ГЛАВТРАНСПРОЕКТ
«СОЮЗДОРПРОЕКТ»

УТВЕРЖДАЮ
для пользования в системе  
Союздорпроекта
ГЛАВНЫЙ ИНЖЕНЕР ГПИ  
«СОЮЗДОРПРОЕКТ»
(ЗАВАДСКИЙ)
«4» 10 1971 г.

УКАЗАНИЯ
по полевой документации инженерно-геологических
и поисково-разведочных работ
при изысканиях автомобильных дорог

Москва 1971 г.

В настоящих указаниях приводятся сведения, касающиеся документации полевых инженерно-геологических и поисково-разведочных работ, выполняемых при изысканиях автомобильных дорог.

Указания предназначены для работников геологической службы Союздорпроекта, занятых на изысканиях автомобильных дорог и разработаны коллективом сотрудников отдела геологических изысканий (Березкина Л. М., Горбунов И. Н., Ковалевский Н. С., Соколов П. А., Чугунов Б. К.) под общей редакцией главного специалиста технического отдела Смирнова В. С.

Все замечания по указаниям для учета их при следующих изданиях «Указаний» просьба направлять в отдел геологических изысканий Союздорпроекта.

I. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

Полевая документация служит основанием для составления исходных геологических документов, а также для последующих обобщений и выводов, необходимых для проектирования автомобильных дорог и сооружений на них.

Поскольку качество окончательных инженерно-геологических материалов зависит от качества первичных документов, полевой документации должно быть уделено самое серьезное внимание.

К исходным полевым материалам, получаемым при выполнении инженерно-геологических и поисково-разведочных работ относятся полевые журналы (бурения, шурфования, инженерно-геологического обследования трассы, поисков и разведки месторождений, обследования болот, обследования существующей дорожной одежды, полевых испытаний грунтов и др.), отобранные образцы грунтов, полевые геологические колонки, разрезы.

Первичная документация может быть признана полноценной только в том случае, если она осуществлена одновременно с проходкой выработок, достаточно подробно и по определенно принятой системе.

Геолого-разведочные выработки (буровые скважины, шурфы, расчистки, канавы), при заложении их в притрассовой полосе, а также точки геофизических измерений должны быть обязательно привязаны к трассе в плановом и высотном отношении.

Полевые работы производятся инженерно-техническими работниками в соответствии с выданным заданием, при ясном понимании цели проходки каждой задаваемой выработки.

На стадии изысканий для технического проекта рабочих чертежей разведочные работы выполняются при наличии окончательного профиля трассы, мест заложения искусственных сооружений, линейных зданий и др.

При проходке разведочных выработок геолог, инженер, техник (коллектор) должны вести необходимые записи в буровом или шурфовочном журналах, отбирать образцы грунтов совместно с буровым мастером и выполнять вместе с ним сменный рапорт.

Работой техника и коллектора, как правило, руководит инженер, который обязательно должен присутствовать при проходке первых выработок на объекте и периодически контролировать документацию. При проходке последующих выработок, технику выдается письменное или устное задание с указанием интервалов и характера опробования.

Техник (коллектор) в соответствии с заданием назначает необходимый режим и скорость проходки выработок с тем расчетом, чтобы успеть обстоятельно задокументировать грунты и отобрать пробы. Для наблюдения за водоносными горизонтами геолог должен приостановить проходку выработок. Продолжительность перерыва в проходке отмечается в журнале.

Полевые записи в журнале следует выполнять простым карандашом средней твердости. Стирать и подчищать записи воспрещается. Неправильная запись зачеркивается (так, чтобы можно было прочесть зачеркнутое).

Работники, выполняющие геолого-разведочные работы должны строго соблюдать правила по безопасному ведению работ. Все они должны пройти проверку знаний по технике безопасности.

За безопасное ведение работ при проходке буровых скважин отвечает буровой мастер. За безопасную проходку шурфов отвечает геолог. По окончании проходки скважины должны быть тщательно затампонированы, а шурфы плотно затрамбованы вынутым грунтом.

Вся полевая документация сохраняется проектной организацией в течение сроков, предусмотренных действующим положением.

Инженеры, техники и буровые мастера обязаны не реже одного раза в два года сдать зачет по настоящим «Указаниям».

ГЛАВА I. ГРУНТЫ

Грунты при дорожном строительстве используют в качестве:

- материала для возведения насыпей и других элементов земляного полотна;

- основания земляного полотна, его защитных и укрепительных устройств, фундаментов труб, мостов, гражданских зданий и других сооружений;

- строительного материала для устройства различных конструктивных слоев дорожных одежд.

В первом случае наибольший интерес представляют физические свойства грунтов; гранулометрический состав, пластичность, естественная влажность, объемный вес, фильтрация, а также ряд данных по искусственному уплотнению и размокаемости грунтов, получаемых в лабораторных условиях

Во втором случае наряду с показателями физических свойств грунтов, при определении их несущей способности, большую роль играют механические свойства, в основном сопротивление сдвигу и сжимаемость.

