Из числа студентов назначаются лица, ответственные за сохранность полевого снаряжения и оборудования, проведение горнопроходческих работ, документацию горных выработок, опробование, их ликвидацию и камеральную обработку материалов.
Студенты в подготовительный период выполняют следующие работы:
– получают оборудование, приборы и материалы, необходимые для выполнения полевых работ (лопаты, рукавицы, полевую лабораторию И.М. Литвинова, мешочки для отбора проб грунта, разновесы, бюксы, парафин, марлю, ножи, бумагу для этикеток и т. д.);
– проверяют комплектность оборудования, приборов и их исправность;
– готовят полевые журналы, пикетажные книжки, выкопировки из обзорных карт и т.п.;
– выполняют сбор и обобщение геологической информации по указанному преподавателем району города (стратиграфия, геологическая история развития, геоморфология, гидрогеология, гидрография, тектоника);
– по литературным источникам, предложенным руководителем практики, изучаются также инженерно-геологические процессы и явления, имеющие место в данном районе (оползни, плывуны, заболачивание, оврагообразование, суффозия, просадочность грунтов), и обобщаются климатические сведения (среднемесячные температуры воздуха, месячные и годовые суммы атмосферных осадков, направление и скорость ветров, глубина сезонного промерзания грунтов, мощность снегового покрова и другие характеристики по результатам многолетних наблюдений метеорологических станций).
3.2. Полевой период
По прибытии в поле преподаватель намечает направление трассы автомобильной дороги либо участок мостового перехода и проводит со студентами инструктаж по технике безопасности на рабочем месте. При проведении инструктажа основное внимание должно быть обращено на безопасное ведение работ при проходке горных выработок, их документировании, опробовании и ликвидации. Оформляется акт о прослушивании студентами инструктажа по технике безопасности на рабочем месте с обязательной росписью каждого, получившего инструктаж. Студенты, не получившие инструктаж на рабочем месте и не расписавшиеся в акте, не допускаются к полевым работам.
В состав полевых работ входят:
– глазомерная инженерно-геологическая съемка притрассовой полосы либо участка мостового перехода (подхода к мосту);
– проходка разведочных выработок;
– документирование разведочных выработок;
– опробование горных выработок;
– полевые испытания грунтов;
– ликвидация горных выработок;
– экскурсия.
В первый день полевого периода руководитель практики на примере 1 – 2 горных выработок знакомит студентов с методами их документирования, опробования и определения полевыми методами физическихи механических свойств грунтов.
В течение последующих дней студенты выполняют документирование выработок и их опробование самостоятельно под контролем преподавателя.
3.2.1. Глазомерная инженерно-геологическая съемка
Глазомерную инженерно-геологическую съемку проводят на участке притрассовой полосы шириной 200 м (по 100 м в обе стороны от оси трассы) или участке мостового перехода. Длину трассы автомобильной дороги принимают равной 2 – 2,5 км, участка мостового перехода (подхода к мосту) – 1,5 – 2,0 км.
В процессе проведения съемки особое внимание уделяют описанию геоморфологических элементов местности, геологических и инженерно-геологических процессов (оползни, заболачивание территории, просадки, оврагообразование, суффозия).
Фиксируют участки с необеспеченным поверхностным стоком (котловины, блюдца, западины), а также участки выхода подземных вод на поверхность земли. На план наносят горные выработки и естественные обнажения пород.
Результаты глазомерной съемки оформляют в виде плана (трассы, участка мостового перехода) в масштабах 1:10000, 1:5000, 1:2500 или 1:1000 (прил.1).
3.2.2. Проходка разведочных выработок
Основными видами выработок в процессе инженерно-геологических изысканий являются шурфы и скважины. В местах естественных обнажений пород и крутых склонов рельефа проходят наиболее простые выработки-расчистки. Для их проходки с целью вскрытия грунтов ненарушенной структуры достаточно удалить (сбросить вниз) со склона небольшой слой почвы, делювия или осыпи. Назначение расчисток то же, что и шурфов.
Шурфы (вертикальные выработки прямоугольного сечения размером 1х1, 1х1, 25м, 1х1,5м) проходят до 2м вручную.
Проходку скважин глубиной до 3 – 4 м осуществляют буровым самоходным агрегатом типа УПБ-25 и ручным способом.
Места заложения выработок назначают с учетом геоморфологии трассы автомобильной дороги, мостового перехода, тоннеля.
