Приложение Ж. Специальные виды инженерных изысканий в составе инженерно-геологических изысканий

Приложение Ж

Специальные виды инженерных изысканий в составе инженерно-геологических изысканий

Ж.1 Геотехнические исследования

Геотехнические исследования в районах распространения многолетнемерзлых грунтов выполняют на втором этапе инженерно-геологических изысканий для подготовки проектной документации объектов капитального строительства, а также при строительстве и эксплуатации зданий и сооружений.

Геотехнические исследования выполняют, как правило, при проектировании особо опасных, технически сложных и уникальных объектов, при инженерно-геологических изысканиях в сложных инженерно-геологических условиях и в стесненных условиях застройки.

Геотехнические исследования могут включать:

- специальные исследования отдельных характеристик многолетнемерзлых, сезонноталых и сезонномерзлых грунтов, методика определения которых отсутствует в действующих стандартах;

- решение прогнозных задач;

- проведение работ на опытных участках.

Необходимость выполнения тех или иных видов геотехнических исследований указывается в задании и (или) обосновывается в программе инженерно-геологических изысканий.

Специальные исследования характеристик грунтов могут включать:

- исследования характеристик многолетнемерзлых, сезонноталых и сезонномерзлых грунтов (полевые и лабораторные) по отдельным программам для расчета оснований фундаментов зданий и сооружений;

- проведение полевых испытаний грунтов на больших глубинах с применением специальных методик и оборудования;

- выполнение специальных видов опытно-производственных работ (исследования на опытном фрагменте, искусственное понижение температуры ММГ и т.п.).

Параметры грунтов, необходимые для расчетов оснований в зависимости от решаемых задач и используемых моделей, указываются заказчиком в задании.

При выполнении специальных исследований характеристик грунтов при назначении глубины, количества и расположения скважин следует учитывать размеры расчетной модели в плане и по глубине. Размеры расчетной модели указывают в задании.

При решении прогнозных задач могут определять:

- изменения несущих свойств грунтов основания с учетом прогнозных изменений геокриологических условий;

- изменения напряженно-деформированного состояния грунтов в результате возведения ограждения котлована и строительства сооружения.

Работы на опытных участках могут включать:

- статические и динамические испытания свай;

- устройство и испытания фрагментов оснований и фундаментов и др. (определение касательных и нормальных сил выпучивания на моделях фундаментов, сил смерзания грунтов с материалами фундаментов и др.).

Ж.2 Обследование состояния грунтов оснований зданий и сооружений

Обследование состояния грунтов оснований существующих зданий и сооружений выполняют в составе специального вида инженерных изысканий: обследования состояния грунтов оснований зданий и сооружений, их строительных конструкций.

Обследование грунтов оснований существующих зданий и сооружений в районах распространения ММГ следует проводить при их реконструкции и техническом перевооружении, строительстве новых сооружений вблизи существующих (в пределах зоны теплового и механического влияния), а также в случае деформаций и аварий зданий и сооружений.

При обследовании необходимо проверять достоверность ранее полученной информации об инженерно-геокриологических условиях территории, выявить их изменения, прошедшие за период строительства и эксплуатации зданий и сооружений, включая изменения рельефа, геокриологических и гидрогеологических условий, состава, состояния и свойств мерзлых грунтов, активности геокриологических процессов с целью получения данных для решения следующих задач:

- возможности реконструкции зданий и сооружений с увеличением временных и постоянных нагрузок на фундаменты;

- установления причин деформаций и разработки мер для предотвращения их дальнейшего развития, а также восстановления условий нормальной эксплуатации зданий и сооружений;

- определения состояния ММГ оснований (повышения или понижения их температуры, увеличения глубин оттаивания, степени морозной пучинистости грунтов и др.) зданий и сооружений, в том числе после консервации их строительства;

- определения состояния мест примыкания и отводов тепловодонесущих коммуникаций;

- выяснения причин затапливания и подтапливания проветриваемых подполий, неэффективной работы СОУ.

При обследовании особое внимание уделяют тем факторам, которые могут вызвать увеличение глубин сезонного оттаивания грунтов, их многолетнего и сезонного пучения, опускание кровли ММГ.

При обследовании зданий и сооружений, характеризующихся наличием деформаций, следует собирать сведения об их конструкции, эффективности работы проветриваемых подполий и СОУ, характере вертикальной планировки, системе и состоянии ливневой канализации, дренажей, конструкции и способах прокладки тепло- и водонесущих коммуникаций.

