- •Введение
- •1. ПОДГОТОВИТЕЛЬНЫЕ РАБОТЫ ПРИ ИЗЫСКАНИЯХ АВТОМОБИЛЬНЫХ ДОРОГ
- •1.1. Основные положения
- •1.2. Схема развития дорог Сибирского региона
- •1.3. Организация изыскательских работ
- •1.4. Виды инженерных изысканий, которые влияют на безопасность объектов капитального строительства
- •1.5. Система саморегулируемых организаций
- •1.6. Задание на проектирование
- •1.7. Правоустанавливающие документы на земельные участки
- •1.8. Программа изысканий
- •Контрольные вопросы
- •2.1. Структура экономических обоснований
- •2.3. Методы оценки эффективности инвестиционных проектов
- •2.4. Процедуры учета неопределенности
- •Контрольные вопросы
- •3. ИНЖЕНЕРНО-ГЕОДЕЗИЧЕСКИЕ ИЗЫСКАНИЯ
- •3.1. Назначение инженерно-геодезических изысканий
- •3.2. Геодезические опорные сети
- •3.3. Обозначение пунктов государственных геодезических сетей на местности
- •3.5. Трассирование автомобильных дорог
- •3.6. Наземное лазерное сканирование
- •3.7. Съемка подземных коммуникаций
- •3.9. Съемка линий электропередач и связи
- •3.10. Результаты инженерно-геодезических изысканий
- •3.11. Вынос трассы в натуру и её закрепление
- •3.12. Особенности аэросъемки с использованием БПЛА
- •Контрольные вопросы
- •4.1. Общие положения
- •4.4. Технические средства, применяемые при инженерно-геологических изысканиях
- •4.5. Инженерно-геологические изыскания на полосе варьирования трассы
- •4.7. Инженерно-геологические обследования в районе мостовых переходов и путепроводов
- •4.8. Инженерно-геологические обследования в районе болот
- •4.9. Разведка местных дорожно-строительных материалов
- •4.10. Лабораторные испытания и полевые методы исследования физико-механических свойств грунтов и материалов
- •Контрольные вопросы
- •5. ИНЖЕНЕРНО-ГИДРОМЕТЕОРОЛОГИЧЕСКИЕ ИЗЫСКАНИЯ
- •5.1. Состав инженерно-гидрометеорологических изысканий
- •5.2. Технология инженерно-гидрометеорологических изысканий
- •5.4. Гидрометрические работы
- •5.5. Аэрогидрометрические работы
- •6. ИНЖЕНЕРНО-ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ ИЗЫСКАНИЯ
- •7. ЭКСПЕРТИЗА МАТЕРИАЛОВ ИЗЫСКАНИЙ
- •8. ТРЕБОВАНИЯ БЕЗОПАСНОСТИ И ОХРАНЫ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ ПРИ ИЗЫСКАНИЯХ
- •Контрольные вопросы
- •Библиографический список
- •Приложение А
- •Приложение Б
Количество взятых монолитов должно быть увеличено на 25 % на случай их порчи при транспортировке, подготовке и проведении испытаний. Исследования на компрессию, консолидацию и сдвиг проводят в стационарных лабораториях по специальным методикам.
4.9. Разведка местных дорожно-строительных материалов
При строительстве, реконструкции и капитальном ремонте автомобильных дорог используют притрассовые и базисные месторождения.
Кбазисным относят крупные месторождения каменных материалов (песка и камня), для разработки которых организуют длительно
действующие карьеры, находящиеся в ведении как дорожных, так и других организаций. Материалы из таких Икарьеров транспортируют автомобилями, а на дальние расстояния – железнодорожным или водным транспортом. Д
Кпритрассовым относят все месторождения, в том числе месторождения грунта для возведения земляного полотна, расположенные
впритрассовой полосе и разрабатываемыеА только в период строительства или реконструкции автомобильной дороги. Материалы из таких карьеров транспортируютсябпреимущественно автомобилями.
Притрассовые карьеры подразделяются на собственно карьеры, где разрабатываетсяигорная масса, и карьеры, в которых, кроме разработки горной массы, про звод тся также ее переработка по технологическим схемамС, предусматр вающим дробление, грохочение и обогащение. Инженерно-геолог ческие изыскания должны производиться с целью изучить возможности получения дорожно-строительных материалов с учетом использования различных отвалов и отходов промышленности [7].
