Страница 4: ВСН 190-78. Инструкция по инженерно-геологическим изысканиям для проектирования и строительства метрополитенов, горных железнодорожных и автодорожных тоннелей (30996)

3.22. Образцы грунтов следует отбирать из всех литологических разностей, имеющих распространение по трассе тоннеля. Число определений каждой характеристики грунта должно обеспечить обработку методами математической статистики и вычисление обобщенных и расчетных показателей.

3.23. На стадии технического проекта должны быть организованы режимные наблюдения за поверхностными и подземными водами, а при наличии многолетнемерзлых грунтов — за их температурой и состоянием.

3.24. При камеральной обработке материалов изысканий должны составляться:

карта фактического материала;

инженерно-геологическая карта;

геоморфологическая карта;

гидрогеологическая карта;

карта распространения физико-геологических процессов;

карта—срез на уровне заложения тоннеля;

(указанные карты составляются в масштабе 1:5000— 1:10000);

инженерно-геологическая карта портальных участков в масштабе 1:1000—1:2000;

геолого-литологические разрезы разведочных выработок в масштабе не мельче 1 : 500;

инженерно-геологический разрез по оси тоннеля в масштабе —горизонтальный 1:5000 — 1:10000 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 воды;

отчет об инженерно-геологических изысканиях.

3.25. Отчет об инженерно-геологических изысканиях должен содержать те же главы, что и на стадии технико-экономического обоснования.

В отчете должны быть детально освещены вопросы, определяющие условия строительства тоннеля:

наличие селей, оползней, лавин, курумов;

прогноз горного давления и его характер;

ожидаемые водопритоки;

состояние грунтов в зонах тектонических нарушений;

наличие многолетнемерзлых грунтов и их структура;

прогноз развития инженерно-геологических процессов под влиянием строительства тоннеля, возможные газопроявления и их характер;

возможное вскрытие термальных вод;

температура грунтов и подземных вод;

наличие свободной кремнекислоты в грунтах и т.п.

3.26. Отчет об инженерно-геологических изысканиях должен быть рассмотрен на техническом совете организации, производившей изыскания, в присутствии представителей заказчика и проектной организации.

4. ИЗЫСКАНИЯ К РАБОЧИМ ЧЕРТЕЖАМ

4.1. Инженерно-геологические изыскания к рабочим чертежам производятся с целью детализации инженерно-геологических условий строительства отдельных участков трассы, применительно к запроектированным способам работ и конструкциям.

Наиболее важные инженерно-геологические факторы, определяющие условия строительства в данном районе, должны иметь количественную оценку.

Метрополитены

4.2. Инженерно-геологические изыскания на стадии рабочих чертежей должны состоять из:

бурения скважин и проходки разведочных горных выработок;

лабораторных исследований грунтов и подземных вод;

полевых опытных и опытно-фильтрационных работ, камеральных работ.

В сложных инженерно-геологических условиях рекомендуется дополнительно предусматривать опытно-производственные работы (опытное водопонижение, опытное закрепление грунтов и т.п.) и аналоговое моделирование (на ЭГДА, гидро- и электроинтеграторах).

4.3. Наибольшее внимание должно быть уделено участкам, где техническим проектом предусматривается применение специальных способов работ: водопонижения, искусственного закрепления грунтов и проходки с применением сжатого воздуха. На этих участках изысканиями на стадии рабочих чертежей должны быть детализированы следующие вопросы:

литологический и минералогический состав грунта и его изменчивость в зоне подземного сооружения.

изменчивость фильтрационных свойств грунтов в плане и разрезе;

положение водоупоров, их выдержанность по мощности и по простиранию;

дифференциация скоростей движения подземных вод по глубине;

температурный режим массива.

