Рельеф, по которому пройдет дорога
Поскольку ни одна автотрасса не проходит по идеально горизонтальной и идеально твердой поверхности и те же пустыни изобилуют барханами, инженерно-геологическое обследование полосы отвода будущей трассы, предваряющее, как и топогеодезические изыскания, собственно проектные работы, должно вестись с учетом характера конкретной местности и характера будущей трассы. Рельеф местности и экономика дорожного строительства диктуют необходимость проектирования насыпей и выемок, сама же местность может быть и овражистой, и заболоченной, и закарстованной, изобиловать осыпями и оползнями.
Инженерно-геологическое обследование оврагов, пересекаемых трассой или расположенных близко к трассе дороги, производимое при подробных изысканиях автомобильных дорог, заключается в инженерно-геологической съемке участка дороги в пределах зоны возможного влияния оврага на земляное полотно проектируемой дороги и последующей в лабораторно-камеральной обработке материалов. При производстве обследования устанавливается интенсивность роста оврага, что достигается чаще всего путем сравнения конфигурации обследуемого оврага на старых планах с данными новой съемки.
Основой для инженерно-геологической съемки должен служить план места пересечения оврага возможно более крупного масштаба. На плане отмечаются участки разрушения бортов оврага, участки размыва дна оврага, места выходов грунтовых вод, оползневые явления. Шурфование и бурение производится в объеме, достаточном для составления геологических разрезов по оси трассы дороги и по поперечникам. По оси трассы закладывается обычно три выработки, две расчистки или скважины по бортам оврага и одна скважина на его дне.
Из пройденных выработок отбираются пробы грунтов для лабораторных определений пределов пластичности, естественной влажности, объемного веса и скорости размокания. Инженерно-геологическое обследование, необходимое для проектирования оврагоукрепительных мероприятий, производится в пределах той части оврага, которая может влиять на устойчивость дороги. Обычно обследуется участок оврага не менее 100 метров в каждую сторону от оси трассы. При обследовании оврагов должны быть изучены местные древесные и кустарниковые породы с целью определения возможности использования их в качестве посадочного материала для укрепительных работ.
Инженерно-геологическое обследование мест устройства выемок производится с целью определения условий устойчивости земляного полотна дороги, проходящего в выемке; определения устойчивости откосов будущей выемки и их крутизны; выявления грунтовых вод, их дебита и направления потока; установления пригодности грунтов выемки для возведения земляного полотна. По гидрогеологическим условиям и глубине выемки разделяются на сухие глубиной до 12 метров, сухие глубиной более 12 метров и мокрые выемки. Мокрые выемки любой глубины и сухие выемки глубиной более 12 метров сооружаются по индивидуальным проектам.
Инженерно-геологическое обследование мест устройства выемок, сооружаемых по индивидуальным проектам, на стадии подробных изысканий заключается в инженерно-геологической съемке места устройства выемки, лабораторной и камеральной обработке. Места устройства выемок, сооружаемых по индивидуальным проектам, подлежат обязательной топографической съемке. Масштаб плана, в зависимости от сложности рельефа участка, принимается от 1:500 до 1:2000. Ширина полосы, подлежащей съемке, должна быть не менее 200 метров, по 100 метров в каждую сторону от оси трассы.
Количество выработок, буровых скважин или точек электрозондирования определяется геологическим строением и гидрогеологическими условиями места устройства выемки, ее глубиной и протяженностью. При простом геологическом строении и отсутствии грунтовых вод в пределах предполагаемой к разработке толщи грунтов выработки закладываются обычно по оси трассы. Расстояния между ними в зависимости от литологического состава пород и протяжения выемки принимаются от 30 до 50 метров, причем количество выработок и их глубина должны обеспечить достоверность геологического разреза по всему протяжению выемки.