По окончании строительства или реконструкции автомобильной дороги крупные притрассовые карьеры при условии их дополнительной разведки и утверждения запасов территориальной или государственной комиссией по запасам могут перейти в категорию базисных.
Цель поисково-разведочных работ – найти и разведать месторождения, содержащие дорожно-строительные материалы, которые удовлетворяют по запасам и качеству потребности строительства или реконструкции дороги, а разработка и транспортировка потребует наименьших затрат труда, средств и времени.
Дорожно-строительные материалы подразделяются на две груп-
110
пы: грунтовые строительные материалы и местные строительные материалы.
На отвод земель под разработку месторождений в начале полевых работ необходимо получить принципиальное письменное согласие землепользователей. Принципиальное согласие землепользователей на отвод земель оформляется на крупномасштабном плане расположения месторождения, составленном на основе имеющихся топографических планов и карт масштабов 1:2 000 1:10 000.
На стадии подготовки проекта обоснования инвестиций (ОИ) задачу изыскания дренирующих и каменных материалов решают на основе изучения геологической, а также физико- и экономикогеографической литературы и фондовых материалов территориаль-
ных геологических управлений, плановых, дорожных и изыскательских организаций. При наличии материалов аэрофотосъемки проводят их камеральное инженерно-геологическое дешифрирование и на его основе выявляют участки возможного залегания местных дорож- но-строительных материалов.
В связи с тем, что при изысканияхДавтомобильныхИ дорог на стадии подготовки ОИ применяют полевые методы, на перспективных участках, выявленных по результатам дешифрирования аэрофотоснимков, проводят геолого-поисковые маршруты и делают единичные
расчистки, шурфы, канавы и скважиныА. Из выработок отбирают пробы для лабораторных сследований. Поисковые работы ведут, как
правило, в полосе варь рован я трассы автомобильной дороги на ши- |
|
рине до 10 км. |
б |
|
|
При выявлен перспект вных для следующей стадии проекти- |
|
|
и |
рования базисных месторождений оценивают их запасы по категории |
С1. Это означаетС, что предварительно оцененные запасы, условия залегания, форму и распространение полезного ископаемого устанавливают на основе геологических и геофизических данных, подтвержденных вскрытием полезного ископаемого в отдельных точках, либо по аналогии с изученными участками качество полезного ископаемого определяют по единичным пробам и образцам или по данным соседних разведанных участков.
В отдельных случаях при инженерно-геологических изысканиях на стадии разработки ОИ осуществляют обследования эталонных участков с тем, чтобы результаты этих обследований можно было распространить на весь район проложения трассы автомобильной дороги. В этом случае каждый из выбранных эталонных участков об-
111
следуют детальнейшим образом, причем притрассовые месторождения и резервы обследуют со степенью детализации, отвечающей подсчету запасов по категории В2.
По результатам проведенных работ составляют отчет, в котором кратко характеризуют геологическое строение района изысканий, указывают зоны распространения геологических комплексов, перспективных с точки зрения наличия дорожно-строительных материалов, приводят сведения о качестве последних, дают общую оценку обеспеченности района изысканий дорожно-строительными материалами. Все эти данные могут быть нанесены на крупномасштабные инженерно-геологические карты в условных обозначениях.
Общий объем разведанных и согласованных запасов дорожно-
строительных материалов в рекомендуемой для поиска полосе про-
Всостав месторождений входят горныеДИпороды, которые являются естественным строительным материалом либо сырьем для их про-
изводства. Все эти породы составляют так называемые нерудные полезные ископаемые. А
К естественным строительным материалам относят различные горные породы (граниты,бизвестняки, галечники и др.), которые можно использовать в строительной практике в естественном виде. Так получают строительныйикамень, песок, глину, щебень и т. д.
Нерудные полезные скопаемые в большинстве случаев добывают из открытыхСгорных выработок. Совокупность таких выработок, предназначенных для эт х целей, называют карьером.