При обследовании грунтов оснований фундаментов зданий и сооружений необходимо проходить скважины и шурфы (по возможности), отбирать образцы мерзлых и оттаявших грунтов и пробы подземных вод для лабораторных определений, выполнять геофизические исследования, проводить наблюдения за деформациями и температурой мерзлых грунтов оснований (в необходимых случаях - за режимом подземных вод).

Глубину скважин и шурфов следует принимать из расчета проходки ниже подошвы вскрываемого фундамента, как правило, на 0,5-1,0 м. При обследовании свайных фундаментов, как правило, шурфы не применяют.

Во всех пройденных шурфах необходимо выполнять описание грунтов оснований фундаментов, зарисовку (развертку) стенок шурфа (в масштабе 1:20 или 1:50) с фиксацией количества и расположения ледяных включений, а в необходимых случаях - фотографирование.

Ниже подошвы фундамента необходимо отбирать образцы грунта ненарушенного сложения (монолиты) из каждой его разновидности (с разными типами криогенной текстуры), непосредственно из-под подошвы фундамента и со стенок шурфа.

При обследовании свайных фундаментов рекомендуют определять фактическую длину свай сейсмоакустическими методами. Глубина инженерно-геологических скважин при обследовании свайных фундаментов определяется в соответствии с 6.2.2.7.

При проходке инженерно-геологических выработок вблизи фундаментов следует предусматривать мероприятия по исключению нарушения температуры и состояния мерзлых грунтов основания фундаментов.

Существующие покрытия отмосток, защитные слои, предохраняющие мерзлые грунты основания от оттаивания (замачивания), нарушенные при изысканиях, необходимо восстанавливать по окончании изысканий. Работы по восстановлению покрытий отмосток, защитных слоев и т.д. не входят в состав инженерных изысканий.

Ж.3 Локальный геокриологический мониторинг компонентов геологической среды

Локальный геокриологический мониторинг компонентов геологической среды выполняют в составе специального вида изысканий - локального мониторинга компонентов окружающей среды.

Ж.3.1 Организация локального геокриологического мониторинга компонентов геологической среды необходима для:

- контроля за состоянием грунтов криолитозоны;

- выявления негативных геокриологических процессов, оказывающих влияние на строительство и эксплуатацию зданий и сооружений;

- выбора комплекса защитных мероприятий при проектировании, обеспечивающих безаварийную эксплуатацию зданий и сооружений.

Ж.3.2 При локальном геокриологическом мониторинге могут быть получены следующие сведения о/об:

- климате (температуре воздуха, высоте и плотности снежного покрова, жидких осадках, скорости, направление ветра);

- динамике изменения глубин сезонного оттаивания и промерзания грунтов;

- составе, состоянии, криогенном строение, физико-механических и теплофизических свойств многолетнемерзлых, сезонноталых и сезонномерзлых грунтов;

- динамике изменения температуры грунтов в слое ее годовых колебаний;

- о развитии геокриологических процессов, оказывающих влияние на строительство и эксплуатацию проектируемых объектов.

Ж.3.3 Структурная схема локального геокриологического мониторинга компонентов геологической среды показана на рисунке Ж.3.1.

Мониторинг состояния грунтов включает наблюдения за изменением температуры грунтов, глубины сезонного и многолетнего промерзания и оттаивания грунтов, а также за изменением физико-механических свойств грунтов.

Мониторинг развития геокриологических процессов, оказывающих влияние на строительство и эксплуатацию проектируемых объектов, выполняют в соответствии с 4.3.13.2-4.3.13.8.

Мониторинг состояния зданий и сооружений включает выявление деформаций зданий и сооружений в результате отрицательного воздействия на их устойчивость геокриологических факторов, определение эффективности работы СОУ.

По результатам сбора и обработки информации, полученной в процессе вышеперечисленных наблюдений, выполняют прогноз и оценку теплового состояния мерзлых и талых грунтов, развития геокриологических процессов, оказывающих влияние на строительство и эксплуатацию проектируемых объектов; оценку защитных мероприятий, обеспечивающих устойчивое состояние мерзлых и талых грунтов, зданий и сооружений.

Ж.3.4 Локальный геокриологический мониторинг геологической среды могут выполнять на всех этапах градостроительной деятельности по заданию заказчика.

