Инженерно-геологические изыскания для строительства дорог
Строительство дорог и транспортных объектов представляет собой комплекс своеобразных и очень специфических работ. Для возведения этих линейных объектов было разработано множество специализированных машин – скреперы, грейдеры, катки, асфальтоукладчики и прочие.
Для проектирования автодорог также имеется свой регламент, отличный от прочих линейных сооружений. Исходные данные для составления проекта должны в обязательном порядке включать в себя отчеты о геодезических, гидрометеорологических и геологических изысканиях.
Цели и задачи геологической разведки
Основная задача всех изысканий при строительстве автомобильной дороги – это правильный выбор участка для строительства. Все дело в том, что такой участок имеет свои ограничения:
Продольный уклон
Не должен превышать регламентного значения, иначе придется перемещать значительные объемы грунта, который не всегда пригоден для устройства насыпей или выемок. В плане автодорога не должна иметь слишком длинных прямых участков, так как это повышает аварийность.
Возможность возведения насыпей
И выемок, которые смогут стабильно сохранять свои геометрические размеры и поперечные уклоны. Кроме того, такие дополнительные элементы как кюветы, закюветные полки и элементы водоотвода также должны функционировать в интервалы между плановыми ремонтами. Такие требования могут обеспечить не все участки – рельеф местности, метеорологические условия, качество грунтового основания и гидрогеологическая обстановка могут быть не пригодными для строительства автомобильной дороги.
Экологическая обстановка
Некоторые участки местности отличаются слабой устойчивостью к загрязнениям. Автомобильная дорога – это источник выброса вредных веществ, причем не только в атмосферу, но и на поверхность грунта, и в последствии в грунтовые воды (вместе с дождевой водой, которая смывает остатки автомобильного топлива и прочие нефтепродукты с поверхности асфальтного покрытия).
Второй немаловажной задачей геологических изысканий является сбор исходных данных, которые необходимы для производства проектных работ. Только после детального изучения геологического среза и испытания всех образцов в грунтовой лаборатории можно делать выводы о несущей способности (и прочих характеристиках, в том числе гидрогеологических) имеющегося грунтового основания. Дальше делаются выводы о необходимости устройства подстилающих, дренажных и дополнительных несущих слоев, что отображается в проектных решениях.
Состав работ
На начальном этапе заказчик изысканий должен собрать пакет исходных документов, на основании которых составляется техническое задание на проведение инженерно-геологических изысканий. Сразу стоит отметить, что сбором этих сведений может заниматься также и уполномоченный представитель заказчика, в том числе подрядная компания, занимающаяся геологическими изысканиями.
После заключения договора и решения всех формальных вопросов геологическая служба приступает к сбору сведений. На начальном этапе (после изучения технического задания) обычно поднимаются архивные данные из землеустроительных компаний и различных служб. Изучаются публикации, на основании которых делаются общие выводы о геологической и климатической обстановке в регионе.
Натурные работы начинаются с аэрофотосъемки и иных методов изучения и фиксации особенностей рельефа местности. Действующий технический регламент допускает использование снимков с космических аппаратов и геоподосновы, если она составлялась ранее.
Имея данные геодезической съемки и представление о коридоре прокладки автомобильной дороги, специалисты начинают бурить шурфы и скважины, а также производить отбор образцов. Чтобы точно определить местоположение места бурения используют реперы и прочие указатели, оставленные геодезистами, если геологоразведка производится первой, то она совмещается с геодезической съемкой, чтобы точно нанести местоположение скважин на план местности.
Буровая установка на автомобильном шасси
Бурение скважин может производиться как ручным способом (при помощи мотобура), так и машинным, с использованием буровой установки на автомобильном шасси. Глубина бурения и расстояние между скважинами устанавливается нормативно-технической документацией, но с учетом особенностей местности и самого объекта она может быть изменена в большую или меньшую сторону. Строительство автомобильных дорог имеет еще одну особенность – это значительные земляные работы, которые сводятся не только к извлечению или насыпке грунта, но и к его перемещению. Если в районе транспортной доступности находится локальный карьер с залежами ископаемых, пригодных в качестве строительного материала для возведения насыпи или иных конструктивных слоев, то его разрабатывают. Перемещение грунта при этом может осуществляться как при помощи автомобильного транспорта, так и при помощи скрепера (самоходного или прицепного).
Изъятые образцы грунта отправляются на изучение в грунтовую лабораторию
Изъятые образцы грунта и грунтовых вод отправляются на изучение в грунтовую лабораторию (некоторые физико-механические свойства грунтов можно определить в полевых условиях, для чего существуют специальные приборы и оборудование). По результатам анализов и испытаний составляется отчетная документация – выдаются протоколы испытаний, паспорта качества на материалы и прочие документы. Впоследствии они станут основанием для итогового отчета и могут войти в него.
При изучении геологического среза и подземных вод помимо бурильных работ могут использоваться методы геофизических исследований. К ним относится подповерхностное и скважинное зондирование. Такие методы позволяют существенно сократить объем дорогостоящих буровых работ и получить дополнительные сведения о свойствах залегающих пород. После сбора всех сведений производится их камеральная обработка и составление итоговой отчетной документации, которая затем предоставляется заказчику.