При наличии грунтовых вод буровые скважины размещаются не только по оси трассы, но и по поперечникам, с таким расчетом, чтобы определить отметки зеркала грунтовых вод и направление их движения, причем количество буровых скважин на поперечнике должно быть не менее трех. Расстояние буровых скважин от оси трассы вправо и влево обычно не выходит за пределы ширины будущей выемки. Глубина буровых скважин при инженерно-геологическом обследовании мест устройства выемок должна быть равна проектной глубине выемки плюс глубина зимнего промерзания, но не менее 2 метров. На косогорных участках выработки располагаются на поперечниках, закладываемых через 75-100 метров. Количество выработок на каждом поперечнике может быть от 3 до 5. Отбор проб для лабораторных анализов производится из каждой литологической разновидности грунтов, с целью определения пригодности удаляемого из выемки грунта для возведения насыпи, для определения устойчивости откосов выемки, а также для определения состава грунтов будущего земляного полотна дороги в пределах выемки.
Для определения таких характеристик откосов будущей выемки, как крутизна, устойчивость, размываемость пробы отбираются для лабораторного определения объемного веса, угла внутреннего трения, силы сцепления, естественной влажности, пластичности и размокания. Отбор проб производится из характерных литологических разновидностей грунтов. Для оценки грунтов выемки, предполагаемых к использованию для возведения насыпи, отбор проб производится для лабораторного определения объемного веса, естественной влажности, пластичности и стандартного уплотнения.
В пределах будущего земляного полотна, то есть толщи грунтов, залегающих на 2 метра ниже отметки проектируемой выемки, необходимо отобрать пробы грунтов для определения объемного веса, естественной влажности, пластичности и стандартного уплотнения. При обследовании же выемок на существующих автомобильных дорогах необходимо определять, имеют ли место в пределах обследуемой выемки выходы грунтовых вод, при наличии дренажных устройств проверять их состояние и эффективность работы, кроме того, определять состояние откосов выемки, наличие оплывин или других смещений грунтов, обследовать состояние дорожных кюветов, в частности, наличие размыва и состояние перепадов, а также устанавливать наличие деформаций земляного полотна и дорожной одежды.
Инженерно-геологические обследования мест устройства насыпей, сооружаемых по индивидуальным проектам, производится в целях проектирования мероприятий, обеспечивающих устойчивость земляного полотна в данной природной обстановке. На стадии полевых работ производится инженерно- геологическая съемка участка проектируемой насыпи, а также обследование резервов грунта, намечаемых для возведения насыпи.
Инженерно-геологической съемкой охватывается весь участок будущей насыпи шириною полосы не менее 200 метров, по 100 метров справа и слева от оси трассы. Основой для инженерно-геологической съемки должен служить план инструментальной съемки участка масштаба 1:1000 и 1:5000. При инженерно- геологической съемке выявляются и наносятся на план все данные, которые в той или иной мере могут оказать влияние на устойчивость проектируемой насыпи, в частности, заболоченные участки, места выходов грунтовых вод, близлежащие овраги.
При обследовании мест устройства насыпей в пределах речных долин особо тщательно должны выявляться и изучаться участки пересечения проток и староречий. Многие из них часто бывают целиком выполнены современными отложениями, а потому могут нечетко выделяться в общем рельефе пойменных террас. Характерными грунтами для таких староречий являются слабые иловатые грунты и торфяники, часто погребенные.
На участках возможного подтопления насыпи или угрозы ее размыва собираются данные, определяющие высоту и продолжительность стояния высоких вод, величину и силу волн, направление господствующих ветров. Особое внимание уделяется изучению грунтов основания насыпи. При наличии таких слабых грунтов, как торфяники, иловатые грунты, изучаются условия их залегания и физико-механические свойства.
На участках пойменных насыпей выработки закладываются на поперечниках, располагаемых на морфологически однородных участках поймы, но не реже, чем через 100 метров. На каждом поперечнике должно быть пройдено, как правило, две скважины. Для характеристики грунтов основания проектируемой насыпи проходятся шурфы и буровые скважины. Вид выработок, их количество, глубина и расположение зависят от сложности геологических условий изучаемого объекта и от длины сооружаемой насыпи.
При простых условиях, однородном геологическом составе пород, благоприятных гидрогеологических условиях достаточно закладывать шурфы глубиной до 2 метров, принимая расстояние между ними от 100 до 200 метров. Из характерных выработок отбираются пробы грунта для лабораторного определения объемного веса, естественной влажности, а в необходимых случаях компрессионных свойств и угла внутреннего трения. Кроме того, из основных литологических разновидностей отбираются пробы для определения гранулометрического состава, пределов пластичности.
