Организация и методика инженерно-геолгической съемки и методика составления инженерно-геологических карт.

Инженерно-геологическая съемка является основным видом исследования территории в инженерном аспекте на начальном этапе исследования териитории. Основная задача состоит в изучении и изображении на топографической основе инженерно-геологических условий территорий их охраны строительства различных сооружений, характеристики и оценки инженерно-геологических условий территории.

Инженерно-геологическая съемка должна охватывать весь комплекс природных элементов, влияющих на инженерно-геологическую оценку территории. Важно выявлять и картировать те элементы территории, которые в данной обстановке представляются наиболее важными и решающими в оценке условий и поэтому подлежат глубокому изучению с применением других видов работ.

Еа выбор масштаба съемки влияют: степень изученности района, категория сложности его инж-геол. Условий, стадия инженерных изысканий и тип проектируемых сооружений, размер территории и ее доступность и обнаженность. Чем неоднороднее и сложнее условия тем детальней приходится исследовать территорию. Детальность съемки представляется числом наблюдений за каждым элементом, характеризующим ин.-геол. Условия территории, детальностью их описания и точностью изображения на карте. Критерием для этого служит среднее число точек наблюдения. Которое приходится на 1 кв см карты. Для обеспечения детальности съемка сопровождается геофизическими работами, бурением СКВ. и проходкдй неглубоких горных выработок. Характеристика горных пород должна осуществляться в естественных условиях.

ОРГАНИЗАЦИЯ ИНЖЕНЕРНО_ГЕОЛОГИЧЕСКОЙ СЪЕМКИ

Инженерно-геологическая съемка является комплексным исследованием включающим изучение, оценку и изображение на карте комплекса элементов, характеризующих инж.-геол. Условия района. Основными этапами организации съемки являются:

1)Подготовительный:

а)изучение фондовых материалов, определение методики исследования и порядка сочетания геологических работ

б) составление проекта т календарного графика работ в)подбор топографических, аэрофотосъемочных и геофиз материалов

2)Полевой. Полевые работы должны начаться с рекогносцировки( рельеф, осмотр опорных геологических разрезов, инж. Геолог. Процессы. После рекогносцировки приступают к площадному изучению (пересечению вкрест простирания инж геол. Условий их прослеживание и оконтуривание. При определении направления маршрутов руководствуются топографической картой. Аэрофотоснимками, данными рекогносцировки и интерпритации геофизических материалов. Эти же данные служат для составления бурового, геофизического плана. При правильной организации геофизической съемки ее постоянно должны опережать площадные геофизические работы

На инж геол карте показывается

1.Цветом- площади распространения групп горных пород

2.Штриховкой- распространение петрографических типов горных пород в каждой из выделенных групп

3.Индексами – генезис и возраст

4.Условным знаком показывается водоносность горных пород(глубину залегания, напорность, водообильность и агрессивность.

6.Прочие данные – границы между группами пород, линии тектонических разломов, границы распространения мерзлоты, сейсмичность так же обозначаются условными знаками

Планирование инженерно-геологических исследований состав и объем работ назначаются в зависимости от категории сложности инженерно-геологических условий.

1.Каждый геоморфологический элемент должен быть охарактеризован не менее че одной выработкой. Точки наблюдения размещают поперек.

2.Для уточнения соотношения геологических тел, слагающих разные геоморфологические элементы, выработки следует размещать в местах сопряжения элементов

3.Пункты наблюдения следует располагать вкрест залегания пород

4. Точки наблюдения располагают в местах проявления экзогенных геологических процессов.

5. Поперек зон тектонических нарушений и трещиноватости

В состав инженерно-геологических изысканий входит:

• сбор, изучение и обобщение архивных материалов изысканий Мосгоргеотреста, Мособлгеотреста (для объектов расположенных в Москве и Московской области) и других организаций на изучаемой площадке;

• исследование геологического строения площадки;

• выявление гидрогеологического режима, химического состава подземных вод и фильтрационных характеристик грунтов;

• исследование закономерностей и факторов развития опасных геологических и инженерно-геологических процессов в пространстве и во времени;

• полевые исследования физико-механических свойств грунтов;

• лабораторные исследования физико-механических свойств грунтов;

• геофизические исследования;

• обследование грунтов оснований существующих зданий и сооружений;

• составление прогноза изменений инженерно-геологических условий;

• камеральная обработка материалов и составление технического отчета (заключения) по результатам геологических, гидрогеологических изысканий и других исследований.

К числу задач, решаемых с использованием материалов инженерно-геологических изысканий, относятся:

• обоснование технической возможности и экономической целесообразности строительства проектируемого объекта в   данном районе;  

• сравнение возможных вариантов расположения проектируемого объекта и выбор из них оптимального;  

• обоснование компоновки зданий и сооружений проектируемого объекта по выбранному варианту; 

• аргументация расчетных схем оснований и среды зданий и сооружений; 

• осуществление авторского надзора за производством строительных работ.

