Инженерная геология. Инженерно-геологические изыскания

Геология - это наука о земле. Она представляет собой целый комплекс научных дисциплин и промышленных отраслей, связанных с изучением земной коры и ее более глубинных сфер. Задачи геологии нацелены главным образом на познание закономерностей образования и размещения МПИ (месторождения полезных ископаемых). Большинство конкретных вопросов, решаемых в современной геологии, относится к глубинам порядка 10-15 км, что обусловлено геологического глубиной среза в областях древнего складкообразования и современным уровнем технических возможностей добычи и разведки полезных ископаемых.

Общие понятия

Инженерная геология является научно-технической отраслью геологии, изучающей особенности и закономерности взаимодействия геологической среды с инженерными сооружениями. Объектом инженерной геологии являются верхние слои и горизонты земной коры, геологические условия их формирования и залегания, морфологические, прочностные и динамические характеристики в связи с инженерно-хозяйственной активностью человека.


Наряду с узкоспециальными задачами, инженерная геология предусматривает изучение геологического сложения, свойств и состава грунтов, гидрогеологических условий, деструктивных геологических процессов и целого ряда других вопросов. Поэтому основы инженерной геологии включают необходимость определенных широких познаний в целом ряде смежных геологических дисциплин, в том числе общей геологии, минералогии, геоморфологии, гидрогеологии, петрографии, тектоники, геофизики и др.

Цели и задачи

Инженерно-геологические изыскания ставят своей целью выполнение комплексной и всесторонней оценки геологических факторов, вызванных деятельностью человека в строительно-хозяйственной сфере, во взаимосвязи с природными геологическими процессами.


инженерная геология

Главные задачи инженерной геологии, включающие изучение геолого-тектонических, геоморфологических, сейсмических и техногенных факторов, концентрируются на разработке инженерно-геологического обоснования, которое в обязательном порядке предваряет строительство объектов со статусом инженерных сооружений. Это гражданские и промышленные здания и постройки, автомобильные и железные дороги, плотины, мосты, аэродромы, метрополитены, подземные выработки, подземные коммуникации и множество других объектов.

Таким образом, инженерная геология призвана обеспечивать проектировщиков, строителей и службы эксплуатации хозяйственных объектов всеми данными, необходимыми для проектирования и строительства, а также для выполнения мероприятий, связанных с их эксплуатацией.

На основании результатов инженерно-геологических работ составляют заключение о принципиальной возможности строительства сооружений и зданий или определяют наиболее благоприятные участки для их размещения. Заключение должно содержать рекомендации о предпочтительном способе производства работ, предложения по конструкциям в плане их максимальной надежности и профилактическим мероприятиям по борьбе с возможными негативными геологическими процессами, которые могут угрожать сохранности здания или сооружения.


инженерно геологические изыскания

Основные разделы инженерной геологии

Являясь частью геологии как науки, инженерная геология, в свою очередь, включает в себя ряд самостоятельных дисциплин, из которых основными считаются инженерная геодинамика, грунтоведение и региональная инженерная геология.

Грунтоведение, как следует из названия, это научная ветвь инженерной геологии, которая ведает строением, составом и свойствами грунтов, закономерностями их образования и накопления, а также особенностями пространственно-временной изменчивости, обусловленными инженерно-строительной и хозяйственной деятельностью людей.

Объектом инженерной геодинамики является широкий спектр сегодняшних геологических процессов, которые оказывают значимое влияние на условия строительства и эксплуатации хозяйственных объектов любого масштаба. К процессам такого рода относятся землетрясения, оползни различного происхождения, провалы, просадки, трещины и др. Наряду с исследованием и прогнозом, все они вызывают необходимость в разработке защитных и предохранительных мер, что также относится к задачам инженерной геодинамики.

задачи геологии

Региональная инженерная геология, как и другиеинженерно-геологические изыскания, изучает особенности и закономерности развития самых верхних слоев земной коры, слагающих так называемую литосферу, в связи с текущей и планируемой инженерно-хозяйственной и инженерно-строительной активностью человека. Но предметом региональной инженерной геологии по определению являются геологические факторы регионального масштаба.

