Количество маршрутов, состав и объемы сопутствующих работ следует устанавливать в зависимости от детальности изысканий, их назначения и сложности инженерно-геокриологических условий исследуемой территории.
На исследуемой территории следует наметить профиля, по которым будут проходить маршруты: вдоль автомобильной дороги через 100 м. Итого 3,5 км маршрутных и рекогносцировочных исследований. [14]
Маршрутные наблюдения следует осуществлять по направлениям, ориентированным перпендикулярно к границам основных геоморфологических элементов и ландшафтных комплексов с разнородными геокриологическими условиями, контурам геологических структур и тел, простиранию пород, тектоническим нарушениям, а также вдоль элементов эрозионной и гидрографической сети, по намечаемым проложениям трасс линейных сооружений, участкам с проявлениями геологических, инженерно-геологических и криогенных процессов и др.
По результатам маршрутных наблюдений следует наметить места размещения ключевых участков для проведения более детальных исследований, определения характеристик состава, состояния и свойств мерзлых, оттаивающих и промерзающих грунтов основных литогенетических типов, гидрогеологических параметров водоносных горизонтов и т.п. с выполнением комплекса горнопроходческих работ, геофизических, полевых и лабораторных исследований, а также стационарных наблюдений.
3.5 Буровые работы
Буровые работы необходимо производить в соответствии с требованиями норм СП 11-105-97 Часть 1:
Буровые работы под жилую застройку микрорайона «Каштак» проектируются с целью:
-установления или уточнения геологического разреза, выявления грунтовых и подземных вод и условия их залегания;
- изучения глубин сезонного оттаивания и промерзания, температурного режима, мощности мерзлых грунтов и характера их залегания, состава и криогенного строения, выявления и оконтуривания повторно-жильных и пластовых льдов, исследования геологических, инженерно-геологических, криогенных процессов и образований;
- определения глубины залегания уровня подземных вод;
- отбора образцов грунтов для определения их состава, состояния, криогенного строения и свойств, а также проб подземных вод для их химического анализа;
- проведения полевых исследований свойств мерзлых грунтов, определения гидрогеологических параметров водоносных горизонтов и зоны аэрации и производства геофизических исследований;
- выполнения стационарных наблюдений (локального мониторинга компонентов геологической среды).
Проходку скважин следует осуществлять либо переносными комплектами оборудования, либо буровыми установками на транспортных средствах, не нарушающими растительный покров.Выбор вида, глубины и назначения горных выработок, способов и разновидности бурения скважин при инженерно-геологических изысканиях следует производить исходя из целей и назначения выработок, с учетом особенностей геокриологических условий — состава, льдистости, температуры и мощности многолетнемерзлых грунтов, намечаемой глубины изучения геологического разреза.
Для изучения инженерно-геологических условий в сфере взаимодействия зданий и сооружений с геологической средой при наличии опасных геологических и инженерно-геологических процессов при необходимости следует располагать дополнительные выработки за пределами контура проектируемых зданий и сооружений, в том числе и на прилегающей территории.
Скважины проектируем располагать по осям проектируемых зданий и сооружений, в местах резкого изменения нагрузок на фундаменты, глубины их заложения, на границах различных геоморфологических элементов.
Бурение скважин будет производиться самоходными буровыми установками УРБ-2,5А, колонковым способом, «всухую» диаметром до 160 мм, укороченными до 0,3 м рейками. В процессе бурения скважин должно производиться порейсовое описание керна, фиксироваться границы распространения литологических разностей грунтов и производиться отбор образцов грунтов для лабораторных исследований. Особое внимание следует обратить на состояние грунта (талое или мерзлое), при вскрытии мерзлых грунтов описывать криогенную текстуру, количество, мощность и распространение ледяных включений. При вскрытии подземных вод фиксировать уровни их появления и установления, производить отбор проб для определения химического состава и агрессивных свойств к бетону и металлическим конструкциям.
Согласно таблице 8.1, 8.2 СП 11-105-97 Часть 1 [14] на площадке исследований должно быть всего пробурено 45 скважин, глубиной 15 м. Также планируется пробурить 3 термометрические скважины глубиной 10м. Из них:
II категории – 288 п. м.;
III категории – 235, 2 п. м.;
IV категории – 388, 8 п. м..
Скважины будут располагаться по оси зданий через 50 м.
В некоторых скважинах следует проводить замеры температуры многолетнемерзлых грунтов – термометрические скважины.
