметровой бумаги.

В состав работ при проведении инженерно-геологической съемки входит:

а) изучение и описание естественных и искусственных обнажений, геоморфологических элементов, физико-геологических явлений, определение литологических особенностей горных пород и их пространственного распространения вдоль трассы проектируемой дороги.

При изучении трещин определяются элементы их залегания, а также замеряется длина и ширина трещины (зияющая или заполненная, материал заполнения), описывается характер стенок (гладкие, ровные, бугристые, следы скольжения), общая густота трещин основного направления на единицу поверхности;

б) определение условий залегания горных пород.

Условия залегания горных пород имеют большое значение при оценке устойчивости склонов. Так, например: при геологической съемке в районе развития осадочных пород падение пластов вглубь склона или горизонтальное их залегание следует признать наиболее благоприятным для проложения трассы дороги. Неблагоприятным следует считать крутое падение пластов в сторону дороги особенно при наличии осложняющих условий, например: пласты разбиты трещинами ориентированными по направлению простирания склона, чередование пластов известняков с прослойками глин в условиях обводнения этих пород и т.д.

в) Для каждой выделенной разновидности горных пород устанавливается категория по трудности разработки согласно действующей классификации СНиП с последующей лабораторной проверкой полевых данных.

Для этой цели из упомянутых характерных разновидностей грунтов, особенно из толщи, подлежащей разработке при строительстве дороги, отбираются для определения объемного веса необходимые пробы грунтов или в виде кусков породы (из шурфов и обнажений) или же в виде керна (из буровых скважин).

В последнем случае замеряется также время, потребное на чистое бурение 1 метра породы.

г) Изучение и описание источников и отбор проб подземных и поверхностных вод для химического анализа, примерный дебит источников.

д) Размещение точек бурения, шурфование, производство расчисток на местности.

е) Отбор проб грунтов для анализа в лаборатории.

ж) Описание местности по ходу трассы между точками наблюдений, описание почвенных разностей, растительного покрова.

з) Осмотр существующих инженерных сооружений и в особенности земляного полотна автомобильных и железных дорог.

и) Фотографирование объектов наблюдений.

к) Поиски и предварительная оценка качества и запасов месторождений местных дорожно-строительных материалов.

л) Ведение полевого журнала инженерно-геологической съемки.

м) Производство различных сопутствующих съемке вспомогательных работ: геофизических, разведочных, лабораторных, топографических.

н) Текущая камеральная обработка материала.

При проложении дороги по крутым склонам выработки следует располагать на поперечниках (по отношению к оси трассы) и по возможности в пределах сооружаемого земляного полотна. Количество выработок назначается от 2 до 3 на одном поперечнике. Каждый участок, сложенный однотипными горными породами (грунтами), должен быть охарактеризован не менее чем одним поперечником.

Все заложенные разведочные выработки, а также все обследованные обнажения, расположенные в полосе трассы проектируемой дороги должны быть увязаны в плановом и высотном отношении с осью трассы.

Кроме обычной инженерно-геологической съемки, выполняемой по трассе проектируемой дороги на особо сложных инженерно-геологическом отношении участках (оползневые склоны, крутые косогоры, места проектирования тоннелей и других местах индивидуального проектирования земляного полотна), а также в местах устройства искусственных сооружений, в случае надобности, производится крупномасштабная инженерно-геологическая съемка на топографической основе планов масштаба 1:2000 - 1:500. В границы съемки крупного масштаба должна входить вся площадь, занятая оползнем, мокрым косогором в пределах прохождения трассы, полоса шириною до 300 м по трассе проектируемого или реконструируемого тоннеля, мостового перехода и т.п.

III. Камеральная и лабораторная обработка материалов инженерно-геологических обследований

Полевая камеральная обработка

В состав полевой камеральной обработки входит:

1. Разборка и систематизация образцов грунта (почв и горных пород), которые производятся следующим образом:

Все образцы грунтов, отобранные с участка трассы протяжением около 10 км, просушиваются и раскладываются по ходу пикетажа трассы по шурфам (или обнажениям) и глубинам-горизонтам, слоям.

Путем сравнения по цвету, составу, структуре и сверки записей по полевому журналу устанавливаются типичные разновидности грунтов, которые и назначаются для лабораторных анализов. Остальные образцы уничтожаются.

Образцы грунтов, аналогичные отобранным в анализ, отмечаются в журнале для того, чтобы в дальнейшем, на стадии камеральной обработки, можно было правильно нанести грунты на продольный профиль трассы.