Показатели по сопротивлению сдвигу и сжимаемости могут быть получены как в лабораторных условиях (при испытании монолитов грунта с ненарушенной структурой), так и в полевых условиях, при испытаниях грунтов в естественном массиве, с применением различных приборов (крыльчаток, штампов, пенетрометров).

В третьем случае основными факторами, влияющими на устойчивость материала, являются динамические воздействия транспортных средств, длительное влияние ряда климатических факторов, а также некоторые технологические свойства материала, влияющие на прочность получаемых изделий.

Основными критериями при оценке песчаных грунтов с точки зрения их пригодности в качестве дорожно-строительного материала являются: гранулометрический состав, содержание пылевато-глинистых фракций и скорость фильтрации.

Для крупнообломочных грунтов, помимо вышеперечисленных показателей, производят оценку механической прочности фракций крупнее 5 мм (износ в полочном барабане, дробимость и морозостойкость), а также сцепление с органическим вяжущим.

Пригодность скальных пород определяют предварительно по прочности исходной породы (сопротивление одноосному сжатию в водонасыщенном состоянии). Окончательную оценку пород для различных видов дорожного строительства производят с учетом механических свойств готовой продукции, представленной фракционированных щебнем, с применением видов испытаний предусмотренных для фракций > 5 мм.

Многообразие возможностей использования грунтов ставят перед исполнителями, производящими геологическую документацию, обязательное условие - отдавать себе ясный отчет для каких целей производится эта документация.

Ясное понимание этих целей позволяет подчеркнуть те или иные особенности грунтов, поведения подземных вод, которые могут оказаться весьма ценными для проектирования.

Помимо всего перечисленного, это даст возможность произвести отбор образцов и проб в нужных местах и в необходимых объемах.

При описании обязательно показывают генезис и возраст (геологический индекс) породы. Возраст и генезис имеют большое значение для правильной оценки несущей способности и строительных свойств грунтов.

При затруднениях в правильной возрастной характеристике можно ограничиться грубым подразделением (четвертичные, коренные, аллювиальные), оставив более дробное расчленение на стадию окончательной камеральной обработки.

Классификация грунтов

При документации разведочных выработок применяют следующую номенклатуру грунтов:

1. Глинистые - связные грунты, для которых число пластичности (интервал влажности между границей текучести и границей раскатывания) > 1.

2. Песчаные - в сухом состоянии сыпучие грунты, не обладающие свойством пластичности (число пластичности < 1) и содержащие менее 50 % зерен диаметром > 2 мм.

3. Крупнообломочные - рыхлые и слабосцементированные грунты, содержащие более 50 % обломков скальных пород диаметром > 2 мм.

4. Скальные - изверженные, осадочные и метаморфические породы с жесткой связью между зернами (связные и сцементированные), залегающие в виде сплошного массива или трещиноватого слоя, оценивают по механический прочности и устойчивости при водонасыщении.

В рамках этого класса выделяют так называемые полускальные породы, обладающие невысокой механической прочностью (до 50 кг/см²) и теряющие прочность при водонасыщении.

В зависимости от содержания растительных остатков грунтам, кроме скальных, присваивают дополнительные наименования:

а) при содержании растительных остатков до 10 % - грунт с примесью органических веществ;

б) при содержании растительных остатков 10-60 % - заторфованный грунт;

в) при содержании растительных остатков > 60 % - торфы.

Глинистые грунты в начальной стадии своего формирования, образовавшиеся как структурный осадок в воде при наличии микробиологических процессов и обладающие в природном сложении влажностью, превышающей влажность на границе текучести и коэффициентом пористости E > 1 для супесей и суглинков и Е > 1,5 для глин, называются илами.

Поверхностные слои грунтов на глубине до 2,0 м обычно затронуты процессами почвообразования.

Выделяет ряд типов почвообразования (подзолистый, черноземный, болотный, солонцеватый, солончаковый и пр.), в соответствии с существующей классификацией.

Генетический тип почв отражается на некоторых физических свойствах грунтов, которые при одинаковом гранулометрическом составе могут обладать различными свойствами (размокание, липкость и др.).

Грунты всех видов называются:

мерзлыми, если они имеют в своем составе лед при отрицательной или нулевой температуре;

вечномерзлыми, если они в продолжении многих лет (сотен, тысяч) не подвергались сезонному оттаиванию.

При выделении различных классов грунтов и дробного подразделения этих классов на разновидности в основу положены ведущие параметры, определяющие их физико-механические свойства.

Так например, ведущим критерием для класса глинистых грунтов является число пластичности. Для песчаных и крупнообломочных грунтов - гранулометрический состав. Для скальных пород - их генезис, петрографический состав и механическая прочность.

На основе числа пластичности в классе глинистых грунтов выделяют три основных типа:

супеси, характеризующиеся числом пластичности                                          1-7

суглинки                      -»-                     -»-                                                           7-17

глины                           -»-                     -»-                                                           > 17

Определение номенклатурных разновидностей в границах каждого типа производят с учетом гранулометрического состава грунта.