Взадачу инженерно-геологических исследований входят поиски
иразведка месторождений нерудных полезных ископаемых. Поиски дают возможность найти месторождение (или карьер) необходимых материалов вблизи территории строительства. Выявленное месторождение подвергают разведке. При этом устанавливаются качество, количество и условия залегания материалов.
Работа состоит из подготовительного и полевого периодов. В подготовительный период изучают литературу, геологические карты, фонды отчетов геологических организаций. На основе этого материала для данной территории составляется представление о месторождениях тех или иных нерудных полезных ископаемых. После этого в полевых условиях организуется осмотр намеченных месторождений, изучаются естественные обнажения и при необходимости закладыва-
112
ется небольшое количество разведочных выработок (расчистки, шурфы, буровые скважины).
В результате поисковых работ составляют карту-схему с указанием выявленных месторождений и карьеров полезных ископаемых, пояснительную записку с краткой характеристикой их размещения, качественной и количественной оценкой материала, изложением рекомендаций по дальнейшим работам.
Различают разведку предварительную и детальную. При предварительной разведке необходимо выполнить следующие работы:
•установить геологические условия залегания полезного ископаемого (глубина залегания, мощность вскрыши, т. е. пород, покрывающих полезное ископаемое, мощность и форма залегания полезной толщи, характер подземных вод и т. д.);
•определить границы распространения полезного ископаемого, т. е. оконтурить месторождение и выявить участкиИ, наиболее пригодные для эксплуатации;
•подсчитать запасы (количество)Дматериала месторождения;
•изучить качество материала полезного ископаемого;
•уточнить условия эксплуатации месторождения и возможность транспортировки строительногоАматериала. мощностьюб
В России запасыиполезных ископаемых классифицируют по категориям А, ВСи С, которую, в свою очередь, подразделяют на С1 и С2. В каждое подразделен е (категорию) вкладывается следующее содержание: А запасы полностью изучены и оконтурены разведочными выработками; изучено качество, разработана технология добычи; В запасы разведаны и оконтурены выработками; С1 запасы определены на основании редкой сетки разведочных скважин; С2 запасы, предполагаемые по общегеологическим данным, подтвержденные отдельными разведочными выработками.
Поисково-разведочные работы на стадии проектирования выполняют в соответствии с техническим заданием. Главный геолог экспедиции составляет программу работ.
Поиск и разведка месторождений в полосе варьирования трассы выполняются с целью:
- нахождения месторождений дорожно-строительных материалов при их достаточно близком расположении;
113
-оценки условий распространения, залегания и транспортировки материалов к трассе, запасов и их качества;
-выделения наиболее перспективных участков по техникоэкономическим показателям.
Разведку месторождений в поисках грунтов для земляного полотна выполняют со степенью детализации, отвечающей подсчету запасов по категории С2.
К категории С2 относят запасы при соблюдении следующих усло-
вий:
-контуры месторождений должны быть нанесены по геологическим или геоморфологическим данным и подтверждены отдельными обнажениями или единичными выработками;
-проведена привязка к трассе;
-выявлены условия залегания, форма телаИполезного ископаемого и литологический состав по описаниям отдельных выработок, геофизической разведки и результатамДизучения генетических типов грунтов района;
-установлена пригодность грунтов для возведения земляного полотна в соответствии с действующимиАнормами по результатам испытаний единичных проб или по аналогии с другими участками на основании визуального изученияб;
-гидрогеологические условия месторождения должны быть ориентировочно известныи;Поисково-Сразведочные работы выполняют в три этапа (периода):
подготовительный, полевой и камеральный.
В подготовительный период изысканий на основе дешифрирования аэрофотоснимков по составленной предварительной инженерногеологической карте намечают маршруты поисков, а также предварительную сеть поисково-разведочных выработок и геофизических профилей.
На основе собранных материалов определяют необходимые объемы работ и составляют программу работ и смету.
Перед непосредственным развертыванием полевых работ изучают материалы фондов местных организаций, уточняют сведения о карьерах, выясняют, сколько и какие материалы можно получить при разработке карьера.
114
Поиск и разведку проводят совместно с геологической рекогносцировкой или инженерно-геологической съемкой.