При трассировании автомобильной дороги разведочные выработки располагают по оси намеченной трассы на каждом из геоморфологических элементов, так как формы рельефа тесно связаны с геологическим строением. Расстояние между выработками в зависимости от сложности инженерно-геологических условий и размеров геоморфологического элемента должно составлять 200 – 500 м. Минимальное количество разведочных выработок должно быть не менее двух на один километр трассы дороги.
На участке подхода к мосту (пойма и первая надпойменная терраса) разведочные выработки закладывают на каждом геоморфологическом элементе не реже, чем через 200 – 400 м друг от друга.
Таблица 2
Виды и условия применения горных выработок
| Вид горных выработок | Максимальная глубина горных выработок, м | Условия применения горных выработок |
| Закопушки | 0,6 | Для вскрытия грунтов при мощности перекрывающих отложений не более 0,5 м |
| Расчистки | 1,5 | Для вскрытия грунтов на склонах при мощности перекрывающих отложений не более 1 м |
| Канавы Траншеи | 3,0 6,0 | Для вскрытия крутопадающих слоёв грунтов при мощности перекрывающих отложений не более 2,5 м |
| Шурфы и дудки | 20 | Для вскрытия грунтов, залегающих горизонтально или моноклинально |
| Шахты | Определяется прог-раммой изысканий | В сложных инженерно-геологических условиях |
| Подземные горизонтальные горные выработки | То же | То же |
| Скважины | То же | Определяется программой изысканий |
Студенты специальности "Автомобильные дороги и аэродромы" проходят 2 – 3 шурфа и 3 – 4 скважины или расчистки. Глубина скважин и расчисток может быть 2 – 3 м. Студенты специальности "Мосты и транспортные тоннели" проходят 4 – 5 шурфов и 5 – 6 расчисток или скважин глубиной до 3 – 4 м (табл. 2).
Если в период прохождения практики геологические организации выполняют механическое колонковое бурение, студенты знакомятся с буровыми станками, принципами их работы, применяемым для бурения инструментом и колонковыми снарядами. Буровые станки фотографируют, буровой инструмент зарисовывают.
3.2.3. Документирование разведочных выработок
Документирование разведочных выработок заключается в послойном описании всех литологических видов грунтов, вскрытых горной выработкой, и их зарисовке. Документируют выработки в полевом журнале (дневнике), все графы которого заполняют четко и с достаточной полнотой простым графитовым карандашом умеренной твердости или шариковой ручкой. Подчистки и сокращения в записях (кроме общепринятых) не допускаются.
Документирование выработки начинают с заполнения титульного листа, на котором проставляют дату выполнения работ, наименование выработки, ее номер, элемент рельефа (первая надпойменная терраса, пологий склон и т.п.), привязку выработки.
Затем выполняют подробное послойное описание пород, вскрытых данной выработкой, указывая наименование породы, ее цвет, наличие включений. Для глинистых грунтов указывают их консистенцию, для песчаных – степень влажности. Отмечают также трудность разработки грунта (легко разрабатывается, средней трудности разработки и т.п.). Фиксируют уровень появления подземных вод и установившийся уровень. Если подземные воды не вскрыты выработкой, – это также отмечают в журнале.
При определении наименования рыхлой породы в полевых условиях можно пользоваться рядом признаков, например: глина при растирании во влажном состоянии на ощупь жирная, липкая, легко раскатывается в жгут, который можно согнуть в кольцо, в срезе глина блестящая, глянцеватая.
При растирании влажного суглинка ощущается присутствие песчаных зерен, он жестче, во влажном состоянии скатывается в жгут, ломающийся при его изгибании, на срезе суглинок шероховатый.
Супесь представляет собой полусвязную породу, с увеличением количества песчаных частиц легко рассыпается, при растирании пальцами ощущается преобладание пылевато-песчаных зерен, во влажном состоянии легко скатывается в шар, а жгутик рассыпается, в срезе супесь матовая, шероховатая.
Песок сыпучий, но при значительном содержании пылеватых частиц и во влажном состоянии может быть похож на супесь, однако он легко рассыпается при высыхании и растирании, на ощупь шероховатый.
Наименование породы, первоначально определенное в поле визуально, уточняют после лабораторных исследований.
При указании цвета породы необходимо отличать основной цвет (например, желтый, серый, черный и т.п.) и его оттенки (например, светло-коричневый, темно-серый и т.п.). Цвет пород, наряду с другими признаками, помогает установить аналогию между ними, указывая также на наличие различных соединений. Так, оттенки черного цвета чаще всего свидетельствуют о содержании в грунте гумуса, бурые и коричневые пятна – о присутствии железистых соединений, дендриты – о марганцовистых соединениях. При описании включений, имеющихся в породе, указывают на их размеры, цвет, генезис (органические, неорганические).