2.2 Особенности проведения инженерно-геологических изысканий на просадочных грунтах

В районах развития просадочных грунтов при инженерно-геологических изысканиях дополнительно изучаются распространение в плане и разрезе просадочных грунтов, их специфические характеристики (относительная просадочность при давлениях от собственного веса грунта при полном водонасыщении и внешней нагрузки по всей глубине толщи просадочных грунтов, начальное просадочное давление и при необходимости учета неполного водонасыщения - начальная просадочная влажность), а также их гранулометрический состав.

Инженерно-геологические изыскания в районах распространения просадочных грунтов выполняются, как правило, в три этапа:

изыскания для выбора площадки строительства;

изыскания на выбранной площадке строительства;

на участках размещения отдельных зданий и сооружений.

Инженерно-геологические изыскания для выбора площадки строительства выполняются в целях разработки технико-экономического обоснования (ТЭО) или технико-экономического расчета (ТЭР) строительства промышленных предприятий, зданий и сооружений, а также производственных предприятий, зданий и сооружений сельскохозяйственного назначения.

Инженерно-геологические изыскания на участках размещения отдельных зданий и сооружений выполняются для рабочего проекта и рабочей документации оснований и фундаментов этих зданий и сооружений.

Изыскания на участках размещения отдельных зданий и сооружений должны производиться только при наличии технических решений их оснований и фундаментов.

Материалы инженерно-геологических изысканий необходимо уточнять, если между окончанием изысканий и началом проектирования имеет место разрыв во времени (более одного-двух лет) и территория строительства за это время могла подвергнуться воздействиям, приводящим к изменению состояния и свойств просадочных грунтов.

Состав и объем дополнительных изыскательских работ по уточнению материалов инженерно-геологических изысканий следует определять в результате анализа этих материалов и данных рекогносцировочного обследования и обосновывать в программе изысканий, разрабатываемой в соответствии со специальным заданием заказчика.

Материалы инженерно-геологических изысканий прошлых лет по изучению просадочных грунтов следует использовать для оценки происшедших изменений условий распространения, залегания и характеристик свойств этих грунтов.

При составлении программы изысканий должны учитываться региональные особенности лессовых просадочных толщ:

неоднородность строения просадочной толщи (с учетом цикличности строения);

закономерности развития типов грунтовых условий по просадочности;

мощность просадочной толщи и характер ее изменчивости.

Изыскания на участках отдельных зданий и сооружений рассмотрим более подробно [4].

Рассмотрим более подробно изыскания на участках отдельных зданий и сооружений.

Размещение горных выработок производится по контурам и основным осям (несущих колонн, стен основных проектируемых зданий и сооружений), как правило, через 20-30 м с учетом степени изменчивости физико-механических характеристик просадочных грунтов в плане и по глубине, мощности просадочной толщи, характера залегания кровли подстилающих грунтов, но не менее четырех горных выработок в пределах каждого здания и сооружения или двух - на каждую секцию жилого дома (с учетом ранее пройденных выработок).

Глубина горных выработок назначается из расчета проходки всей толщи просадочных и заглубления в подстилающие грунты на величину, определяемую в зависимости от конструктивных особенностей проектируемых зданий и сооружений, намечаемых вариантов их оснований и фундаментов (типов и нагрузок на них) согласно требованиям нормативных документов на инженерные изыскания для соответствующих видов строительства в обычных грунтовых условиях и СНиП по проектированию оснований зданий и сооружений.

Для обеспечения детального описания литологических особенностей просадочных грунтов на участках размещения основных зданий и сооружений I и II класса рекомендуется одну-две горные выработки проходить шурфами, располагая их в местах с наиболее резкими изменениями состава, состояния и просадочных свойств грунтов [4].

При изысканиях на крупных и сложных объектах на участках размещения зданий и сооружений I и II класса, проектируемых на естественном основании, следует проводить испытания грунтов штампом по ГОСТ 20276-85 для уточнения величин относительной просадочности, начального просадочного давления и модулей деформации просадочных грунтов при природной влажности и при их полном водонасыщении в местах с повышенными и пониженными значениями указанных характеристик, установленных по данным лабораторных испытаний. Штамповые испытания производятся на отметке проектируемого заложения фундаментов и на 2-3 м ниже ее.

На отметке проведения опыта необходимо отбирать монолиты грунта для лабораторного определения физико-механических характеристик грунтов для сравнительной оценки величины расхождения значений характеристик просадочности и модуля деформации по полевым и лабораторным исследованиям.

Количество опытов назначается в зависимости от степени изменчивости характеристик грунтов, но не менее трех параллельных испытаний при природной влажности и полном водонасыщении грунтов для каждого инженерно-геологического элемента.

Определение модуля деформации просадочных грунтов штампами для зданий и сооружений II и III классов допускается не производить, если проектируемые здания и сооружения располагаются на участках 1 типа грунтовых условий просадочности и в пределах всей просадочной толщи сумма вертикальных напряжений от внешней нагрузки и от собственного веса грунта не превышает начального просадочного давления.

Объем лабораторных определений основных показателей свойств грунтов должен быть достаточным для получения нормативных и расчетных значений характеристик просадочных грунтов для каждого здания (сооружения) или группы малоэтажных зданий и устанавливается в зависимости от изменчивости этих характеристик, но, как правило, в количестве не менее 10 одноименных определений для инженерно-геологического элемента.

Определения прочностных характеристик просадочных грунтов необходимо, как правило, производить при полном водонасыщении, а при невозможности замачивания толщи просадочных грунтов - при установившейся влажности [4].

Определение прочностных характеристик просадочных грунтов для зданий и сооружений III класса допускается не производить, если назначения окончательных размеров их фундаментов будет осуществляться по расчетным сопротивлениям грунтов оснований R (0) и условия их строительства и эксплуатации исключают возможность замачивания просадочных грунтов, что должно указываться в техническом задании заказчика на изыскания.

В случае, если техническим заданием на изыскания предусматривается осуществление определенных мероприятий, направленных на преобразование строительных свойств просадочных грунтов (уплотнением различными способами: тяжелыми трамбовками, вытрамбовыванием котлованов под фундаменты, глубинным уплотнением грунтовыми сваями, предварительным замачиванием грунтов основания, в том числе глубинными взрывами, а также методами закрепления химическим, термическим и др.), то выполнение изысканий для этих целей должно осуществляться по специальной программе, обосновывающей необходимость получения (по согласованию с заказчиком) дополнительных характеристик просадочных грунтов в соответствии с требованиями СНиП по проектированию и производству работ по устройству оснований и фундаментов и руководств, составленных в их развитие [4].

Отчет об изысканиях на участках отдельных зданий и сооружений, помимо сведений, предусмотренных нормативными документами по инженерным изысканиям для соответствующих видов строительства, должен дополнительно содержать следующие данные:

условия залегания и распространения просадочных грунтов на участках зданий и сооружений;

тип грунтовых условий по просадочности на участках возведения отдельных зданий и сооружений, мощность просадочной толщи, характеристики просадочности грунтов по каждой горной выработке в отдельности и результаты полевых опытных работ;

графики зависимости величины относительной просадочности грунтов от давления и изменения ее по глубине (по каждой горной выработке);

результаты анализа пространственной изменчивости основных показателей физико-механических свойств просадочных грунтов (показатель текучести грунтов приводится при природной влажности и при пересчете на влажность при степени водонасыщения, равной 1);

таблица нормативных и расчетных значений основных физико-механических характеристик просадочных грунтов (с указанием интервалов изменчивости характеристик - минимальных и максимальных величин из частных определений).