5.2 Инженерные взыскания 5.2.1 Инженерно-геологические изыскания
5.2.1.1 Инженерные изыскания (с выбором вариантов строительства)
сбор и обработка имеющихся инженерно-геологических материалов по предполагаемым вариантам (аэро- и космоснимки, скважины, шурфы, отчеты различных организаций и т.д.);
дополнительные буровые и горные работы, геофизические исследования, обработка аэро- и космоснимков, лабораторные исследования в объеме не менее 20 % изысканий на стадии проектной документации.
5.2.1.2 Инженерно-геологические изыскания для разработки проектной документации строительства тоннеля
Инженерно-геологические изыскания для разработки проектной документации тоннелей должны выполняться в соответствии с требованиями СП 47.13330, СП 22.13330, [2, часть I], [3], [12] и настоящего свода правил.
В состав инженерно-геологических изысканий должны входить следующие виды работ и комплексных исследований:
сбор и обработка материалов изысканий и исследований прошлых лет по участку тоннеля и прилегающим территориям;
рекогносцировочное обследование территории;
построение априорной геодинамической 3D-модели внутреннего строения и свойств массива горных пород по материалам прошлых лет и на основе обработки измерений рельефа земной поверхности по методу Марковской гипсотомографии;
детальная инженерно-геологическая съемка на припортальных участках и участках шахтных стволов;
бурение скважин;
геофизические исследования;
полевые исследования грунтов;
гидрогеологические исследования;
стационарные наблюдения;
лабораторные исследования грунтов, подземных и поверхностных вод;
обследование грунтов оснований существующих зданий и сооружений (при отсутствии по ним исполнительной документации);
составление прогноза изменений инженерно-геологических условий;
камеральная обработка материалов и составление технического отчета (заключения).
В состав рекогносцировочного обследования территории помимо осмотра места изыскательских работ с визуальной оценкой рельефа должны входить описание имеющихся строительных выработок и других обнажений, внешних проявлений геодинамических процессов, а также оценка эффективности существующих транспортных потоков с позиций организации изыскания.
Рекогносцировочное обследование следует производить в полосе шириной до 150 м вдоль оси тоннеля.
Должна быть проведена инженерно-геологическая съемка полосы трассы тоннеля (не менее 150 м в каждую сторону) масштаба 1:2000. Площадь съемки должна быть достаточной для освещения инженерно-геологических условий возможных вариантов изменений трассы тоннеля.
Инженерно-геологическая съемка на припортальных участках (500500 м) и участках шахтных стволов (100100 м) должна выполняться в масштабе 1:1000 или 1:500 и установить несущую способность грунтов и их устойчивость при сооружении порталов.
Атмо-геохимическая съемка полосы трассы тоннеля (по 150 м в каждую сторону) выполняется для уточнения положения зон разрывных нарушений, характеристики их открытости и активности (масштаб съемки 1:2000).
Количество разведочных скважин по трассе тоннеля определяется категорией сложности инженерно-геологических условий (по [3]) и глубиной заложения тоннеля.
Число разведочных скважин при глубине заложения тоннеля до 300 м следует принимать:
при длине тоннеля до 300 м - не менее трех вдоль оси тоннеля в простых условиях и в условиях средней сложности и не менее четырех в сложных условиях;
при длине тоннеля более 300 м - дополнительно по одной скважине на каждые 200 м вдоль оси тоннеля в простых условиях, на каждые 100 - 120 м в условиях средней сложности и на каждые 75 - 100 м в сложных условиях. Аналогично определяется число скважин для подходных выработок.
При необходимости на наиболее сложных участках трассы дополнительно бурятся скважины по поперечникам. Число скважин в каждом поперечнике - две-три.
На участках развития опасных инженерно-геологических процессов рекомендуется закладывать поперечники из трех - пяти скважин и проводить дополнительные геофизические исследования.
Глубина скважин определяется необходимостью освещения геологического разреза, гидрогеологических условий, структуры горного массива и свойств пород в пределах прогнозируемой зоны взаимодействия проектируемых объектов с геологической средой, но не менее чем на 8 - 10 м ниже лотка тоннеля.