Пески подразделяют с учетом суммарного содержания фракций > 2 мм, 0,5 мм, 0,25 мм и > 0,1 мм на: гравелистые, крупные, средние, мелкие и пылеватые.

Крупнообломочные грунты в зависимости от преобладания фракции от 2 до 10 мм или > 10 мм и степени окатанности разделяют на дресвяные (гравийные) и щебенистые (галечниковые).

При оценке строительных свойств скальных грунтов пользуются общепринятой классификацией с подразделением их на изверженные, метаморфические и осадочные и делением на петрографические разности.

При оценке той или другой петрографической разности особое внимание уделяется структурным особенностям, степени выветривания, характеру и степени трещиноватости.

Номенклатурные наименования мерзлых грунтов принимают после оттаивания в соответствии с классификацией.

При изучении вечномерзлых грунтов в естественном залегании основными показателями являются: состояние грунта (твердомерзлый, пластичномерзлый, сыпучемерзлый), текстурные особенности (форма, величина и расположение ледяных включений), степень льдистости и влажности, а также его температура.

Таблица 1

Классификация грунтов для проектирования и сооружения земляного полотна

А. Глинистые грунты

Примечания:

1. При содержании частиц крупнее 2 мм в количестве 20-50 % наименование грунта дополняют словом «гравелистый» при окатанных частицах и «щебенистый» при острореберных, неокатанных частицах.

2. В табл. 1 указана для супесей легких крупных содержание песчаных частиц размером 2 - 0,25 мм, для остальных грунтов - размером 2 - 0,05 мм.

Продолжение табл. 1

Б. Несцементированные обломочные грунты

Примечание:

Для установления наименования грунта крупнообломочного или песчаного по табл. 1 последовательно суммируют проценты содержания частиц наследуемого грунта: сначала крупнее 10 мм, затем крупнее 2 мм, далее крупнее 0,5 мм и т.д. Наименование грунта принимают по первому удовлетворяющему показателю в порядке расположения наименований в табл. 1.

Основные особенности грунтов различных групп, методы полевого определения их свойств и система описания

Описание грунтов различных групп должно производится с учетом всех особенностей и свойств, влияющих на способы их разработки, несущую способность, потенциальную способность и различным деформациям и другие строительным свойства.

Глинистые грунты

Основной особенностью, объединяющей глинистые грунты является пластичность, а также способность к потере устойчивости и возникновению различного рода деформаций, в зависимости от изменения влажности грунта и действующих на него нагрузок.

Глинистые грунты подразделяют на три основных разновидности: глины, суглинки и супеси.

Наименования разновидностей глинистых грунтов определяются содержанием фракций размером 2 - 0,05; 2 - 0,25 мм и числом пластичности (см. табл. № 1).

Состояние их в зависимости от влажности определяется понятием «консистенция». Консистенция выражается отвлеченными цифровыми показателями в долях единицы.

Определение консистенции производится тремя различными способами: визуальным; расчетным и с применением специального портативного прибора - микропенетрометра.

Визуальный способ дает возможность непосредственного определения консистенции без числовых значений. Расчетное определение коэффициента консистенции «B» в числовом выражении производится по данным лабораторных испытаний, включающим естественную влажность грунта и влажность на границах текучести и раскатывания.

Определение коэффициента консистенции B производится по формуле:

где: W_р - влажность на границе раскатывания;

W_т - влажность на границе текучести и

W - естественная влажность.

В зависимости от числового значения B для глин и суглинков, устанавливается следующая консистенция: твердая, полутвердая, тугопластичная, мягкопластичная, текучепластичная и текучая. Для супесей - твердая, пластичная и текучая.

При определении консистенции прибором - микропенетрометром числовое значение коэффициента консистенции «B» получают путем несложных расчетов, с использованием показаний этого прибора. Правила пользования прибором и способ расчета коэффициента консистенции по его показаниям приведены в Приложении № 25.

Помимо пластичности и консистенции глинистых грунтов, для проведения ряда расчетов в полевой обстановке, необходимо знание их объемного веса.

Определение этих показателей методически несложно и требует наличия простейшего лабораторного оборудования (режущее кольцо, технические весы с разновесами и сушильный шкаф).

Выполнение этих испытаний в стационарных лабораториях связано с большими потерями времени на транспортировку образцов и проб, поэтому определение объемного веса и естественной влажности следует производить на месте, в процессе полевых работ.

Методика этих определений в полевых условиях изложена ниже.

Косвенными показателями характера и степени возможных деформаций глинистых грунтов (усадка, набухание, просадочность) являются также структурные особенности и минералогический состав последних.

В полевых условиях определение всех перечисленных показателей производят визуально с применением соляной кислоты и простейших лабораторных испытаний (определение объемного веса, естественной влажности и пластичности способом микропенетрации). Визуальный метод определения заключается в фиксировании зрительных впечатлений (о цвете, структуре и характере залегания грунта) и ощущений, возникающих при растирании грунта на ладонях рук, а также наблюдений за деформациями, возникающими при скатывании шнуров, сжатии и раскалывании кусков породы.