Основной метод поисковых работ – маршрутное геологическое обследование (рекогносцировка). Поисковые работы ведут по долинам рек и берегам озер, имея в виду нахождение залежей песчаного или гравийно-песчаного аллювия на террасах, в русле, сухих дельтах и конусах выноса, а также выходов скальных пород, слагающих цоколи древних террас или обрывы коренных берегов. В области развития ледниковых отложений объектами поисков являются зандровые участки, моренные песчано-гравийные образования и валунные поля, в горных районах – выходы скальных пород в обнажениях и обрывах, глыбовые россыпи и курумы, осыпи, селевые образования, аллюви-
альные, элювиальные, делювиальные и пролювиальные рыхлые от- |
|
ложения. |
И |
|
|
Поисковые маршруты по обеспечению материалов для земляного |
|
|
Д |
полотна, как правило, намечают в притрассовой 10 километровой полосе. Поисковые маршруты по разведке материалов для дорожной одежды и укрепительных работ предусматривают по всей полосе варьирования конкурентных вариантов трассы.
Работы на маршрутах включают дешифрирование аэрофото-
диолокация и т.д.) проводятбв целях оконтуривания месторождения,
снимков, описание обнажений и геоморфологических форм, геофизи-
ческие исследования, проходку, разведочные выработки и их опробо- |
||
вание. |
и |
А |
Геофизические ра оты (вертикальное электрозондирование, ра- |
||
|
С |
|
определения мощности полезной толщи и вскрышного слоя, установления уровня грунтовых вод.
В последние годы при разведке запасов дорожно-строительных материалов стали широко применять метод подповерхностной радиолокации, основанный на применении георадаров. Грунтовые радары позволяют зондировать карьеры каменных материалов и грунтов на глубину 0,5 – 50,0 м с разрешающей способностью соответственно 0,05 – 2,0 м. При этом метод является неразрушающим.
Георадары позволяют при разведке оконтуривать на местности границы нахождения кондиционных дорожно-строительных материалов, определять размеры вскрышных работ и объемы запасов полезной толщи, а также устанавливать положение уровней грунтовых вод.
Перед выполнением полевых георадарных работ изучают всю имеющуюся документацию по обследуемому району (топографиче-
115
ские карты, продольные профили дорог, паспорта существующих карьеров), проводят рекогносцировочные работы, по которым устанавливают границы карьеров и намечают створы прохода георадара длиной 200 – 1000 м, при этом расстояние между маршрутами в поперечном направлении составляет в пределах 50 – 300 м. По каждому маршруту производят рубку просек шириной 1,0 м и очистку от валежника. При выполнении рубок необходимо получать разрешение на этот вид работ [47].
После выполнения радарных работ производят контрольное бурение от одной до трёх скважин на 2 га площади карьера. По результатам контрольного бурения и шурфования уточняют глубины залегания кровли и подошвы полезной толщи, а также отбирают образцы
для лабораторного анализа. |
И |
При поиске грунтов для возведения земляного полотна и строительных песков выработки (шурфы, закопушки, скважины) размещают по всей длине маршрута (не менее одной на 1 км). На выявленных месторождениях плотность размещения сети разведочных выработок определяют по табл. 4.10 [7].