Согласно требованиям [3, подраздел 1.6], с особой детальностью должны быть изучены инженерно-геологические условия в зоне подземного сооружения, под которой понимают толщу грунтов на 30 - 40 м выше и на 8 - 10 м ниже лотка сооружения. Детально (через 2 м) опробуется:
на 10 м ниже лотка тоннеля;
зона тоннеля (10 м);
зона сдвижения (15 м выше кровли тоннеля).
С меньшей детальностью (через 5 м) опробуется зона в интервале 15 - 40 м над кровлей тоннеля.
Остальной разрез опробуется с шагом одна проба на 10 м (низкая детальность).
Состав определений для скальных и полускальных пород:
низкая детальность:
полный комплекс определений физических свойств и механической прочности пород;
нормальная детальность:
полный комплекс определений физических свойств и механической прочности пород;
особая детальность:
полный комплекс определений физических свойств и механической прочности пород;
полный комплекс определений физико-механических свойств, механической прочности и деформационных характеристик.
В сложных инженерно-геологических условиях для получения необходимых параметров для расчета (математического моделирования) обделки выполняются специальные лабораторные исследования по определению физико-механических свойств грунтов и горных пород [определение прочности пород на сдвиг в условиях трехстороннего сжатия (стабилометр), определение прочности пород на сдвиг по готовой поверхности, определение параметров длительной прочностности, прогноз удароопасности].
Число определений каждой характеристики должно обеспечить получение нормативных и расчетных показателей для выделенных инженерно-геологических элементов при заданной доверительной вероятности.
При строительстве тоннелей открытым способом с использованием метода «стена в грунте», шпунтовых и свайных ограждений котлованов, входящих в состав постоянных конструкций, скважины следует располагать по сетке 2020 м или по оси ограждающих конструкций не реже, чем через 20 м.
На участках распространения специфических грунтов разведочные скважины необходимо проходить на полную их мощность или до глубины, где наличие таких грунтов не будет оказывать влияния на устойчивость проектируемых сооружений.
При изысканиях на участках развития геологических и инженерно-геологических процессов выработки следует проходить на 3 - 5 м ниже зоны их активного развития.
В состав гидрогеологических исследований должны входить наблюдения за уровнями подземных вод в процессе бурения скважин, замеры гидравлических напоров, откачки (наливы, нагнетания) из скважин, определения дебитов поверхностных водотоков (родников, источников), замер температуры подземных и поверхностных вод (и температуры грунтов), отбор проб воды и газов (при их наличии) на лабораторные исследования.
Виды и объемы гидрогеологических исследований должны определяться программой изысканий.
Комплекс геофизических методов следует назначать исходя из характера решаемых задач и возможности применения того или иного метода в конкретных условиях.
Объем геофизических исследований определяется программой изысканий и корректируется в процессе их выполнения.
Должны быть организованы режимные наблюдения за поверхностными и подземными водами, а при наличии многолетнемерзлых грунтов - за их температурой и состоянием.
При камеральной обработке материалов изысканий должны быть составлены:
карта фактического материала с контурами проектируемых сооружений (СП 47.13330);
инженерно-геологическая карта;
гидрогеологическая карта (при необходимости);
карта распространения геологических процессов и явлений;
карта-срез на уровне заложения тоннеля.
Указанные карты составляются в масштабе 1:2000 - 1:5000;
геолого-литологические разрезы разведочных выработок в масштабе не менее 1:500;
инженерно-геологический разрез по оси тоннеля в масштабе - горизонтальный 1:5000 - 1:2000 и вертикальный 1:500 - 1:100 и разрезы по поперечникам;
инженерно-геологические разрезы шахтных стволов и подходных выработок в масштабе 1:200 - 1:500;
графики, расчеты и таблицы гидрогеологических и геофизических исследований;
ведомости лабораторных исследований грунтов и вод.
5.2.1.3 Инженерно-геологические изыскания в процессе строительства тоннеля
Инженерно-геологические изыскания в процессе строительства производятся в соответствии с требованиями [39, раздел 5] для оценки состояния массива пород и, при необходимости, корректировки способов проходки и конструкций обделки.
В состав инженерно-геологических работ при строительстве тоннеля входят: систематическое описание пород в забое, своде и стенах выработок, определение крепости и устойчивости грунтов и пород, фиксирование проявлений горного давления, вывалов, переборов, обводненности и газоносности грунтов, способа проходки, состояния временного крепления и постоянной обделки.