При инженерно-геологическом обследовании мест устройства насыпей на крутых косогорах, 1:5 и круче, особое внимание обращается на гидрогеологические условия и на устойчивость грунтового массива, слагающего косогор. На выходы грунтовых вод, наличие оползневых явлений, поверхностных срывов. При наличии грунтовых вод выработки закладываются не только по оси трассы, но и по поперечникам. При использовании в качестве основания насыпи илистых и других слабых грунтов последние должны быть пройдены выработками, как правило, на полную мощность с заглублением в плотные грунты не менее чем на 1 метр.
Степень подвижности и устойчивости осыпи определяется плотностью материала, слагающего осыпь, интенсивностью поступления продуктов выветривания на поверхность осыпи, а также крутизной склона. Устойчивость осыпи в основном определяется так называемым коэффициентом подвижности осыпи, представляющим собой отношение уклона поверхности осыпи к углу естественного откоса материала, слагающего осыпь. Чем меньше это отношение, тем устойчивее осыпь.
При изысканиях автомобильных дорог следует по возможности обходить трассой проектируемой дороги оползневые участки. В тех же случаях, когда обход такого участка невозможен или нецелесообразен по технико-экономическим соображениям, должны быть приняты меры к подробному обследованию оползневого участка с тем, чтобы правильно наметить мероприятия по обеспечению устойчивости дороги. Инженерно-геологическое обследование оползневых участков, пересекаемых трассой, имеет целью установление площади оползневого участка, изучение строения тела оползня, выявление причин, обусловивших появление и способствующих развитию оползневых процессов, а также влияния на ход оползневого процесса подмыва подошвы косогора водой. Особое внимание должно уделяться гидрогеологическому изучению оползня. Должны быть изучены также варианты обхода оползня. Точно также при изысканиях автомобильных дорог участки развития карста следует по возможности обходить, так как борьба с проявлениями карста крайне сложна и во многих случаях малоэффективна. Если обойти участок развития карста не представляется возможным, необходимо установить степень опасности карста для проектируемой дороги, его характер и условия распространения. Инженерно-геологическое обследование участков развития карста особенно тщательно должно производиться на мостовых переходах.
Сергей ЗОЛОТОВ
Инженерно-геологическое обследование оврагов, пересекаемых трассой или расположенных близко к трассе дороги, производимое при подробных изысканиях автомобильных дорог, заключается в инженерно-геологической съемке участка дороги в пределах зоны возможного влияния оврага на земляное полотно проектируемой дороги и последующей в лабораторно-камеральной обработке материалов. При производстве обследования устанавливается интенсивность роста оврага, что достигается чаще всего путем сравнения конфигурации обследуемого оврага на старых планах с данными новой съемки.
Основой для инженерно-геологической съемки должен служить план места пересечения оврага возможно более крупного масштаба. На плане отмечаются участки разрушения бортов оврага, участки размыва дна оврага, места выходов грунтовых вод, оползневые явления. Шурфование и бурение производится в объеме, достаточном для составления геологических разрезов по оси трассы дороги и по поперечникам. По оси трассы закладывается обычно три выработки, две расчистки или скважины по бортам оврага и одна скважина на его дне.
Из пройденных выработок отбираются пробы грунтов для лабораторных определений пределов пластичности, естественной влажности, объемного веса и скорости размокания. Инженерно-геологическое обследование, необходимое для проектирования оврагоукрепительных мероприятий, производится в пределах той части оврага, которая может влиять на устойчивость дороги. Обычно обследуется участок оврага не менее 100 метров в каждую сторону от оси трассы. При обследовании оврагов должны быть изучены местные древесные и кустарниковые породы с целью определения возможности использования их в качестве посадочного материала для укрепительных работ.
Инженерно-геологическое обследование мест устройства выемок производится с целью определения условий устойчивости земляного полотна дороги, проходящего в выемке; определения устойчивости откосов будущей выемки и их крутизны; выявления грунтовых вод, их дебита и направления потока; установления пригодности грунтов выемки для возведения земляного полотна. По гидрогеологическим условиям и глубине выемки разделяются на сухие глубиной до 12 метров, сухие глубиной более 12 метров и мокрые выемки. Мокрые выемки любой глубины и сухие выемки глубиной более 12 метров сооружаются по индивидуальным проектам.