|
|
|
|
Д |
|
|
Таблица 4.10 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Рекомендуемая плотность разведочных выработок |
|
|||||
|
|
|
|
||||
Тип |
Характер ст ка месторождения |
Среднее расстояние, м, |
|||||
место- |
|
|
А |
между |
|||
|
б |
|
|||||
рожде- |
|
|
маршру- |
|
выработками |
||
ния |
|
|
тами |
|
по маршру- |
||
и |
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
там |
||
1 |
|
2 |
|
|
3 |
|
4 |
|
А. Рыхлые обломочные породы |
|
|||||
1а |
Занимающие значительные площади и |
200 |
|
200 |
|||
|
С |
|
|
|
|
|
|
|
характеризующиеся относительно выдер- |
|
|
|
|||
|
жанным строением толщи и составом по- |
|
|
|
|||
|
род (морские, озерные, зандровые, золо- |
|
|
|
|||
|
вые, пролювиальные, делювий водоразде- |
|
|
|
|||
|
лов и пологих склонов и др.) |
|
|
|
|
||
2а |
Характеризующиеся сравнительно вы- |
150 – 200 |
|
75 – 100 |
|||
|
держанными по составу породами; вытя- |
|
|
|
|||
|
нутые в одном направлении аллювиаль- |
|
|
|
|||
|
ные отложения речных террас; делювий |
|
|
|
|||
|
шлейфов, склонов и др. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
116
Окончание табл. 4.10
1 |
2 |
3 |
4 |
3а |
Характеризующиеся невыдержанностью |
100 |
50 |
|
строения толщ и состава пород; различные |
|
|
|
отложения (пойм, русел, береговых валов, |
|
|
|
моренных холмов, конусов выноса, селей |
|
|
|
и оврагов, сухих дельт, осыпей и др.) |
|
|
|
Б. Скальные и крупнообломочные породы |
|
|
1б |
Массивные изверженные и метаморфиче- |
1 – 3 выработки |
|
|
ские породы, однородные по составу и |
|
|
|
трещиностойкости |
|
|
2б |
Пласты осадочных пород, залегающие |
200 |
100 |
|
горизонтально или полого падающие |
|
|
3б |
Толщи изверженных, метаморфических и |
100 |
50 – 100 |
|
осадочных пород неоднородного состава; |
|
|
|
падающие круто пласты осадочных по- |
|
|
|
род; наличие линзообразных тел, валун- |
|
|
|
ных полей, глыбовых россыпей и курумов |
|
|
При поиске месторождений скальныхИи крупнообломочных пород сеть поисковых выработок, как правило, размещают по контуру
перспективного участка и по двумАвзаимноДперпендикулярным разведочным профилям, пересекающимсяб в центре участка. Все сведения, получаемые в процессе проведения полевых работ, заносят в журнал поисковых маршрутовии о следования месторождения.
Поисково-разведочные ра оты выполняют специальные отряды (партии) во главеСс геологом.
Камеральные работы на стадии проработки вариантов проложения трассы выполняют в полевых условиях. При этом оформляют следующую поисково-разведочную документацию:
- программу, откорректированную в ходе полевых работ; - журнал геологической рекогносцировки и поисковых маршру-
тов;
-журналы буровых, горнопроходческих и геофизических работ;
-карту фактического материала;
-схематические планы месторождений и предварительные результаты подсчета запасов;
-геологические и геофизические разрезы в масштабах (горизонтальный – 1:1000, вертикальный – 1:100);
-результаты лабораторных испытаний или сведения о качестве материалов, полученные в местных организациях;
117
-схематический план расположения месторождений и действующих карьеров;
-материалы предварительных согласований.
После выбора оптимального варианта проложения трассы определяют перечень тяготеющих к выбранному варианту месторождений и карьеров, материалы из которых могут быть использованы при строительстве дороги.
Детальную разведку месторождений дорожно-строительных материалов производят для окончательного решения вопросов обеспечения строительства грунтом для возведения земляного полотна и материалами для дорожной одежды и укрепительных работ.
Месторождения местных дорожно-строительных материалов раз-
ведывают и испытывают со степенью детализации, отвечающей кате- |
||
|
|
И |
гории В. Суммарный запас месторождений должен превышать заяв- |
||
ленную потребность не менее чем в 1,2 раза. |
||
|
Д |
|
Топографическую инструментальную съемку месторождений |
||
производят в масштабе 1:2 000. |
|
|
Месторождения грунтов, предназначенных для сооружения зем- |
||
А |
|
|
ляного полотна, разведывают со степенью детализации, обеспечи- |
вающей отнесение запасов к категории С. Детальную разведку месторождений песка и гравия, а также скальных пород выполняют согласно табл. 4.11.