Вспомогательным оборудованием при визуальных наблюдениях служат: молоток, нож, рулетка, 2-5 кратная лупа, полоски миллиметровой бумаги и капельница с 10 % раствором соляной кислоты.

Пластичность глинистых грунтов в полевых условиях определяется по способности их во влажном состоянии раскрываться на шнуры, различной длины и диаметров.

При этом сухие грунты обязательно смачивают водой. Выделение основных типов грунтов производят при наличии следующих признаков:

Глина - при растирании в ладонях рук окатывается в шнур диаметром до 0,5 мм, песчинок не ощущается, остатки глинистой массы втираются в кожу. Прилипший к ладоням грунт, после высыхания, при встряхивании не осыпается.

Суглинок - при растирании на ладонях скатывается в шнур диаметром не менее 1-2 мм; ощущается присутствие песчинок, которые при рассматривании в лупу не всегда заметны. Прилипший к ладоням грунт после высыхания, при встряхивании частично осыпается.

Супесь - при растирании на ладонях рук образует короткие, толстые катыши или рассыпается, ощущается большое количество песчинок, которые явно различимы в лупу. Прилипший к ладоням грунт посла высыхания, почти полностью осыпается.

Консистенция определяется по деформациям, происходящим в грунте при ударах молотком, сжатии ладонями рук, вдавливании пальцев и ногтей, а также скорости растекания грунта в водонасыщенном состоянии по наклонной плоскости.

При этом для определения консистенции глин и суглинков руководствуются следующими признаками:

Твердая консистенция - порода по ощущениям сухая, при ударе молотком разбивается на куски, которые при сжатии рассыпаются, при растирании грунт выделяет пыль. Ноготь большого пальца вдавливается в породу с трудом.

Полутвердая консистенция - порода по ощущению слабо влажная, при ударах молотком и растирании кусков рассыпается. Ноготь большого пальца вдавливается в породу без особого труда.

Тугопластичная - порода влажная, большие куски разминаются с трудом, вырезанный из нее брусочек до излома заметно изгибается, палец при легком усилии оставляет заметный отпечаток, но вдавливается лишь при сильном нажатии.

Мягкопластичная - порода сильно влажная, куски разминаются легко; при лепке принимает любые формы, но сохраняет их непродолжительное время; палец вдавливается легко на глубину нескольких сантиметров.

Текучепластичная - порода мокрая, разминается от легкого прикосновения пальцев, при лепке не держит приданную ей форму, сильно прилипает к рукам, не раскатывается в шнур без подсыпки.

Текучая - порода водонасыщенная, способна течь по наклонной поверхности толстым слоем (языком).

Для супесей существует три формы консистенции, при которых грунт рассыпается, не образуя катышей (твердая), сминается, образует катыши (пластичная) и растекается по наклонной плоскости (текучая).

Так как консистенция грунтов зависит от их влажности, то эти две характеристики должны быть увязаны при описании грунтов.

Нельзя давать противоречивые характеристики, например, «маловлажный» и «мягкопластичный».

Под включениями понимаются встречающиеся в грунте инородные тела, генетически не связанные с процессом его формирования.

К включениям относятся обломки скальных пород, растительные и животные остатки, продукты деятельности человека (в культурном слое).

При описании включений обломков скальных грунтов (щебня, гравия и валунов) нужно указать их петрографический состав, размеры обломков (от и до), процентное содержание.

Ископаемые остатки животных и растений позволяют судить о возрасте пород, поэтому при установлении их наличия, в буровом журнале записывают глубину, на которой они обнаружены, а само ископаемое осторожно упаковывают и кладут в ячейку ящика или хранят отдельно.

Наличие современных растительных остатков также отмечают при описании грунтов, при этом указывают их содержание (большое количество или незначительное).

Новообразованиями называются скопления и выделения различных веществ в порах и полостях грунта, образовавшиеся в результате физико-химических процессов.

Наличие тех или иных новообразований в грунте позволяет вскрывать идущие в нем процессы, а также судить о физико-механических свойствах и степени устойчивости грунта.

По химическому составу наиболее широко распространены следующие виды новообразований:

1. Новообразования из углекислой извести (CaCO₃) имеют белый и грязно-белый цвет; часто встречаются в лессовых грунтах и черноземах в виде:

а) налетов,

б) кристаллов,

в) сети переплетающихся жилок, носящих название «лжегрибницы»,

г) «белоглазки», представляющие собой бесформенные пятна размерами 1-3 кв. см,

д) «журавчиков» или «дутиков», представляющих собой конкреции или стяжения углекислой извести различной прочности, формы и величины («дутики», в отличие от «журавчиков», пустотелые).

Наличие карбонатных солей в грунтах распознается по вскипанию от соляной кислоты (HCl), при этом пользуются 10 % раствором последней.