При назначении образцов в анализ необходимо придерживаться принципа, по которому в анализ передаются не разрозненные образцы из разных шурфов и разных глубин, а все образцы из основного шурфа, характеризующие выделенный участок трассы с однотипными грунтами.

Производство полевых лабораторных испытаний грунтов

В полевой период следует выполнять те виды лабораторных анализов грунтов, которые не требуют сложной аппаратуры. Это избавляет от необходимости перевозить по железной дороге и другим видам транспорта большое количество образцов в стационарную лабораторию. В полевой период необходимо выполнять следующие виды лабораторных анализов грунтов: пластичность, гранулометрический состав, естественную влажность, коэффициент фильтрации (для песков), объемный вес, стандартное уплотнение по методу Союздорнии и другие виды анализов, указанные в прил. № 9.

В стационарную лабораторию направляются пробы грунтов для производства испытаний, требующих сложного лабораторного оборудования (компрессионные свойства, угол внутреннего трения, сцепление и др.), а также пробы для контрольных анализов.

Отправку образцов в стационарную лабораторию надо осуществлять периодически, по мере их накопления с таким расчетом, чтобы к концу полевых работ иметь результаты лабораторных испытаний.

Порядок транспортировки, приемки и хранения и ликвидации проб грунта, отобранных при инженерно-геологических работах, приведен в «специальных Указаниях».

Обработка полевой документации и составление предварительных материалов инженерно-геологических обследований

В результате полевой камеральной обработки должны быть представлены:

а) полевая пояснительная записка с указанием объема выполненных работ и с кратким описанием инженерно-геологических условий строительства проектируемой дороги с предварительными рекомендациями по обеспечению устойчивости отдельных неблагоприятных участков трассы (оползни, осыпи и т.д.);

б) ведомость полевых лабораторных испытаний грунтов и анализов воды;

в) ведомость проб грунтов, направленных в стационарную лабораторию, с указанием видов лабораторных испытаний, подлежащих выполнению;

г) рабочие планы топографической съемки с показанием выработок, характерные геологические разрезы отдельных неблагоприятных или сложных мест, а также мест устройства высоких насыпей и глубоких выемок;

д) продольный профиль трассы с нанесенными предварительными данными инженерно-геологических обследований (для характерных участков);

е) полевые журналы, колонки скважин, таблицы, графики, фотоснимки.

Окончательная камеральная обработка

Окончательная камеральная обработка материала инженерно-геологических обследований заключается в составлении отчета об инженерно-геологических обследованиях при изысканиях автомобильной дороги с сопутствующей составлению отчета полной камеральной обработкой всех материалов и составлением необходимых карт, таблиц, ведомостей, графиков, паспортов, фотоснимков и т.д.

Состав отчета указан в прил. № 11.

В связи с тем, что окончание отчета возможно только после завершения всех лабораторных и камеральных работ и в связи с тем, что составление отчета практически может производиться только одновременно с составлением проекта, необходимо, во избежание задержки в выдаче основных проектных решений, параллельно с составлением отчета, не дожидаясь его полного окончания, участвовать совместно с дорожниками в решении основных вопросов проектирования земляного полотна и дорожных сооружений.

Сюда относится:

а) разработка конструкций земляного полотна, наиболее целесообразная в данных природных условиях;

б) разработка мероприятий по обеспечению устойчивости земляного полотна на отдельных, сложных в геологическом отношении участках (оползни, осыпи, болота, глубокие выемки, высокие насыпи и т.п.);

в) разработка наиболее целесообразных конструкций дорожной одежды, исходя из условий обеспеченности местными дорожностроительными материалами.

В процессе составления отчета составляются и передаются по мере их окончания необходимые проектные документы (ведомости резервов, болот, графики и т.п.), предусмотренные составом проекта (эталоном), уточняются по данным лабораторных анализов грунты на продольном профиле, составляются коллекции грунтов и дорожно-строительных материалов, характерные для района строительства дороги.

Приложение № 1

ДОРОЖНАЯ КЛАССИФИКАЦИЯ ГРУНТОВ

При степени неоднородности песчаного грунта более 3 к наименованию песков гравелистых, крупных и средней крупности добавляется наименование «неоднородный» (песок крупный неоднородный и т.д.).

Примечание: Неоднородность песчаного грунта измеряется отношением

, где

60 - диаметр частиц, меньше которого в данном грунте содержится (по весу) 60 % частиц;

10 - диаметр частиц, меньше которого в данном грунте содержится (по весу) 10 % частиц.