В случае несоответствия фактических инженерно-геологических условий данным проектной документации производится корректировка способов проходки и конструкций обделки.
5.2.2 Инженерно-экологические изыскания
Инженерно-экологические изыскания для разработки проектной документации следует выполнять в соответствии с СП 47.13330 и [1, подразделы 6.2, 6.4, 6.9 - 6.31].
При отсутствии стадии проектной документации или в случае совмещения стадий проектной и рабочей документации инженерно-экологические изыскания должны предшествовать разработке рабочей документации.
Задачей инженерно-экологических изысканий для разработки проектной документации является получение необходимых материалов и данных для экологического обоснования проекта строительства тоннеля, в том числе:
уточнение природно-техногенных условий на выбранном варианте трассы и площадках вспомогательных сооружений к началу строительства;
уточнение границ зоны воздействия тоннеля по компонентам природной и городской среды;
прогноз возможного изменения окружающей среды в зоне влияния тоннеля при его строительстве и эксплуатации;
получение необходимых материалов и исходных данных для составления раздела проектной документации «Мероприятия по охране окружающей среды».
Маршрутное обследование трассы и прилегающей территории должно осуществляться с детальностью, отвечающей, как правило, масштабам 1:5000 - 1:2000, на сложных участках при необходимости масштаб обследования может быть увеличен до 1:1000, а на прилегающей территории уменьшен до 1:25000 - 1:10000. Допускается изменение масштабов при обосновании в программе работ.
Бурение разведочных скважин для экологических наблюдений и опробования следует проводить на участках выявленных ранее геохимических, гидрохимических и геофизических аномалий и в местах предполагаемой локализации загрязнений для установления их планового распространения и глубины проникновения. Число и глубина скважин обосновываются в программе изысканий.
Глубина бурения скважин для отбора проб на участках, предназначенных для организации стройплощадок на порталах тоннелей, и в местах предполагаемого расположения устьев вентиляционных стволов и штолен должна соответствовать требованиям [1]. Глубина скважин для отбора проб пород по трассе тоннелей должна соответствовать расстояниям от поверхности земли до профиля трассы.
Оценка радиационной обстановки при производстве изысканий должна осуществляться согласно [42, 43] с учетом [1]. Радиационно-экологические исследования должны включать:
оценку гамма-фона на территории строительства;
оценку радиоактивности грунтов в приповерхностной зоне и в интервалах глубин прохождения тоннеля;
определение радиационных характеристик водоносных горизонтов, вскрываемых при проходке тоннеля;
оценку радоноопасности территории на основании плотности потока радона с поверхности грунта и содержания радона в воздухе сооружаемого тоннеля;
оценку мощности экспозиционной дозы (МЭД) гамма-излучения по глубине с использованием гамма-каротажа в скважинах, проходка которых осуществляется в ходе инженерно-геологических изысканий.
Рекогносцировочное обследование территории следует выполнять согласно требованиям [1, подраздел 4.8] вдоль трассы тоннеля и на прилегающей территории в полосе 300 - 500 м для составления схемы расположения промышленных предприятий, свалок, отстойников, нефтехранилищ, АЗС и других объектов повышенной опасности и источников загрязнения окружающей среды, а также объектов историко-культурного наследия и повышенной уязвимости (исторической застройки, медицинских, научно-исследовательских и детских учреждений, скверов, парков и зон отдыха).
Опробование и оценка качества воды, используемой как источник водоснабжения для хозяйственно-питьевых и коммунально-бытовых нужд и других целей, проводят в соответствии с установленными санитарными нормами и стандартами качества воды применительно к видам водопользования.
Геоэкологическое опробование и оценку загрязнения грунтовых вод, не используемых для водоснабжения, при экологической оценке территории в зоне влияния проектируемого тоннеля и вспомогательных сооружений проводят согласно [1, подразделы 4.37, 4.38]. Число проб устанавливается в программе изысканий в соответствии со спецификой гидрогеологических условий, протяженностью тоннеля и влиянием техногенных факторов.