Метод ключевых участков

Метод ключевых участков основан на изучении существующих закономерных связей между составом, свойствами, состоянием горных пород и внешним обликом поверхности, сложенной данными породами. Характерные особенности облика поверхности являются ландшафтными индикаторами этих пород в рассматриваемом их состоянии, а особенности аэро- или космофотоизображения ландшафтных индикаторов - их дешифровочными признаками.

Для изучения закономерностей связи между обликом земной поверхности и ее внутренним строением, определяющим, в частности, инженерно-геологические условия, выбирают типичные участки территории - ключевые участки - с целью выявления как внешних, видимых на космо- или аэрофотоматериалах компонентов ландшафта (ландшафтных индикаторов), так и внутреннего строения поверхности.

Ключевой участок [1] - это участок территории инженерно-геологического картирования, выбранный для проведения комплексных детальных исследований с целью получения данных для экстраполяции на всю изучаемую площадь (или на ее часть).

Ключевой участок (или система участков) должен (должна) назначаться таким образом, чтобы на нем (них) находились типичные представители всех видов объектов, подлежащих картированию.

В случае обнаружения в ходе полевых работ объектов, отличных от изучаемых на ключевых участках, они должны быть детально обследованы. При большой протяженности полосы картирования и ее ограниченной ширине необходимо назначить, во-первых, вытянутые по очертаниям ключевые участки (ключевые профили) и, во-вторых, относительно большее по сравнению с площадной съемкой количество ключевых участков. При этом следует широко использовать материалы инженерно-геологического районирования, выполненного по результатам предварительного дешифрирования

Виды ключевых участков

По своему назначению ключевые участки следует подразделять на общие и специализированные [2].

Ключевые участки общего назначения следует выбирать для определения состава горных пород, направления и характера его изменчивости, состояния и водно-физических свойств грунтов и грунтовых вод в типичных условиях. Критерии типичности выводят исходя из имеющейся информации об изучаемом регионе. Они могут быть различными для регионов с разной степенью изученности. Ключевые участки общего назначения могут быть центральными (эталонными), т.е. расположенными в центре изучаемого геологического поля (таксона того или иного ранга), и граничными, которые располагаются поперек границ между геологическими полями и назначаются для изучения качественного и количественного изменения состава, состояния и свойств грунтов в граничных условиях.

Ключевые участки специализированного назначения необходимы для изучения отдельных территорий, отличающихся своеобразием инженерно-геологических условий и требующих по той или иной причине детального изучения (в местах развития геологических процессов, выходов на поверхность подземных вод и др.)

При определении размеров ключевых участков общего назначения следует стремиться к тому, чтобы они охватывали все литолого-генетические типы пород коренной основы и покровных комплексов, главные структурные элементы территории, все основные типы многолетне- и сезонномерзлых толщ, виды природно-территориальных комплексов, характерные геологические процессы и явления [3].

Площадь ключевых участков может изменяться от двух - трех до нескольких десятков квадратных километров

Полевое дешифрирование аэроснимков

1.17. Масштаб аэрофотоснимков рекомендуется применять 1:10000 - 1:5000 и крупнее. Космоснимки рекомендуется применять для выбора вариантов мостового перехода масштаба 1:100000 и крупнее.

При полевом дешифрировании производят:

фиксацию точек наземных наблюдений на оборотную сторону аэрофотосхемы (АФС) и в полевой дневник;

нанесение границ ландшафтных комплексов непосредственно на АФС или кальку;

составление полевого варианта карты микрорайонирования на основе разработанной в предварительный период и дополненной в поле легенды.

Желательно к полевой ландшафтной карте составлять ландшафтно-индикационные схемы-таблицы, включающие проанализированный полевой материал. Эти таблицы подразделяются на две части: в левой приводятся эталонный аэрофотоснимок и характеристика индикаторов (ландшафтных комплексов), в правой - объекты индикации (геологическое и геокриологическое содержание ландшафтных комплексов). На основе этих материалов в конце полевого сезона составляется предварительная инженерно-геокриологическая карта.

Дешефрирование снимков процесс выявления. Распознавания и определения объектов, изображенных на снимках. При дешефрировании необходимо исполmpjdfnm снимки масштабного ряда, временного ряда( в разное время суток) и сделанные с интервалом съемки в несколько лет.Проводится по прямым (форма, размеры, контраст тонов. Рисунок) и косвенным (ландшафтно-индикационный метод) признакам.

Ландшафтно –индикационный метод выражает взаимосвязь геологических объектов с составными частями ландшафта.