4.4. Число разведочных скважин на 1 км линии (в дополнение к пробуренным на предыдущих стадиях) следует принимать:

для метрополитенов мелкого заложения, — до пяти в простых условиях, до 10 в условиях средней сложности и до 20 в сложных условиях;

для метрополитенов глубокого заложениям - до трех в простых условиях, до семи в условиях средней сложности и до 15 в сложных условиях.

4.5. Опытные полевые и опытно-фильтрационные исследования проводятся на участках применения специальных способов работ, распространения слабых по несущей способности грунтов, изменения расположения подземного сооружения в плане или профиле.

Контрольные лабораторные исследования проводятся для грунтов в зоне подземного сооружения

4.6. Для определения влияния на режим подземных вод водопонижения и водоотлива из горных выработок из числа разведочных скважин должны устраиваться стационарные скважины (в дополнение к оборудованным на стадии технического проекта).

Общее число наблюдательных скважин на 1 км трассы должно составлять от 2 до 5.

Частота замеров в наблюдательных скважинах должна быть достаточной для выявления закономерностей формирования депрессионных воронок.

4.7. В период камеральной обработки материалов изысканий необходимо составлять:

инженерно-геологические разрезы по осям правого и левого тоннелей в масштабе — горизонтальный 1:2000 и вертикальный 1:200;

инженерно-геологические разрезы по участкам специальных способов работ в масштабе — горизонтальный 1:200 — 1:500 и вертикальный 1:200;

инженерно-геологические разрезы по отдельным сооружениям метрополитена (стволы шахт, станции, эскалаторные тоннели) в масштабе — горизонтальный 1:200 — 1:500 и вертикальный 1:200;

графики и расчеты опытно-производственных работ и моделирования.

4.8. Сведения о тампонаже и координаты разведочных скважин, попадающих в сечение проектируемых выработок или находящихся от них на расстоянии до 10 м, направляются строительной организации.

Горные железнодорожные к автодорожные тоннели

4.9. Инженерно-геологические изыскания к рабочим чертежам должны осуществляться по специальной программе, и а них могут включаться:

бурение разведочных скважин;

проходка разведочных горных выработок;

режимные наблюдения;

опытные и исследовательские работы;

камеральные работы.

4.10. В сложных инженерно-геологических условиях в период строительства должны производиться проходка разведочной штольни и бурение горизонтальных разведочных скважин из забоя тоннеля. Забой разведочной штольни должен опережать забой тоннеля не менее чем на 200 м. При косогоном расположении тоннеля рекомендуется проходить боковые разведочные штольни.

4.11. Материалы инженерно-геологических изысканий на стадии рабочих чертежей и контрольных инженерно-геологических работ в процессе строительства являются основой для уточнения принятых в техническом проекте конструкций обделок и способов сооружения тоннеля.

4.12. При камеральной обработке материалов изысканий должны производиться:

корректировка инженерно-геологического разреза;

составление графиков режимных наблюдений;

оформление результатов опытных и исследовательских работ.

5 ИНЖЕНЕРНО-ГЕОЛОГИЧЕСКИЕ РАБОТЫ В ПРОЦЕССЕ СТРОИТЕЛЬСТВА МЕТРОПОЛИТЕНОВ И ТОННЕЛЕЙ

5.1. В состав инженерно-геологических работ на строительстве метрополитенов и тоннелей входят: систематическое описание грунтов в забое, своде и стенах выработок, определение крепости и устойчивости грунтов, 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 изысканий инженеры-геологи, составляющие документацию горных выработок, должны информировать о них проектную и строительную организации для внесения изменений, в необходимых случаях, в проектную документацию.

5.2. Периодичность осмотра забоев определяется скоростью проходки, сложностью геологического строения, типом и размером сечения выработки. Забой рекомендуется осматривать:

по перегонным тоннелям метрополитена и котлованам не реже чем через 10 м; по станционным тоннелям метрополитена, горным тоннелям и другим выработкам большого сечения не реже чем через 5 м, по стволам и наклонным тоннелям через 1 м.

