Глава V

ИНЖЕНЕРНО-ГЕОЛОГИЧЕСКИЕ ИЗЫСКАНИЯ 1§ 19/ИНЖЕНЕРНО-ГЕОЛОГИЧЕСКИЕ СЪЕМКИ

Общая задача инженерно-геологической съемки — оценка инже­нерно-геологических условий места предполагаемого строительства. Основной итоговый документ съемки — инженерно-геологическая карта, но одновременно с получением карты съемка позволяет более рационально решить ряд важных проблем, как, например, выбор состава, методики и последовательности проведения разведочных работ, полевых и лабораторных испытаний грунтов и др.

По степени детальности инженерно-геологические съемки можно разделить на обзорные масштабов 1 : 200 000 и менее, мелкого мас­штаба 1 : 100 000 — 1 : 50 000, среднего 1 : 25 000 — 1 : 10 000, крупного 1 : 5000 — 1 : 1000. Выбор для съемки того или иного масштаба зависит от типа сооружения, стадии проектирования, сложности и размеров участка съемки.

Геодезическая основа инженерно-геологической съемки — топо­графическая карта того же масштаба, что и масштаб съемки или более крупного, или аэросъемочные материалы (фотосхемы, фото­планы). Геологическая основа обзорных и мелкомасштабных инже­нерно-геологических съемок — общегеологическая карта.

Наземная инженерно-геологическая съемка ведется путем проложения маршрутов, равномерно покрывающих всю изучаемую территорию. Маршруты заранее проектируют па карте или аэросъемочным материалам, а в ходе полевых работ уточ­няют.

На каждом маршруте намечают точки наблюдений и съемку ведут последовательно от точки к точке,

Плановое и высотное положение точек наблюдений устанавли­вают (в зависимости от масштаба съемки) одним из следующих спо­собов: по картам, топопланам или аэроснимкам — по контурам местности, полуинструментально, инструментально — проложением тахеометрических, теодолитных, нивелирных, барометрических хо­дов к ближайшим пунктам геодезической основы или точкам трассы.

Состав наблюдений по маршруту достаточно разнообразен и под­вержен некоторым изменениям в зависимости от типа сооружения и стадии проектирования.

Объектами наблюдений по маршруту съемки являются: почвы, растительный покров, геоморфологические особенности рельефа, естественные обнажения и искусственные выработки, водотоки, водоемы, места выходов подземных вод, участки, подверженные физико-геологическим процессам, существующие инженерные соору­жения, месторождения строительных материалов.

В местах естественных обнажений и искусственных выработок геолог картирует⁷, изучает и дает оценку пород: их литологического состава и возраста, свойств, степени выветрелости и др., отбирает образцы для лабораторных исследований, фотографирует и зарисо­вывает характерные участки местности и обнажения. При изучении источников подземных вод особое внимание обращается на глубину залегания, тип и мощность водоносного горизонта, его дебит, на характер питания и режим. Обследование существующих сооружений позволяет на примере их конструкции, удельных нагрузок на грунт, по деформациям (трещинам), установить степень надежности осно­вания и прочности фундаментов, выявить влияние гидрогеологи­ческих условий и многое другое.

В ходе инженерно-геологической съемки производятся геофизи­ческие исследования грунтов, намечаются места закладки геолого­разведочных выработок.

Завершающий этап инженерно-геологической съемки — каме­ральная обработка, в ходе которой все собранные сведения и мате­риалы сначала наносят на полевую рабочую карту, а затем после увязки и согласования всех элементов нагрузки составляют оконча­тельную карту.

К картам прилагаются зарисовки и фотографии, разрезы разве­дочных выработок, геолого-литологические профили, таблицы лабо­раторных анализов физико-механических свойств грунтов.

Инженерно-геологическую съемку рекомендуется производить в комплексе с геологической, что позволяет исключить перекрытие и повторяемость работ.

Существенный недостаток наземной инженерно-геологической съемки состоит в медленном темпе производства работ. Для устране­ния этого недостатка стали применять воздушный транспорт. Весьма часто для обследования районов съемки используют самолеты и вер­толеты. Однако при этом используются далеко не все возможности авиации.

В настоящее время ряд научных и проектных институтов и произ­водственных организаций интенсивно занимаются разработкой ме­тодики и внедрением аэрометодов в практику полевых изыскатель­ских работ. Аэрометоды широко применяются при геодезических изысканиях, их начинают применять при гидрологических изыска-| ниях, делаются успешные попытки использовать аэрометоды при инженерно-геологических изысканиях.