Все пробуренные скважины после окончания работ должны быть ликвидированы тампонажем глиной или цементно-песчаным раствором с целью исключения загрязнения природной среды и активизации геологических, инженерно-геологических и криогенных процессов.
3.6 Геофизические работы
Геофизические исследования на участках размещения зданий и сооружений следует предусматривать для установления характеристик инженерно-геокриологических условий в пределах сферы взаимодействия проектируемых сооружений с многолетнемерзлыми грунтами оснований: уточнения показателей льдистости грунтов по площади и разрезу, глубины залегания коренных пород, их трещиноватости, изучения криогенных процессов, а также решения других задач (п. 5.7) СП 11-105-97 Часть 1 [14] и обоснованием в программе изысканий.
Геофизические работы планируется проводить с целью выявления и прослеживания зон вечномерзлых грунтов.
В связи с этим необходимо выполнить электроразведку. Электроразведку планируется проводить в двух модификациях: 1) вертикальные электрические зондирования (ВЭЗ), необходимые для изучения мерзлых грунтов по глубине; 2) электропрофилирование (ЭП), необходимое, для оконтуривания зоны распространения многолетнемерзлых грунтов. [15]
Сущность вертикального электрического зондирования заключается в исследовании зависимости между кажущимся сопротивлением и расстоянием от точки наблюдения поля до источника. Для выполнения ВЭЗ можно применять любую из установок, однако технически наиболее просто выполнять зондирование симметричной установкой АМNB. При зондировании такой установкой изучается зависимость кажущегося сопротивления от расстояния между питающими заземлениями.
Немаловажным для проведения детальных геофизических исследований является использование метода электрического профилирования. Профилирование предполагается осуществлять симметричной установкой АМNB. Установка для электрического профилирования состоит из питающей АВ и измерительной MN линий, источника питания и измерительного прибора.
ВЭЗ планируется осуществлять по схеме АМNB с размером питающей линии АВ до 150 м. Всего планируется пройти 3 профиля с шагом 100 м, и расстоянием между ними 50 м. Итого 58 точек.
Электропрофилирование будет выполняться по схеме АМNB с АВ до 150 м, планируется пройти 3 профиля с шагом 100 м, расстоянием между ними 50 м. Итого 58 точек.
Работы необходимо выполнять согласно «Инструкции применения электроразведки на постоянном токе при инженерно – геологических изысканиях. РСН – 43 – 74».
3.7 Отбор проб
В зависимости от свойств грунтов, характера их пространственной изменчивости, а также целевого назначения инженерно-геологических работ в программе изысканий рекомендуется устанавливать систему опробования соответствующим расчетом.
Для исследования строительной площадки под застройку необходимо опробовать 48 скважин, пробы будут отбираться нарушенного и ненарушенного сложения.
Разрез предоставлен 6 инженерно-геологическими элементами.
Пробы нарушенного сложения отбираются из буровых скважин и шурфов из расчета 1 проба на 2 метра, если инженерно-геологический элемент мощностью более 2 м, если менее 2 м, то пробы отбираются из каждой разновидности грунта. В данном случае инженерно-геологические элементы мощностью более 2 м.[14]
Тогда проектируем отбор проб нарушенного сложения, одна проба через два метра. Пробы ненарушенного сложения отбираем в количестве не менее шести на каждый ИГЭ.
На площади проектируется отобрать пробы:
- нарушенного сложения- 210 проб;
- ненарушенного сложения- 60 проб. Всего 270 проб.
3.8 Стационарные наблюдения
3.8.1 Метод полевого определения температуры
Полевые измерения температуры выполняются в целях:
- получения конкретных данных о температуре мерзлых, промерзающих и протаивающих грунтов для использования их в теплотехнических расчетах при проектировании;
- оценки и прогноза устойчивости территории основания;
- назначения глубины заложения и выбора типа фундаментов зданий и сооружений и определения их несущей способности;
- контроля и оценки изменений, происходящих в тепловом режиме грунтов в результате возведения и эксплуатации зданий и сооружений или осуществления различных инженерных мероприятий.
Измерения температуры грунтов должны выполняться в заранее подготовленных и выстоянных скважинах переносимыми или стационарными термоизмерительными комплектами, представляющими собой гирлянды электрических датчиков с соответствующей измерительной аппаратурой. В качестве электрических датчиков температуры грунтов следует применять чувствительные элементы промышленных медных термометров сопротивления с номиналом 100 Ом (например, ЭСМ-03 по ТУ 25. 02. 738. 71).