Физико-механические свойства пород и грунтов

Для выполнения проектных и строительных работ изучение физико-механических параметров пород и грунтов имеет первостепенное значение, поскольку от расчетных показателей прочности, надежности и долговечности основания объекта строительства зависит множество принципиальных решений, связанных с выбором конструкции сооружения, его размера, типа, а также определением объемов строительных и сопутствующих работ. В этой связи физико-механические свойства пород и грунтов в обязательном порядке анализируются на всех стадиях инженерно-геологических изысканий.

К физико-механическим параметрам пород и грунтов относятся следующие показатели: гранулометрический состав, пластичность, плотность частиц, влажность, плотность сложения, сопротивление сдвигу, прочность на одноосное сжатие, угол естественного откоса, петрографический состав, просадочность, набухание и усадка, модуль упругости, коэффициент отпора грунта, модуль деформации, суффозионное выщелачивание, коэффициент Пуассона, содержание солей, коэффициент фильтрации, водопоглощение, водонасыщение и ряд дополнительных параметров.

изыскания геология

Оценке инженерно-геологических свойств пород и грунтов неизменно сопутствует исследование вещественного и химического состава, а также структурно-текстурных особенностей.

Состав и стадийность инженерно-геологических исследований

Инженерно-геологические изыскания последовательно включают рекогносцировочные работы, инженерно-геологическую съемку, инженерно-геологическую разведку, детализационные работы во время строительства и заключительные изыскания по его окончании.

Рекогносцировка заключается во всесторонней оценке геолого-геофизической изученности на предмет определения целесообразности проведения дальнейших, более детальных работ. Если там, где планируются инженерно-геологические изыскания, геология района достаточно хорошо изучена, работы могут начинаться сразу с проведения инженерно-геологической съемки.

Съемка выполняется для изучения геоморфологических и гидрогеологических особенностей, инженерно-геологических свойств пород и грунтов, проявлений активных геологических процессов и общей оценки инженерно-геологических условий в районе проектируемых строительных работ.

По результатам разведочных работ составляется проектно-сметная и рабочая документация.

Содержание производственных инженерно-геологических исследований

Типовой комплекс инженерно-геологических изысканий, как правило, включает следующие виды работ:

  • предварительная камеральная обработка собранных материалов;
  • изучение материалов аэрофотосъемки;
  • маршрутные исследования;
  • геофизические работы;
  • горнопроходческие работы, включая бурение скважин;
  • испытания пород и грунтов в полевых условиях;
  • гидрогеологические наблюдения;
  • стационарные исследования;
  • лабораторные работы;
  • диагностика состояния строящихся зданий и сооружений;
  • полная камеральная обработка собранных материалов;
  • написание окончательного отчета с представлением графических материалов, рекомендациями и заключением.

основы инженерной геологии

Итоговые результаты инженерно-геологических изысканий

Резюмируя изложенный материал, возможно, будет целесообразным перечислить конкретные и понятные результаты инженерно-геологических исследований.

Итак, по совокупности данных инженерно-геологических работ проводятся и предоставляются расчеты следующих параметров:

  • устойчивости пород основания сооружения к деформации, которая приводит к "выпиранию" из-под фундамента;
  • степени и сроков сжатия пород и грунтов в основании зданий и сооружений;
  • устойчивости пород и грунтов в откосах карьеров, строительных котлованов, дорожных канав, насыпей, рвов, каналов и других искусственных выемок;
  • устойчивости гидротехнических сооружений (например, плотин) к сдвиговым деформациям под напором воды водохранилищ;
  • прогноза поведения берегов после сооружения водохранилищ;
  • устойчивости оснований зданий и сооружений при подъеме грунтовых вод;
  • устойчивости инженерно-хозяйственных сооружений, возводимых на вечной мерзлоте, в сейсмических опасных районах, в областях развития карстовых полостей, оползней, обвалов и других природных катаклизмов.