5.3. Результаты инженерно-геологических наблюдений заносятся в полевую книжку в виде записей, зарисовок и фотографий. При составлении документации указываются дата наблюдений, наименование сооружения и выработки и привязка места наблюдения в плане и по высоте.

Записи из полевой книжки переносятся в стандартные бланки зарисовок (приложение 1, 2) или в журнал документации. В конце каждого месяца составляется продольный профиль или развертка по выработке.

5.4. При составлении геологической документации горизонтальных и наклонных выработок грунты должны описываться по забою с добавлением, в необходимых случаях, описания по стенам и своду.

В шахтных стволах документация грунтов составляется по обнаженным стенкам между обделкой и забоем и, если возможно, по забою ствола.

5.5. При описании песчано-глинистых грунтов указываются наименование, литологический состав, консистенция или влажность, цвет, свойства, примеси, включения и изменения этих признаков по сечению выработки, приводятся мощности пластов, линз, пропластков и карманов.

При наличии мерзлых грунтов отмечаются криогенная структура, распространение и мощность льдистых прослоев.

5.6. При описании скальных грунтов указываются их петрографическое наименование, цвет, структура и текстура, минералогический состав, степень выветрелости и мощность пластов, отмечаются трещиноватость, наличие кливажа и кавернозности, крепость грунта, фиксируются все видимые тектоническо-структурные формы (разрывы, складки, зоны дробления, рассланцевания и изменения пород), производятся замеры элементов залегания.

5.7. В описании выветрелости дается характеристика степени выветривания (слабая, сильная), форма его проявления и указывается распространение выветрелости по пласту, контакту, трещине.

5.8. При смене грунтов в разрезе отмечается характер их контакта и указывается вид поверхности контакта (ровный, волнистый, глыбовый, зазубренный, апофизный), измеряется мощность пластов, даек и жил.

5.9. При наличии трещиноватости составляется ее подробная документация. В описании отмечают вид трещин (скрытые, открытые или закрытые), ширину их раскрытия, материал заполнения и поверхность трещин.

Степень трещиноватости грунтов оценивается по числу трещин на один линейный метр (модуль трещиноватости) и по размерам блоков, отделяемых трещинами, согласно табл. 2.

5.10. Крепость грунтов определяется по временному сопротивлению одноосному сжатию и выражается коэффициентом крепости по М. М. Протодьяконову. Коэффициент крепости определяется для каждой петрографической разности грунтов.

Таблица 2

Примечание. Число трещин следует определять на двух перпендикулярных плоскостях (например, забой и стена), на длине, превышающей среднее расстояние между трещинами в 8—10 раз. Учитываться должны трещины всех систем, независимо от их раскрытия и заполнения вторичными, менее крепкими образованиями.

Группа грунтов по трудности разработки (категория) определяется в целом для всей массы разрабатываемых грунтов в забое. В случае наличия двух-трех различных между собой групп грунтов дается их соотношение в процентах от площади обнажения.

5.11. Слоистость грунтов, являющаяся одним из факторов, влияющих на устойчивость грунтов, оценивается по шкале:

массивные — мощность слоев свыше 100 см;

толстослоистые — мощность слоев свыше 20 до 100 см;

тонкослоистые — мощность слоев свыше 0,2 до 20 см;

микрослоистые — мощность слоев менее 0,2 см.

5.12. При наличии тектонических нарушений подробно описываются участки, характеризующиеся слабой устойчивостью грунтов, определяется направление смещения при разрывных нарушениях, отмечается наличие зоны измененных и раздробленных грунтов и замеряется ее мощность.

5.13. При составлении инженерно-геологической документации определяется устойчивость лба забоя, кровли и боковых стен выработки, фиксируются проявления горного давления, наличие вывалов и внегабаритных переборов грунта.

Устойчивость грунтов в выработке может ориентировочно оцениваться в соответствии с классификацией, приведенной в табл. 3.

Таблица 3