III. ГЛИНИСТЫЕ ГРУНТЫ, связные грунты с числом пластичности более 1

Примечание: При содержании частиц крупнее 2 мм в количестве 20-50 % наименование грунта дополняют словом «гравелистый» при окатанных частицах, «щебенистый» - при острореберных, неокатанных частицах.

Приложение № 2

ДОРОЖНАЯ КЛАССИФИКАЦИЯ ФРАКЦИЙ ГРУНТА ПО КРУПНОСТИ

Приложение № 3

МЕТОДЫ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ГРУНТОВ В ПОЛЕВЫХ УСЛОВИЯХ ПО ВИЗУАЛЬНЫМ ПРИЗНАКАМ

Приложение № 4

КЛАССИФИКАЦИЯ
грунтов и пород по трудности разработки (за исключением работ, выполняемых методами гидромеханизации по СНиПу, ч. IV, т. 1)

Приложение № 5

УКАЗАНИЯ ПО ОТБОРУ И ПАРАФИНИРОВАНИЮ ПРОБ ГРУНТОВ НЕНАРУШЕННОЙ СТРУКТУРЫ

Для определения физико-механических свойств грунтов (объемный вес, коэффициент пористости, компрессионные свойства, угол внутреннего трения, сцепление и др.) при инженерно-геологических обследованиях во многих случаях необходимо отбирать пробы грунтов с ненарушенной структурой - монолиты.

Монолиты отбираются как из шурфов, так и из буровых скважин.

А. Отбор монолитов из шурфов

Отбор монолитов из шурфов производят следующими способами:

1. При помощи режущих колец:

Этот способ применяют при грунтовом обследовании трассы и обследовании внетрассовых резервов в тех случаях, когда необходимо определить объемный вес грунта непосредственно в поле.

Образцы глинистых грунтов, имеющих тугопластичную, мягкопластичную и текучую консистенцию, а также образцы плотных влажных песков отбираются тонкостенными металлическими кольцами с режущим краем. Внутренний диаметр кольца должен быть не менее 80 мм, толщина стенок порядка 0,02 диаметра, а высота - не более 0,75 диаметра.

Перед взятием монолита стенку шурфа выравнивают и зачищают; кольцо на заданной глубине прислоняют вплотную острым кольцом к стенке шурфа и вдавливают в грунт до тех пор, пока кольцо не вдавится заподлицо со стенкой шурфа. После этого кольцо с грунтом осторожно извлекают при помощи почвенного ножа, срезают лишний грунт на уровне с краями кольца и взвешивают на технических или аптекарских весах с точностью до 0,1 гр. Вычитая из веса кольца с грунтом вес кольца, определяют вес грунта. Разделив вес грунта на объем кольца, получают объемный вес грунта. Данные записывают в журнал.

Из этого же кольца отбирают пробу грунта для определения влажности.

2. В тех случаях, когда необходимо определить компрессионные свойства грунта, угол внутреннего трения и сцепление в образце с ненарушенной структурой в стационарной лаборатории, монолиты отбирают из шурфа в виде призмы размером 10×10×15 см.

Стенку шурфа выравнивают, зачищают и на заданной глубине почвенным ножом намечают призму несколько больше требуемого размера. По мере углубления в стенку шурфа, призме постепенно придают правильную форму и необходимый размер (высота 15 см, ширина 10 см).

Во избежание высыхания, взятый монолит здесь же, у шурфа, парафинируют и тщательно упаковывают.

Б. Отбор монолитов из буровых скважин

Монолиты из буровых скважин отбираются при помощи грунтоносов. Грунтонос представляет собой разъемный металлический стакан. Чаще всего, при инженерно-геологических обследованиях применяют грунтоносы диаметром 100 мм (при диаметре обсадных труб 127/115 мм).

Наиболее распространены в настоящее время грунтоносы двух типов:

а) грунтоносы, работающие по принципу вдавливания в грунт. Такие грунтоносы состоят из цилиндра (сплошного или разъемного), внутри которого вставлена разъемная гильза. При надавливании на штангу внешняя трубка давит на запечики внутренней, вгоняя прибор в грунт.

б) Обуривающие грунтоносы.

Эти грунтоносы отличаются от предыдущих тем, что вдавливание их в грунт сопровождается одновременным обуриванием стенок монолита. Последнее производится специальными лопастями на конце внешнего цилиндра - вращаясь они вытачивают столбик грунта. Внутренний цилиндр остается неподвижным и постепенно по мере углубления снаряда надевается на вытачиваемый лопастями цилиндрик грунта.