Инженерно-геологическое обследование мест устройства выемок, сооружаемых по индивидуальным проектам, на стадии подробных изысканий заключается в инженерно-геологической съемке места устройства выемки, лабораторной и камеральной обработке. Места устройства выемок, сооружаемых по индивидуальным проектам, подлежат обязательной топографической съемке. Масштаб плана, в зависимости от сложности рельефа участка, принимается от 1:500 до 1:2000. Ширина полосы, подлежащей съемке, должна быть не менее 200 метров, по 100 метров в каждую сторону от оси трассы.
Количество выработок, буровых скважин или точек электрозондирования определяется геологическим строением и гидрогеологическими условиями места устройства выемки, ее глубиной и протяженностью. При простом геологическом строении и отсутствии грунтовых вод в пределах предполагаемой к разработке толщи грунтов выработки закладываются обычно по оси трассы. Расстояния между ними в зависимости от литологического состава пород и протяжения выемки принимаются от 30 до 50 метров, причем количество выработок и их глубина должны обеспечить достоверность геологического разреза по всему протяжению выемки.
При наличии грунтовых вод буровые скважины размещаются не только по оси трассы, но и по поперечникам, с таким расчетом, чтобы определить отметки зеркала грунтовых вод и направление их движения, причем количество буровых скважин на поперечнике должно быть не менее трех. Расстояние буровых скважин от оси трассы вправо и влево обычно не выходит за пределы ширины будущей выемки. Глубина буровых скважин при инженерно-геологическом обследовании мест устройства выемок должна быть равна проектной глубине выемки плюс глубина зимнего промерзания, но не менее 2 метров. На косогорных участках выработки располагаются на поперечниках, закладываемых через 75-100 метров. Количество выработок на каждом поперечнике может быть от 3 до 5. Отбор проб для лабораторных анализов производится из каждой литологической разновидности грунтов, с целью определения пригодности удаляемого из выемки грунта для возведения насыпи, для определения устойчивости откосов выемки, а также для определения состава грунтов будущего земляного полотна дороги в пределах выемки.
Для определения таких характеристик откосов будущей выемки, как крутизна, устойчивость, размываемость пробы отбираются для лабораторного определения объемного веса, угла внутреннего трения, силы сцепления, естественной влажности, пластичности и размокания. Отбор проб производится из характерных литологических разновидностей грунтов. Для оценки грунтов выемки, предполагаемых к использованию для возведения насыпи, отбор проб производится для лабораторного определения объемного веса, естественной влажности, пластичности и стандартного уплотнения.
В пределах будущего земляного полотна, то есть толщи грунтов, залегающих на 2 метра ниже отметки проектируемой выемки, необходимо отобрать пробы грунтов для определения объемного веса, естественной влажности, пластичности и стандартного уплотнения. При обследовании же выемок на существующих автомобильных дорогах необходимо определять, имеют ли место в пределах обследуемой выемки выходы грунтовых вод, при наличии дренажных устройств проверять их состояние и эффективность работы, кроме того, определять состояние откосов выемки, наличие оплывин или других смещений грунтов, обследовать состояние дорожных кюветов, в частности, наличие размыва и состояние перепадов, а также устанавливать наличие деформаций земляного полотна и дорожной одежды.
Инженерно-геологические обследования мест устройства насыпей, сооружаемых по индивидуальным проектам, производится в целях проектирования мероприятий, обеспечивающих устойчивость земляного полотна в данной природной обстановке. На стадии полевых работ производится инженерно- геологическая съемка участка проектируемой насыпи, а также обследование резервов грунта, намечаемых для возведения насыпи.
Инженерно-геологической съемкой охватывается весь участок будущей насыпи шириною полосы не менее 200 метров, по 100 метров справа и слева от оси трассы. Основой для инженерно-геологической съемки должен служить план инструментальной съемки участка масштаба 1:1000 и 1:5000. При инженерно- геологической съемке выявляются и наносятся на план все данные, которые в той или иной мере могут оказать влияние на устойчивость проектируемой насыпи, в частности, заболоченные участки, места выходов грунтовых вод, близлежащие овраги.