задачи инженерной геологии

Нормативные документы

Инженерно-геологические производственные работы выполняются в соответствии с техническими требованиями, изложенными в перечне (своде) правил производства изысканий для обоснования проектных подготовительных мероприятий перед началом строительства, а также для текущих изысканий, выполняемых в процессе строительства и эксплуатации объектов вплоть до их ликвидации.

Отмеченный перечень нормативных указаний для производства инженерно-геологических изыскательских работ включает целый ряд строительных норм и правил (СНиП), регламентирующих выполнение работ в порядке, установленном государственными нормативными и законодательными актами.

Геология - это наука о чем? Чем занимаются геологи? Проблемы ...
"Геология – это образ жизни", - скорее всего, скажет геолог, отвечая на вопрос о своей профессии, прежде чем перейти к сухим и скучным формулировкам, объясняя, что геология - это наука о строении и составе земли, об истории ее рождения, ...
далее
Геологический разрез
Геологический разрез освещает литологический разрез изученной толщи, мощность слоев, их положение, структуру геологических тел, возраст пород, положение уровня подземных вод. Геологические разрезы крайне важны в районах, где горные породы сверху ...
далее
Штамповые испытания грунтов. Инженерно-геологические изыскания для ...
В процессе строительства и эксплуатации зданий грунт деформируется, что может привести к усадке вновь построенного сооружения. Но можно рассчитать коэффициент усадки, запланировав пределы деформации основания конструкции. Для этого и проводятся ...
далее
Что это - геология и что она изучает
Исследованием Земли занимается геология и геофизика. Эти науки взаимосвязаны друг с другом. Геофизика изучает мантию, кору, внешнее жидкое и внутреннее твердое ядро. Общая геология – это дисциплина, в рамках которой исследуется строение и ...
далее
Геология участка. Цели и способы
Геология участка – процедура, позволяющая узнать, можно ли строить в данном конкретном месте здание или нет, а также определить тип будущего фундамента. Проводятся такие изыскания обычно специалистами. Но в некоторых случая может быть выполнена и ...
далее
Геолог - кто такой? Что необходимо знать о профессии геолога?
Как много вам известно о такой профессии, как геолог? Кто такой этот специалист и чем он занимается? А что более важно, какие подводные камни могут ожидать человека, решившегося освоить эту трудную профессию? Что же, давайте попытаемся найти ответы на все эти вопросы.
далее
Геолог - кто такой? Что необходимо знать о профессии геолога?
Геоморфология - это что за наука? Основы и элементы геоморфологии
Знаете ли вы, что изучает геоморфология? Из самого ее названия можно догадаться об этом. Однако из него нельзя вывести подробного определения. А между тем геоморфология - это наука о происхождении, строении, современной динамике и истории развития рельефа поверхности нашей планеты. Таким образом, объект изучения в ней - рельеф. Вот что такое геоморфология. Определение, данное выше, мы подробно раскроем в этой статье.
далее
Геоморфология - это что за наука? Основы и элементы геоморфологии
Механика грунтов - теория надежного фундамента
Механика грунтов является важнейшей составляющей проектирования и возведения надежных и долговечных фундаментов сооружений любого типа и масштаба. Именно точные теоретические расчеты этой научной дисциплины позволяют избежать многих инженерных ошибок и погрешностей. И тем самым не допустить катастроф, которые могут повлечь за собой человеческие жертвы.
далее
Механика грунтов - теория надежного фундамента
Геологоразведочные работы: этапы и стадии
Наша планета богата ресурсами, полезные свойства которых имеют неоценимое значение в жизни всего человечества. За обладание ими ведутся кровопролитные войны, они двигают вперёд мировую торговлю, благодаря всему богатству земных недр наша цивилизация сейчас именно такая, какой мы её видим. Однако поиски и добыча полезных ископаемых - задача не из простых.
далее
Геологоразведочные работы: этапы и стадии
Человек, изучающий недра Земли. Основные направления геологических исследований
Геология – это наука, изучающая состав, строение и закономерности развития недр планеты. Эта наука включает в себя очень много направлений. Геолог – это человек, изучающий недра земли.
далее
Человек, изучающий недра Земли. Основные направления геологических исследований