В составе локального геокриологического мониторинга геологической среды могут выполняться следующие виды инженерно-геологических работ:

- сбор, изучение и систематизация материалов изысканий и исследований прошлых лет;

- дешифрирование и анализ материалов и данных ДЗЗ;

- рекогносцировочное обследование территории распространения ММГ;

- проходка инженерно-геологических выработок;

- инженерно-геофизические исследования;

- гидрогеологические исследования;

- изучение опасных геологических и инженерно-геологических процессов;

- прогноз возможных изменений инженерно-геокриологических условий исследуемой территории.

Для решения задач, указанных в Ж.3.2, в составе локального геокриологический мониторинга могут выполняться инженерно-геодезические (установка и фиксация перемещений реперов, марок и др.) и инженерно-гидрометеорологические работы.

Ж.3.5 Для организации и проведения локального геокриологического мониторинга компонентов геологической среды разрабатывается программа его выполнения (далее - программа), в которой определяют:

- цели и задачи мониторинга;

- перечень объектов локального геокриологического мониторинга;

- состав контролируемых параметров (в зависимости от наблюдаемых геокриологических процессов, видов проектируемых сооружений и принципов использования грунтов в качестве оснований);

- виды работ (инженерно-геодезических, инженерно-геологических, инженерно-гидрометеорологических);

- периодичность, сроки и объемы наблюдений;

- размещение наблюдательной сети, включающей скважины (в том числе термометрические), геодезические реперы и марки, и площадки наблюдений за состоянием грунтов в районе распространения ММГ, геокриологическими процессами, оказывающими влияние на строительство и эксплуатацию проектируемых объектов и состоянием инженерных сооружений (при их наличии);

- методы и аппаратура наблюдений (наземные и ДЗЗ);

- методика обработки данных наблюдений;

- организация хранения полученной информации;

- методы прогноза состояния геологической среды при ее взаимодействии со зданиями и сооружениями (при необходимости).

Плотность наблюдательной сети, методы и периодичность наблюдений определяют, исходя из особенностей сооружения, инженерно-геокриологических условий территории и интенсивности их изменений.

Ж.3.6 При проведении локального геокриологического мониторинга компонентов геологической среды на этапе подготовки документов территориального планирования, документации по планировке территории и выбору площадок (трасс) строительства, могут определять факторы, влияющие на изменение геологической среды и развитие геокриологических процессов.

Ж.3.7 На этапе подготовки проектной документации (первый и второй этапы) локальный геокриологический мониторинг геологической среды продолжают (если он был начат на предшествующем этапе изысканий) или организовывают вновь с обоснованием в программе необходимости его проведения.

Локальный геокриологический мониторинг проводят на опытных площадках в естественных условиях и расположенных в зонах прогнозируемого теплового воздействия проектируемых сооружений.

Организуется сеть термометрических наблюдательных скважин для определения температуры грунта с фиксацией температуры грунта в них. По окончании изысканий термометрические скважины консервируются с сохранением возможности продолжения наблюдений (в составе локального геокриологического мониторинга), с составлением акта консервации термометрической скважины (с указанием сведений о конструкции скважин и их координатах). Число и расположение наблюдательных скважин устанавливают с привязкой к геоморфологическим элементам или ландшафтным комплексам территории изысканий.

Продолжительность наблюдений должна быть не менее одного гидрологического года, наблюдательную сеть рекомендуется сохранить на период проектирования с соответствующими обоснованиями в программе изысканий и рекомендациями по продолжению ведения мониторинга.

После завершения изысканий наблюдательную сеть в надлежащем состоянии следует передавать по акту заказчику для продолжения наблюдений в период строительства и эксплуатации зданий и сооружений. В передаваемой сети, в первую очередь, сохраняются те наблюдаемые объекты, в которых отслеживаются параметры инженерно-геокриологической обстановки, от которых зависит безаварийная эксплуатация проектируемых зданий и сооружений.

Ж.3.8 Локальный геокриологический мониторинг геологической среды в процессе строительства и эксплуатации зданий и сооружений выполняют в соответствии с Ж.3.1-Ж.3.5. Как правило, он включает наблюдения за изменением температуры грунтов, интенсивностью развития ранее обнаруженных или возникновением новых геокриологических процессов. Наблюдения продолжаются (или, при необходимости, организуются вновь) вблизи контуров зданий и сооружений, а также на прилегающих территориях (участках) в случаях прогнозируемой активизации процессов, которые могут негативно воздействовать на строящиеся здания и сооружения.