54.Общая характеристика и подразделение искусственных грунтов

При проведении различных горных и строительных работ человек внедряется в глубь земной коры, производя прямо и косвенно изменения горных пород. Человек дробит породы и перемещает их на различные расстояния, создавая по существу новые специфические образования, резко отличающиеся по своим свойствам от коренных отложений. Эти новые образования получили название искусственных грунтов. Впервые термин «искусственные грунты» был применен неизвестным автором в 1861 г. в статье «О возведении зданий», опубликованной в журнале «Строитель, механик и технолог». В этой статье указывалось, что искусственный грунт «получается: 1) посредством уплотнения грунта, 2) посредством замены поверхностного слоя слабого грунта на некоторую толщину плотным, несжимаемым материалом».В настоящее время под искусственными грунтами понимают горные породы и почвы, которые сознательно переделаны человеком при решении различных инженерных задач или подверглись переработке в результате производственной или хозяйственной деятельности людей. Инженерно-геологические свойства искусственных грунтов определяются составом материнской породы и характером воздействия на нее человека. По петрографическому составу искусственные грунты могут быть самыми различными. По процессам своего образования они могут быть подразделены на две подгруппы.Первая подгруппа объединяет искусственные грунты, которые образуются тогда, когда человек не ставит перед собой специальной задачи по их созданию. К ней относятся: культурный слой, возникающий на территории населенных пунктов, насыпные и наносные грунты, которые создаются человеком при определенных видах его производственной деятельности, но без цели улучшения горных пород, без задачи совершенствования их инженерно-геологических свойств. К этой же подгруппе искусственных грунтов следует отнести те горные породы, у которых инженерно-геологические свойства ухудшались в результате воздействия на них человека. Первая подгруппа искусственных грунтов объединяет горные породы и почвы, изменившиеся и возникшие под влиянием производственной и хозяйственной деятельности людей, не ставящих перед собой задачу искусственного улучшения их инженерно-геологических свойств.Вторая подгруппа искусственных грунтов объединяет горные породы и почвы, сознательно измененные человеком с целью улучшения их инженерно-геологических свойств. Это — улучшенные грунты.

55. Общие сведения об инженерно-геологических исследований

ИНЖЕНЕРНО-ГЕОЛОГИЧЕСКИЕ) — комплекс работ, направленных на изучение взаимодействия разных видов инженерной деятельности (строительство, горные разработки) с геологической средой.Инженерно-геологические исследования выполняются в соответствии с теоретическими положениями и общей методологией инженерной геологии. Основным объектом инженерно-геологических исследований являются геолого-техногенные системы (инженерное сооружение — массив горных пород). Инженерно-геологические исследования делятся на научные, научно-прикладные и прикладные. Основные направления научных инженерно-геологических исследований: изучение строения и состояния верхней зоны литосферы с целью разработки общих принципов инженерных решений, разработка классификаций комплексов пород и отдельных пород с их обобщённой инженерно-геологической характеристикой, изучение основных типов современных геологических процессов, причин их возникновения, закономерностей развития, изучение взаимодействия инженерных сооружений с геологической средой, разработка теоретических основ составления инженерно-геологических прогнозов и др. Научно-прикладные исследования направлены на решение более узких задач, связанных с разработкой отдельных методов исследований и соответствующих технических средств, составлением отдельных видов инженерно-геологических прогнозов и пр. Прикладные исследования, или инженерно-геологические изыскания, выполняются для обоснования планов инженерно-хозяйственного освоения территории, обоснования проектов зданий и сооружений, открытых и подземных горных разработок, природоохранных мероприятий и решения других практических задач. В задачу инженерно-геологического исследования входит изучение строения толщ пород, подземных вод, параметров геофизических полей (гравитационных, геотермических, электромагнитных и др.), механических свойств пород, характера и интенсивности геологических процессов. Исследования включают инженерно-геологические съемки разных масштабов, геофизические работы, проходку скважин и горных выработок с опробованием пород и подземных вод, полевые опытные работы по изучению механических свойств пород (различные виды зондирований, прессиометрия, статической нагрузки на штампы и др.) и определению гидрогеологических параметров (откачки, нагнетания, наливы и др.), лабораторные работы, различные виды моделирования. При обосновании проектов инженерных сооружений инженерно-геологические исследования выполняются в два этапа, отвечающие стадиям проектирования: проект и рабочая документация. Для несложных объектов допускается выполнение исследований в один этап. В сложных условиях выполняются дополнительные предпроектные проработки. При поисках месторождений полезных ископаемых специальные инженерно-геологические исследования не выполняются, а краткая инженерно-геологическая характеристика района работ составляется на основании обобщения имеющихся материалов. На стадии предварительной разведки месторождений исследования рассчитаны на получение инженерно-геологической информации, необходимой для выбора способа (открытый, подземный) и рациональной методики разработки, составления прогноза возможного влияния работ на окружающую среду (сдвижение, обезвоживание водоносных горизонтов), обоснования проекта природоохранных мероприятий и пр. При открытых разработках большое внимание уделяется изучению геологических параметров, определяющих устойчивость бортов карьеров, величину возможных водопритоков; при подземных разработках — параметров, определяющих устойчивость горных выработок, развитие таких процессов, как стреляние, горные удары, пластическое течение пород и др. На стадии детальной разведки все эти параметры и составляемые на их основании прогнозы уточняются. Инженерно-геологические исследования продолжаются и в процессе разработки месторождения.