Очевидно, что аэрометоды целесообразно использовать лишь при изысканиях больших по площади объектов строительства или на значительных по длине трассах. В последнем случае применять аэрометоды может быть особенно полезно, так как по ходу трассы геологические условия могут существенно меняться. Большие иссле­довательские работы в этом направлении ведет Всесоюзный научно-исследовательский институт транспортного строительства (ЦНИИС).

Применение аэрометодов при инженерно-геологи­ческих изысканиях основывается на том, что некоторые инженерно-геологические характеристики могут быть получены непосред­ственно по аэроснимкам, другие же — косвенно, путем сопоставления с эталонными снимками. В самом деле, такие объекты, как обна­женные скальные участки, осыпи, заболоченные участки, мари, могут быть легко опознаны на аэроснимках и оценены с точки зрения строительства сооружения, но в то же время у значительного числа объектов их геологические характеристики оказываются скрытыми и могут быть обнаружены только по косвенным признакам, напри­мер, по характеру рельефа, по тону и плотности растительного покрова, по геоморфологическим особенностям речных долин и тер­рас, по некоторым данным общей геологической съемки.

Скрытые инженерно-геологические характеристики могут быть установлены только на основе полевого дешифрирования аэросним­ков с привлечением известных методов инженерно-геологических исследований — закладки геологических выработок (скважин, шур­фов, расчисток), использованием геофизических методов исследо­ваний и т. п. Для того чтобы объем этих работ не был очень большим, полевое дешифрирование ведется не сплошное, а выборочное, т. е. дешифрируют отдельные небольшие ключевые участки, типичные для некоторого района.

Основываясь на этих общих положениях, в ЦНИИС была раз­работана методика применения аэрометодов на изысканиях желез­ных дорог, которая, несомненно, применима и на других видах сооружений.

При создании инженерно-геологической карты аэрометодами: сначала ведется сбор и изучение литературных и фондовых материалов на предполагаемую территорию; аэроснимки (черно-белые, цветные или спектрозональные) специального залета или залета, выполненного в порядке общего картографирования, приводят (трансформируют) к нужному масштабу. Затем приступают к соста­влению инженерно-геологической карты первого приближения, осно­вываясь лишь на данных камерального дешифрирования аэросним­ков и всякого рода общих и частных вспомогательных геологических и ландшафтно-ситуационных картах.

Карта первого приближения нуждается во многих уточнениях и дополнениях. Это делается в ходе полевых изысканий, во время которых не только создаются эталоны для дешифрирования, воспол­няются недостающие сведения, но и определяются физико-механи­ческие свойства грунтов. Работа над картой завершается оконча­тельным дешифрированием снимков, составлением окончательной инженерно-геологической карты и общей оценкой инженерно-гео­логических условий.

Современный уровень разработки методики аэрогеологических изысканий таков, что они могут выполнять лишь вспомогательную роль по отношению к наземной инженерно-геологической съемке. Поэтому аэрогеологическая съемка должна вестись в сочетании с на­земной, не нарушая принятой для последней методики как маршрут­ных, так и площадных съемок.

Обычно одновременно с инженерно-геологической съемкой ве­дется и гидрогеологическая съемка.

Основная задача гидрогеологической съемки — составление гидрогеологической карты, гидрогеологических разре­зов и описаний.

Съемка ведется или маршрутами или площадями, в мелком, среднем или крупном масштабах в зависимости от вида сооружения, стадии проектирования и сложности участка.

В ходе съемки на карту наносят и дают описание поверхностных водоемов и рек, естественных источников — родников, мочажин; искусственных выработок — колодцев, шахт, разведочных вырабо­ток. При описании водных источников по возможности указывают глубину залегания подземных вод, их дебит и химический состав, меженные расходы воды в реках и т. п. При наличии достаточно гу­стой сети выработок на гидрогеологических картах могут быть пока­заны в виде гидроизогипс и гидроизопьез⁸ горизонт грунтовых и подземных вод, их напор.

При гидрогеологической съемке и составлении гидрогеологи­ческой карты полезно использовать материалы аэрофотосъемки и геоботанических обследований.

В процессе гидрогеологической съемки ведутся разведочные работы. При этом бурят неглубокие (10—15 м) скважины; для опре­деления дебита воды в скважинах производят пробные откачки.

При изысканиях гидротехнических сооружений и для водоснабжения

скважины бурят на большие глубины (до 100 м и более) и большим диаметром. Особое внимание в ходе бурения обращается на фиксацию каждого водоносного горизонта, на определение его мощности, запаса воды в нем и другие характеристики.