Последовательность работ пр инж,геол. Съемке

. При среднемасштабной инженерно-геологической съемке полевым работам обычно предшествует дешифрирование АКФМ, цель которого заключается в составлении предварительной схематичес­кой карты инженерно-геологических условий или, в худшем слу­чае,— схемы размещения отдельных компонентов инженерно-геологических условий; выявлении структуры ландшафта (состав­ление схемы ландшафтного районирования) и установлении местоположения ключевых участков общего назначения (эталонов и граничных) и специального, опорных маршрутов аэропрофилей и наземных и опорных профилей, ориентированных по главным на­правлениям изменчивости. Затем проводят маршрутное об­следование территории и работы на опорных профилях (геофизи­ческие методы, зондирование, пенетрационно-каротажный метод). По результатам этих исследований уточняют положение ключевых участков, получают информацию о пространственной изменчивости геологических параметров и выбора местоположения ключевых участков — эталонов. На клю­чевых участках и в местах, интересных по геологическим соображениям, проводят наземные наблюдения и описание свойств геологической среды, горно-буровые работы, инженерно-геологи­ческое опробование. Общая глубинность освещения компонентов инженерно-геологических условий при съемке должна быть доста­точной для вскрытия закономерностей их формирования в про­цессе геологической истории, для выявления взаимосвязей свойств приповерхностной области литосферы со свойствами нижележащей части и с экзогенными геологическими процессами. В процессе средне-масштабной инженерно-геологической съемки наземные наблюде­ния, горные и буровые работы и инженерно-геологическое опро­бование сосредоточивают преимущественно на ключевых участках. Полученная на них инженерно-геологическая информация рас­пространяется на часть территории съемки, подобную по компонентам инженерно-геологических условий. В ходе экстра­поляции данных об инженерно-геологических условиях используют метод ландшафтных индикаторов. Подобные по компонентам инженерно-геологических условий области устанав­ливают с учетом ландшафтного районирования территории. На ключевых участках изучают наиболее типичные компоненты компоненты инженерно-геологических условий или отдельные, не типичные, но наиболее отчетливо выражен­ные компоненты инженерно-геологических условий и проявления геологических процессов. В первом случае говорят о ключевых участках общего назначения, во втором — специальног о назначения.

На ключевых участках исследования проводят в масштабе 1:25 000 (при масштабе съемки 1:200000) или 1:50 000 (при масштабе съемки 1:500 000).

На опорных профилях, ориентированных по главным направле­ниям изменчивости, проводят геофизические исследования, дина­мическую или статическую пенетрацию, пенетрационно-каротажные работы. Цель работ на опорных профилях заключается в получении данных, необходимых для составления инженерно-геологи­ческих разрезов.

Глубина горно-буровых выработок устанавливается с таким расчетом, чтобы они вскрыли толщу горных пород до нижней границы возможной сферы взаимодействия геологической среды с сооружением. Обычно глубина выработок при среднемасштабной инженерно-геологической съемке не превышает 15-20 м. В процессе опробования отбирают образцы пород с целью определения классификационных показателей.

На ключевых участках проводят ландшафтно-индикационные исследования в основе которых лежит ландшафтная привязка горно-буровых работ и работ по опробованию к соответствующим компонен­там ПТК (рельефу, растительному покрову, элементам гидро­сети). Данные ландшафтно-индикационных исследований исполь­зуют для экстраполяции инженерно-геологической информации полученной на ключевом участке, на квазиоднородную по инже­нерно-геологическим условиям область, предварительно выде­ленную по схеме ландшафтного районирования (по АКФМ).

ИНЖЕНЕРНО –ГЕОЛОГИЧЕСКОЕ ОПРОБЫВАНИЕ ПОРОД.

Инженерно-геологическое опробывание-комплексный метод, включающий установление параметров, способы отбора образцов и их консервации, который совместно с другими методами(горно-буровыми, специальными полевыми и лабораторным) обеспечивает получение информациитребуемого качества о составе горных пород или о свойствах грунтов. Опробование включает методы установления объемов работ (число полевых испытаний, число разведочных выработок, число образцов грунта); методы установления пространственного размещения пунктов получения информации, методы отбора и консервации образцов грунта. Методы опробования должны учитывать состав горных пород и свойства грунтов, характер их пространственной изменчивости, анизотропность, а так же целевое назначение исследований.

Структура опробования:

1)Определение объема и параметров системы опробования: анализ и обработка накопленной информации

2)Измерение геологичеких параметров: а)измерение геологических параметров полевыми методами б)отбор образцов грунта и измерение геологичеких параметров лабораторными методами в)совмещение а) и б)

3)Обработка данных опробования: анализ и статистическая обработка с целью получения средних значений и мер рассеяния