При обследовании мест устройства насыпей в пределах речных долин особо тщательно должны выявляться и изучаться участки пересечения проток и староречий. Многие из них часто бывают целиком выполнены современными отложениями, а потому могут нечетко выделяться в общем рельефе пойменных террас. Характерными грунтами для таких староречий являются слабые иловатые грунты и торфяники, часто погребенные.
На участках возможного подтопления насыпи или угрозы ее размыва собираются данные, определяющие высоту и продолжительность стояния высоких вод, величину и силу волн, направление господствующих ветров. Особое внимание уделяется изучению грунтов основания насыпи. При наличии таких слабых грунтов, как торфяники, иловатые грунты, изучаются условия их залегания и физико-механические свойства.
На участках пойменных насыпей выработки закладываются на поперечниках, располагаемых на морфологически однородных участках поймы, но не реже, чем через 100 метров. На каждом поперечнике должно быть пройдено, как правило, две скважины. Для характеристики грунтов основания проектируемой насыпи проходятся шурфы и буровые скважины. Вид выработок, их количество, глубина и расположение зависят от сложности геологических условий изучаемого объекта и от длины сооружаемой насыпи.
При простых условиях, однородном геологическом составе пород, благоприятных гидрогеологических условиях достаточно закладывать шурфы глубиной до 2 метров, принимая расстояние между ними от 100 до 200 метров. Из характерных выработок отбираются пробы грунта для лабораторного определения объемного веса, естественной влажности, а в необходимых случаях компрессионных свойств и угла внутреннего трения. Кроме того, из основных литологических разновидностей отбираются пробы для определения гранулометрического состава, пределов пластичности.
При инженерно-геологическом обследовании мест устройства насыпей на крутых косогорах, 1:5 и круче, особое внимание обращается на гидрогеологические условия и на устойчивость грунтового массива, слагающего косогор. На выходы грунтовых вод, наличие оползневых явлений, поверхностных срывов. При наличии грунтовых вод выработки закладываются не только по оси трассы, но и по поперечникам. При использовании в качестве основания насыпи илистых и других слабых грунтов последние должны быть пройдены выработками, как правило, на полную мощность с заглублением в плотные грунты не менее чем на 1 метр.
Степень подвижности и устойчивости осыпи определяется плотностью материала, слагающего осыпь, интенсивностью поступления продуктов выветривания на поверхность осыпи, а также крутизной склона. Устойчивость осыпи в основном определяется так называемым коэффициентом подвижности осыпи, представляющим собой отношение уклона поверхности осыпи к углу естественного откоса материала, слагающего осыпь. Чем меньше это отношение, тем устойчивее осыпь.
При изысканиях автомобильных дорог следует по возможности обходить трассой проектируемой дороги оползневые участки. В тех же случаях, когда обход такого участка невозможен или нецелесообразен по технико-экономическим соображениям, должны быть приняты меры к подробному обследованию оползневого участка с тем, чтобы правильно наметить мероприятия по обеспечению устойчивости дороги. Инженерно-геологическое обследование оползневых участков, пересекаемых трассой, имеет целью установление площади оползневого участка, изучение строения тела оползня, выявление причин, обусловивших появление и способствующих развитию оползневых процессов, а также влияния на ход оползневого процесса подмыва подошвы косогора водой. Особое внимание должно уделяться гидрогеологическому изучению оползня. Должны быть изучены также варианты обхода оползня. Точно также при изысканиях автомобильных дорог участки развития карста следует по возможности обходить, так как борьба с проявлениями карста крайне сложна и во многих случаях малоэффективна. Если обойти участок развития карста не представляется возможным, необходимо установить степень опасности карста для проектируемой дороги, его характер и условия распространения. Инженерно-геологическое обследование участков развития карста особенно тщательно должно производиться на мостовых переходах.
Сергей ЗОЛОТОВ
Строительство и недвижимость. Статья была опубликована в номере 31 за 2009 год в рубрике дороги