Для отбора монолитов из несвязных грунтов применяется грунтонос с запирающейся нижней частью.

После подъема грунтоноса на поверхность, снаряд разбирают, извлекают из него внутренний цилиндр, а из последнего монолит. Монолит парафинируют, предварительно обрезав нарушенные концы монолита. При диаметре монолита 10 см, высота его должна быть не менее 20 см.

Перед взятием монолита забой скважины должен быть тщательно очищен от шлама. В случае обильного поступления подземных вод в скважину, необходимо отбор монолита производить немедленно вслед за удалением с забоя сильно размокшего грунта. После извлечения монолита, с его поверхности осторожно удаляют излишнюю воду посредством фильтровальной бумаги.

Образцы, отобранные из скважины при помощи грунтоносов, желательно оставлять в стаканах (гильзах) грунтоноса, с использованием их в качестве тары для отправки в лабораторию. Открытые торцы заливают расплавленным парафином. На верхний торец кладут этикетку, после чего стакан закрывают плотными крышками. Верхний торец закрывают крышкой с надписью «верх».

В. Парафинирование монолитов

Монолиты необходимо предохранить от потери влажности за время доставки их в лабораторию и хранения в лаборатории. Это можно сделать двумя способами:

1-й способ наиболее распространенный - это способ парафинирования монолитов. Монолит опускают в расплавленную мастику, представляющую собой смесь из парафина - 60 %, воска 25 %, канифоли - 10 % и минерального масла - 5 % и именуемую в общежитии «парафином».

Парафинирование рекомендуется производить при температуре не выше 70°, т.к. при более высокой температуре парафин глубоко проникает в поры грунта. Когда на монолите образуется слой парафина, монолит обертывают марлей, кладут этикетку с указанием «верх», «низ» и места отбора пробы, перевязывают шпагатом и опять опускают в расплавленный парафин. При отсутствии марли, последняя может быть заменена восковой бумагой или, в крайнем случае, газетной бумагой. Запарафинированные образцы укладывают в ящики для предохранения их от механического повреждения.

2-й способ. Монолит, предварительно обернутый марлей, покрывают эмалевой краской, которая в результате испарения в ней эфира быстро высыхает. Краску наносят на монолит кисточкой несколькими слоями до образования глянцевой поверхности.

Срок хранения монолитов с момента их отбора до производства лабораторных испытаний не должен превышать 1,5 месяца. Удлинение этого срока допускается при условии хранения образцов в специальных помещениях или шкафах при постоянной положительной температуре и насыщенности воздуха водяными парами.

Монолиты, отправляемые в лабораторию, упаковывают в деревянные ящики, вмещающие не более 20 кг и имеющие деревянные ручки с двух сторон. Образцы необходимо укладывать плотно, заполняя пустоты между пробами древесными опилками, стружками или соломой.

Приложение № 6

ТИПЫ МЕСТНОСТИ ПО ХАРАКТЕРУ И СТЕПЕНИ УВЛАЖНЕНИЯ

Приложение № 7

ЭЛЕМЕНТЫ РЕЛЬЕФА ЗЕМНОЙ ПОВЕРХНОСТИ

ХАРАКТЕРИСТИКА ГЛАВНЕЙШИХ ЭЛЕМЕНТОВ РЕЛЬЕФА

Плато - горизонтальная поверхность, несколько приподнятая над окружающей местностью.

Склон - ровная поверхность, образующая угол с горизонтом.

Холм – повышение, нередко куполообразной формы, с мягкими ясными очертаниями.

Бугор - возвышение резких очертаний, приближающихся к конической форме.

Увал - возвышенность без ясно выраженного подножья.

Грива - вытянутое повышение с острым гребнем.

Гряда - вытянутое повышение с мягкокруглым гребнем.

Лоб - перегиб или перелом от плато к склону или от склона к склону.

Впадина - ограниченное понижение с пологими краями к середине.

Ложбина - удлиненное понижение с пологими склонами к средней линии.

Лощина - ложбина с крутыми краями, занятая древесной растительностью.

Котловина - понижение с резко очерченными краями более или менее округлой формы.

Блюдце - понижение с плавно сходящимися ко дну краями.

Воронка - глубокое коническое с круглыми краями понижение.

Рытвина - (промоина) - неглубокий овраг с почти вертикальными стенками.

Овраг - большая промоина с отвесными или несколько пологими склонами, на которых обнажена порода.

Балка - овраг, прекративший свой рост и задернованный по склонам, иногда заросший древесной растительностью.