Оценка состояния растительного покрова проводится при маршрутном обследовании трассы проектируемого тоннеля и прилегающей территории и сопровождается отбором проб зеленых насаждений (трав, кустарников, листьев деревьев) для определения степени их деградации и химического загрязнения в городской среде. Для проведения геоботанических исследований следует привлекать специализированные организации или квалифицированных специалистов в области городского лесопаркового хозяйства, имеющих лицензии и личные сертификаты соответствия на право проведения подобных работ.
5.2.3 Инженерно-геодезические изыскания
Инженерно-геодезические изыскания должны обеспечивать получение топографо-геодезических материалов и данных о ситуации, рельефе местности (в том числе дна водотоков, водоемов и акваторий), существующих зданиях и сооружениях (наземных и подземных), подземных коммуникаций и других элементов планировки, необходимых для комплексной оценки природных и техногенных условий по проектируемой трассе линии, обоснования проектирования, строительства и эксплуатации тоннеля [2].
Инженерно-геодезические изыскания на стадии разработки проектной документации следует осуществлять по всем вариантам проектируемых трасс тоннеля. В состав работ должны входить:
сбор и анализ топографических (инженерно-топографических) карт и планов в масштабах 1:5000 - 1:2000, землеустроительных и лесоустроительных планов, материалов прошлых лет по развитию опорных геодезических сетей, земельного, градостроительного и иных кадастров;
обследование пунктов государственной геодезической опорной сети и выполнение сгущения или развития ее в случае необходимости;
обновление топографических карт и планов, если они не соответствуют современному состоянию ситуации, рельефа местности и расположения подземных коммуникаций;
промеры глубин на реках и водоемах, нивелирование поверхности дна водотоков и составление продольного профиля на исследуемом участке реки и поперечных профилей по промерным створам;
перенесение в натуру и привязка инженерно-геологических выработок и других точек наблюдений;
геодезические работы при изучении опасных природных и техноприродных процессов (карст, склоновые процессы, переработка берегов рек, озер и водохранилищ, а также в случаях подрабатывания и подтопления территории);
начальные геодезические наблюдения за деформациями оснований зданий и сооружений на земной поверхности;
рекогносцировочное обследование вариантов трассы и мест расположения сооружений при необходимости визуальных осмотров в целях дополнительной проверки достоверности имеющихся материалов;
создание планово-высотного съемочного обоснования и проведение топографической съемки участков в масштабах 1:5000 - 1:2000;
проложение тахеометрических ходов с набором пикетных точек в характерных местах рельефа и ситуации;
уточненный ситуационный план в масштабе 1:500 с указанием на нем существующих и проектируемых инженерных коммуникаций;
проект инженерной подготовки строительных площадок с указанием существующих и подлежащих сносу зданий и сооружений;
чертежи генерального плана линии и вертикальной планировки территории;
природоохранные мероприятия;
материалы геодезического обеспечения строительства.
При изысканиях должны выполняться:
сбор и анализ дополнительных топографо-геодезических материалов, включая материалы и данные изысканий прошлых лет;
построение (развитие) опорной и планово-высотной съемочной геодезической сети;
топографическая съемка в масштабе 1:500;
составление и размножение инженерно-топографических планов;
геодезическое обеспечение других видов инженерных изысканий, включая изучение опасных природных и техноприродных процессов;
геодезические работы для изучения движения земной поверхности в районах развития современных разрывных тектонических смещений;
камеральная обработка материалов и составление технического отчета.
Инженерно-геодезические изыскания на стадии разработки рабочей документации должны обеспечить получение дополнительных топографо-геодезических материалов и данных для доработки генерального плана трассы, уточнения и детализации проектных решений.
При этом выполняются:
анализ и доработка материалов, выполненных на предшествующих стадиях проектирования;
обследование участков трассы и сооружений;
полевое трассирование (вынос трассы в натуру);
планово-высотная привязка трассы к пунктам государственной (опорной) геодезической сети;
топографическая съемка полосы местности вдоль трассы (съемка текущих изменений при наличии планов) в масштабах 1:1000 - 1:500, досъемка переходов, пересечений и вновь появившихся (после уточнений для разработки проекта) инженерных коммуникаций;
составление и размножение инженерно-топографических планов;
геодезическое обеспечение других видов изысканий.
|