После опробования образца грунта соляной кислотой, в буровом журнале отмечают степень вскипания (слабо вскипает, бурно вскипает). Если грунт не вскипает, то в журнале отмечают: не вскипает.

2. Скопления легкорастворимых хлоридов и сульфатов натрия, кальция и магния (NaCl, CaCl, MgCl₂, Na₂SO₄ · 10H₂O и др.) в виде белых налетов, крапинок; прожилок.

3. Новообразования из гипса (CaSO₄ · 2H₂O) в виде белых налетов, пятен, прожилок, кристаллов. Гипс, в противоположность извести, не вскипает от соляной кислоты. При проведении ногтем на поверхности кристалла гипса остается глубокая черта. Эти новообразования так же как и легкорастворимые соли характерны для засоленных почв.

4. Новообразования из водной окиси железа (Fe₂O₃ · nH₂O) бурого, ржавого и красного цвета встречаются в виде налетов, пленок, языков, прожилок, ортштейновых зерен, бобовин и прочих стяжений, а также ортзандовых прослоек.

Иногда конкреции водной окиси железа накапливаются в большом количестве, образуя прослойки болотной руды.

5. Соединения закиси железа (FeO) наблюдаются в виде сизых пленок, зеленовато-серых или синевато-серых пятен и разводов, буреющих на воздухе. Наличие новообразований как из водной окиси железа, так и из закиси железа свидетельствуют о близости грунтовой воды и о циркуляции ее в тех слоях, где наблюдаются указанные новообразования. Верхняя граница этих слоев должна в первом случае отмечаться, как горизонт ожелезнения, во второй - как горизонт оглеения.

6. Выделения и скопления органических веществ имеют обычно вид темно-бурых или черных пятен, примазок, корочек, карманов и языков, заполняющих промежутки между структурными агрегатами или покрывающие их грани в виде темных, глянцевых налетов.

Цвет мелкоземистых пород зависит, в основном, от присутствия в них трех групп химических веществ:

а) перегнойных веществ, придающих грунту черные и серые цвета;

б) соединения водной окиси железа (Fe₂O₃ · nH₂O), придающих грунту красную, желтую и оранжевую окраску;

в) кремнекислоты (SiO₂), углекислой извести (CaCO₃), каолина (Al₂O₃ · 2SiO₂ · 2H₂O) и гидратов алюминия, имеющих белый цвет.

Различное сочетание этих трех групп химических веществ обуславливает большое разнообразие цветов и оттенков грунта.

Основными цветами являются: красный, черный и белый; промежуточными: а) оранжевый, желтый, светло-желтый; б) коричневый, светло-каштановый, каштановый, темно-каштановый; в) белесый, светло-серый, серый, темно-серый; г) светло-бурый, бурый, темно-бурый; красно-бурый, палевый.

Для определения цвета образца грунта рекомендуется пользоваться треугольником цветов, приведенным на рис. 1.

В углах равностороннего треугольника помещены основные цвета (красный, черный, белый).

По сторонам треугольника нанесены цвета, получаемые от сочетания двух основных цветов. Внутри треугольника обозначены более сложные окраски, получаемые от смешения трех основных цветов.

При описании грунтов нужно тщательно следить за изменением окраски, так как оно свидетельствует о нарушении однородности грунтов, при этом следует иметь в виду, что цвет грунта зависит от степени влажности - при большей влажности он кажется более темным, при меньшей влажности более светлым. Поэтому цвет породы должен определяться одновременно с определением степени влажности.

Рис. 1. Треугольник цветов:

1 - серый; 2 - темно-каштановый; 3 - темно-бурый; 4 - темно-серый; 5 - каштановый; 6 - бурый; 7 - серый; 8 - светло-каштановый; 9 - светло-серый; 10 - светло-бурый; 11 - палевый; 12 - белесоватый; 13 - коричневый; 14 - красный; 15 - оранжевый; 16 - желтый; 17 - светло-желтый; 18 - белый

Структурные особенности характеризуются сложением грунта, наличием слоистости, формой отдельности в естественном и разрыхленном состоянии, при описании фиксируют следы деятельности организмов, растений и циркулирующих водных растворов (новообразования).

По характеру сложения обычно выделяют 4 типа: очень плотное, плотное, средней плотности, рыхлое (см. табл. № 4).

Для определения характера и размеров пор прибегают к терминам: микропористый с диаметром пор менее 1 мм и макропористый с порами более 1 мм. При макропористом строении указывают приблизительные размеры пор в мм и прибегают к термину «лессовидный грунт» и «лёсс».

Слоистость глинистых грунтов не отличается разнообразием форм, поэтому обычно фиксируют наличие ее или отсутствие (слоистый, неслоистый). В сомнительных случаях прибегают к термину неяснослоистый.

Формы структурных отдельностей глинистых грунтов также немногочисленны. Характерными в естественном залегании является глыбовая, комковатая, ореховатая, зернистая, столбчатая призматическая, плитчатая, пластинчатая и чешуйчатая формы.