|
|
|
|
|
|
|
Таблица 4.11 |
Рекомендуемые расстоян я между выработками и маршрутами |
|||||||
|
|
б |
|
|
|
||
Тип |
и |
Среднее расстояние, м, между |
|
||||
месторождения |
разведочными |
точками ВЭЗ |
разведочными |
|
выработками |
||
(см. табл. 4.10) |
выработками |
|
|
маршрутами |
|
|
|
|
и точками |
|
|
|
|
|
|
|
С |
|
|
|
|
|
|
|
ВЭЗ |
|
|
|
|
|
|
|
А. Рыхлые осадочные породы |
|
|||||
1а |
100 |
|
|
100 |
100-200 |
|
100 |
2а |
50 |
|
|
50 |
100-250 |
|
50-100 |
3а |
50 |
|
|
25 |
50-100 |
|
25-50 |
|
Б. Скальные и крупнообломочные породы |
|
|||||
1б |
До 10 точек |
|
До 10 точек |
5 выработок |
|
5 выработок |
|
2б |
100 |
|
|
50 |
100 |
|
50 |
3б |
50 |
|
|
50 |
50 |
|
25-50 |
118
Топографическую инструментальную съемку месторождений в поисках грунтов для возведения земляного полотна производят в масштабах 1:2000 – 1:5000, дренирующих грунтов и материалов для дорожной одежды – в масштабах 1:1000 – 1:2000. Месторождения привязывают к пикетажу трассы в точках примыкания к ней подъездных путей.
При неоднородном составе полезной толщи количество выработок внутри контура может быть увеличено по усмотрению геолога.
Глубину бурения и расчетную мощность полезной толщи определяют по положению прогнозируемого на период разработки уровня грунтовых вод.
Впесчаных аллювиальных месторождениях, подлежащих разра-
ботке способом гидромеханизации, мощность полезной толщи определяют техническими возможностями земснарядаИ. При разведке песчаных месторождений в водоемах выделяют участки с минимальным содержанием прослоев глинистых грунтовД.
Для обоснования проекта буровзрывных работ по рыхлению
скальных грунтов выполняют сейсмические исследования (25 точек на 1 км разведочного маршрутаА) и проходят опорные выработки по разрешенной сетке. В районах распространения вечномерзлых пород для сооружения земляногобполотна и дорожной одежды следует использовать разрыхленные скальные породы, мерзлые дренирующие грунты, а также гл ин стые талые или мерзлые грунты, подвергнутые оттаиванию и просуш ван ю, с выполнением специальных конструктивных и технологСческ х мероприятий.
Месторожден я на местности закрепляют по контуру столбами, на которых подписывают наименование организации, проводившей разведку, номер месторождения и год проведения разведочных работ. Устья буровых скважин и геофизических точек отмечают столбами или кольями.
Впроцессе полевых работ обследуют условия разработки каждого месторождения и транспортировки материалов на трассу. При этом определяют:
- площади для разработки; - способы разработки полезного ископаемого;
- местоположение площадок для установки оборудования, складирования готовой продукции и размещения отвалов;
- источники электроэнергии, а также возможности снабжения карьера необходимыми материалами и водой;
119
-наличие или состояние подъездных путей, объемы ремонтных работ;
-потребность в строительстве новых путей;
-условия связи месторождения с ближайшей железнодорожной станцией или пристанью.
В процессе изысканий выполняют следующие камеральные рабо-
ты:
оформляют поисковые и разведочные журналы; составляют необходимые выкопировки и схемы;
производят предварительный подсчет запасов по каждому ме-
сторождению;
составляют ведомости рекомендуемых месторождений грунта для возведенияземляногополотна иматериалов для дорожной одежды;
готовят материалы согласований поИотводу земель, их утверждению, составляют ведомости постоянного и временного отчуждения земель по намеченному вариантуДтрассы.
В камеральный период обрабатывают и оформляют результаты
всех полевых и лабораторных работ с составлением пояснительной записки «Строительные материалыАинженерного проекта».
На стадии разработки рабочей документации дополнительные разведочные работы проводятбв следующих случаях:при превышенисрока, установленного от разработки проекта
до включения Сстроительства в титульный список;при целесообразности расширения отдельных месторождений;
при необходимости уточнить качество материалов и получения дополнительных данных;
при необходимости перевода запасов отдельных месторождений в более высокую категорию (например, А).
При дополнительной разведке месторождений строительных материалов для дорожной одежды разведку и испытание образцов следует производить в объемах, обеспечивающих отнесение запасов к категории А. Качество материала для каждого блока должно быть охарактеризованоповсем требуемым показателям в соответствии с[54].
Условия разработки месторождения должны быть изучены таким образом, чтобы на планах масштаба 1:1000 – 1:2000 можно было составить проект его разработки.
120