Является обязательным фиксирование количества, формы и размеров ходов землероев, а также твердых, мягких и порошкообразных новообразований.

Минералогический состав глинистых грунтов, в первую очередь устанавливают по степени карбонатности породы, путем воздействия на нее 10 % раствора соляной кислоты. При вскипании, в зависимости от интенсивности последнего, добавляют термин слабо карбонатная, карбонатная или сильно карбонатная.

В зависимости от присутствия солей, цементирующего вещества или каких-либо минералов (слюда, каолин) при описании применяют термины: засоленный, загипсованный, окремнелый, слюдистый, каолинизированный. При этом отмечают степень засоления или цементации и количество минеральных примесей. Например, слабо засоленный, засоленный, сильно засоленный или слабо слюдистый, слюдистый, сильно слюдистый. Определение минерального состава глин производят и по косвенным признакам, цвету, степени набухания и характеру суспензии.

Светлые тона окраски, сильное разбухание образцов, а также студенистая суспензия свидетельствуют о наличии большого количества монтмориллонита и склонности грунтов к сложным деформациям.

Основные признаки для визуального определения различных номенклатурных разновидностей глинистых грунтов в полевых условиях приведены в приложении № 2.

Описание глинистых грунтов производят сжато, с указанием основных особенностей породы и соблюдением следующей системы изложения:

а) наименование породы,

б) консистенция,

в) цвет,

г) сложение,

д) структурные особенности, слоистость,

е) включения крупнообломочного материала,

ж) новообразования.

Например:

1. 0,00 - 0,60 м -   Супесь пылеватая, щебенистая, твердая, светло-бурая, сильно карбонатная, слюдистая, с гнездами гумуса (0,5-3 см), плотная, мелкокомковатая, слабо засоленная. В южной и западной стенках наблюдаются ходы землероев эллипсовидной формы.

2. 0,60 - 1,30 м -   Суглинок лессовидный, легкий пылеватый, полутвердый, желтовато-серый, карбонатный с мелкими кристаллами гипса, макропористый (преобладают поры 3-4 мм), имеет столбчатую отдельность с включением мелкого щебня до 15 %. Наблюдаются мелкие журавчики извести и редкие пятна ожелезнения.

3. 1,80 - 2,20 -       Глина пылеватая до глуб. 1,6 тугопластичная, ниже мягкопластичная, темно-бурая, слабо слюдистая, плотная, крупнокомковатая, с редким крупным щебнем до 10 %. До глуб. 1,6 с пятнами ожелезнения и мелкими железистыми конкрециями, ниже слабо оглеенная.

Песчаные грунты.

Песчаные грунты состоят из несвязанных или слабо связанных между собой зерен, основная масса которых имеет размеры от 2 до 0,1 мм.

Основной особенностью песков является изменение их свойств, в зависимости от зернового состава и степени влажности. Важнейшими показателями при оценке их строительных свойств являются: крупность, однородность и водопроницаемость. Номенклатурные наименования отдельных разностей и вместе с тем крупность песчаных грунтов определяют в зависимости от суммарного содержания фракций >2 мм, 2-0,5 мм, 2-0,25 и 2-0,1 мм (см. таб. № 1).

Состояние песчаных грунтов зависит от степени их влажности. Определение этого показателя производят двумя способами: визуальным и расчетным.

Всего при визуальной оценке выделяют пять состояний грунта: сухой, маловлажный, влажный, очень влажный и водонасыщенный (Приложение № 7).

1. сухие песчаные грунты - обладают влажностью до 3 %, не уплотняются, нуждаются в сильном увлажнении, несущая способность максимальная.

2. маловлажные - обладают влажностью 3-8 %, плохо уплотняются, нуждаются в доувлажнении, несущая способность близка к максимальной.

3. влажные - обладают влажностью 8-15 %, хорошо уплотняются, несущая способность близка к максимальной.

4. сильно влажные - обладают влажностью более 15 %; плохо уплотняются, нуждаются в просушке, степень влажности проверяется расчетным методом.

5. водонасыщенные - при легком сжатии выделяют воду, при рыхлении переходят в текучее состояние.

Расчетное определение степени влажности в числовом выражении производят с учетом насыщения пор грунта водой. При этом используют данные лабораторных испытаний, включающие: естественную влажность, удельный вес и пористость или коэффициент пористости грунтов.

Определение степени влажности производят по формулам:

 или

где W - естественная влажность, γ - удельный вес, ε - коэффициент пористости, n - пористость грунта

Степень влажности выражается в долях единицы и составляет:

для маловлажных песков         от 0,0 до 0,5

для очень влажных                   от 0,5 до 0,8

для водонасыщенных                от 0,8 до 1,0

Расчетное определение степени влажности производят в основном для определения несущей способности песков. Для определения этого показателя в полевых условиях достаточно иметь данные о естественной влажности и объемном весе грунта. Удельный вес, как мало изменяющуюся величину, принимают по табличным данным.

Естественную влажность и объемный вес определяют в полевых условиях согласно методике, изложенной ниже, и в приложении № 19.

Водопроницаемость грунтов характеризуется коэффициентом фильтрации, выражающимся в метрах в сутки и сантиметров в секунду.

Определение коэффициента фильтрации производится как в полевых, так и в лабораторных условиях. При значительном дебите воды для определения этой величины в полевых условиях, требуется производство специальных работ (откачки или нагнетания). Методы производства этих работ изложены в приложении № 23.

Характерные значения коэффициента фильтрации, м/сутки

тяжелый суглинок                - < 0,05

легкий суглинок                   - 0,05-0,01

супесь                                    - 0,10-0,50

песок пылеватый                  - 0,5-1,0

песок мелкозернистый        - 1,0-5,0

песок среднезернистый       - 2,0-5,0

песок крупнозернистый      - 5,0-20,0

гравий                                    - > 20

Важными показателями для определения свойств песчаных грунтов является минералогический состав. Косвенным показателем величины угла внутреннего трения служит угол естественного откоса.

В полевых условиях определение основных свойств песчаных грунтов производят визуально, с применением простейших вспомогательных средств (нож, лупа, миллиметровая и фильтровальная бумага, капельница с 10 % раствором соляной кислоты).

Зерновой состав песков, в смысле отнесения их к существующим номенклатурным разностям, при достаточном опыте легко устанавливается по зрительным впечатлениям и осязанию на ощупь.

Лица, начинающие производственную деятельность, а также в сомнительных случаях, используют обычную миллиметровую бумагу или шаблон для определения крупности зерна (см. рис. № 2).

Степень влажности песков в градациях, приведенных выше, устанавливают по осязанию, зрительным впечатлениям и следам оставленным на фильтровальной бумаге. Основные признаки степени влажности грунтов при визуальном определении указаны в приложении № 7.

Шаблоны для определения крупности зерна

А Темных пород                 Б Светлых пород

Рис. 2

Водопроницаемость песков, в большинстве случаев определяют по косвенным признакам в зависимости от крупности и одномерности зерна, а также содержания пылевато-глинистых фракций. Чем крупнее и однороднее зерна, и меньше содержание пылевато-глинистых фракций, тем выше коэффициент фильтрации.

Цвет песчаных грунтов устанавливают по зрительным ощущениям и с применением сравнительного эталона.

Плотность песчаного грунта устанавливают по усилиям, затрачиваемым на его разрыхление шанцевым инструментом или буровыми наконечниками. По плотности грунты делятся: на рыхлые, средней плотности, плотные и очень плотные. Основные признаки по определению плотности грунта приведены в таб. № 4.

Повышенная плотность грунта иногда может явиться следствием цементации песков аморфными цементами (глинистым, известковистым) или легко растворимыми солями. В этих случаях помимо плотности указывают степень цементации (слабая, сильная) и состав цемента.

Степень окатанности определяют при помощи лупы, по форме зерен. Наиболее распространенными являются: угловатая, полуокатанная и хорошо окатанная формы.

Типами слоистости, наиболее характерными для песков, являются: горизонтальная, косая и волнистая. При наличии горизонтальной слоистости прибегают к терминам слоистый и тонкослоистый.

Крупные включения характеризуют по форме, крупности, процентному содержанию их в песчаной массе и петрографическому составу. Форму и размер обломков определяют одним термином: гравий (дресва, мелкий щебень), галька (щебень), валуны (глыбы). Процентное содержание и петрографический состав указывают по глазомерному определению. Определение состава обломков дают обобщенно, с указанием господствующей петрографической разности.

Остатки флоры и фауны фиксируют путем описания их общего вида, без подробных палеонтологических определений.

Определение состава новообразований производят согласно методике, изложенной в разделе «глинистые грунты».

Минералогический состав песчаных грунтов определяют ориентировочно при помощи лупы и воздействия 10 % раствора соляной кислоты. При этом указывают степень карбонатности, преобладающий петрографический состав зерен и характер минеральных примесей, в основном слюды. В зависимости от преобладающего минералогического состава различают следующие разновидности песков: кварцевые, кварцево-полевошпатовые, кварцево-слюдистые, глауконитовые и карбонатные.

Описание песчаных грунтов рекомендуется производить, придерживаясь следующей системы:

а) наименование грунта

б) влажность

в) цвет

г) минералогический состав

д) степень загрязнения

ж) плотность

и) слоистость

к) включения крупнообломочного материала

л) фауна (флора)

м) новообразования

Например: 0,20 - 1,50 м Песок средней крупности, влажный, светло-серый, кварцево-полевошпатовый, слабо загрязненный, рыхлый, хорошо окатанный, тонкослоистый, с включением гравий и гальки известняков до 20 %. Встречаются редкие мелкие раковины. С глубины 0,9 м сильно ожелезнен.

Крупнообломочные грунты.

Крупнообломочные грунты состоят из обломков скальных пород, пространство между которыми заполнено глинистым, суглинистым, супесчаным и песчаным грунтом, либо не заполнено вовсе. Виды крупнообломочных грунтов определяют по признакам согласно табл. 1.

По размерам и форме обломков, а также их петрографическому составу крупнообломочные грунты в большинстве своем неоднородны.

При сильном уплотнении и наличии цементирующего вещества, обеспечивающего жесткую связь между обломками, они именуются: гравелитами, конгломератами, брекчиями, агломератами и приобретают свойства скальных грунтов.

Основной особенностью крупнообломочных грунтов является изменение их свойств в зависимости от размера и петрографического состава слагающего их материала, а также состава и пластичности заполнителя.

В существующей дорожной классификации, предусмотренной СНиП II Д.5-62 выделено два вида крупнообломочных грунтов: дресвяные (гравийные) с преобладающими размерами фракций 2 - 10 мм и щебенистые (галечниковые), содержащие более 50% фракций крупнее 10 мм.

Подробная классификация крупнообломочного материала используемая при полевой геологической документации, приведена в приложении № 3.

Учитывая, что содержание фракций различных размеров в составе обломочного материала может быть примерно одинаковым, допускаются смешанные наименования грунтов, например: гравий и галька, щебень, дресва и т.п.

Наиболее важными показателями для определений состояния крупнообломочного материала являются: петрографический состав слагающих его обломков, тип и консистенция заполнителя, а также плотность породы в целом. Для гравия, гальки и валунов играет роль степень окатанности и форма обломков.

По степени окатанности обычно различают:

а) неокатанный угловатый материал

б) слабоокатанный материал неправильной формы, с притупленными углами и ребрами

в) полуокатанный материал незавершенной формы, с сильно сглаженными углами и ребрами, а также неясно очерченными гранями с плоской поверхностью.

г) хорошо окатанный материал, правильной формы, с гладкой, часто отшлифованной поверхностью.

Хорошо окатанные обломки имеют чаще всего сферическую (эллипсовидную) форму.

Перечисленные определения в полевой обстановке выполняют визуально.

Содержание преобладающих по размеру фракций устанавливают глазомерно с предварительным обмером наиболее характерных «эталонных» обломков складным метром или рулеткой.

При определении пластичности и консистенции заполнителя применяют методы, изложенные в разделе «глинистые грунты». При этом достаточно установления типа заполнителя (песок, супесь, суглинок, глина), без детализации разновидности грунта.

Определение петрографического состава отдельных обломков производят с применением методов используемых для определения состава скальных пород.

При затруднениях в определении петрографических разностей обломочного материала обязательно указывают группу скальных пород, к которой они относятся (изверженные, метаморфические, осадочные). Содержание господствующих петрографических разностей устанавливают после определения состава обломков, глазомерно.

Плотность грунта определяют по усилиям, затрачиваемым на его разрушение с выделением: рыхлых слабослежавшихся и плотнослежавшихся разностей.

В случаях предполагаемого применения крупнообломочных пород как строительного материала для изготовления дорожных изделий и смесей, визуальное определение дополняется полным или частично полевым грохочением, а также петрографической разборкой, специально отобранных проб.

Описание крупнообломочных грунтов рекомендуется производить в следующем порядке:

Щебень крупный и средний, с тугопластичным суглинистым заполнителем до 85 %, слабослежавшийся. Преобладают неокатанные обломки известняков и песчаников, до 10 % обломков сильно разрушены.

Или

Галька и гравий с валунами (100-150 мм) до 10 %, заполнитель супесь твердая до 40 %, плотно слежавшиеся. Преобладают хорошо окатанные обломки изверженных и метаморфических пород (граниты, кварциты), зерен лещадной формы до 5 %.

Скальные породы.

В практике инженерно-геологических работ из состава скальных пород выделяют полускальные породы, представляющие собой сильно уплотненные и отвердевшие осадочные образования, не подвергавшиеся процессам перекристаллизации. К полускальным породам относятся: аргиллиты, мергели, опоки, мел, песчаники с глинистым цементом и т.п.

Основными критериями для оценки скальных пород при дорожном строительстве являются: степень устойчивости их при механическом разрушении (давлении, дроблении, истирании, сверлении), морозостойкость, а также способность к размоканию или потере прочности при водонасыщении.

Для полускальных пород основными критериями является их механическая прочность в состоянии естественной влажности и после водонасыщения.

Все эти свойства в конкретном выражении устанавливают лишь в результате лабораторных испытаний отобранных проб.

При полевых работах помимо визуального описания скальной (полускальной) породы определяют элементы её залегания, глубину и строение зоны выветривания, характер отдельностей, степень трещиноватости и основные направления трещин.

Перед началом полевых инженерно-геологических работ геолог обязан изучить картографические и литературные источники, содержащие сведения об основных группах и разновидностях скальных пород и грунтов, распространенных в данном районе. Поэтому работа инженера-геолога в большинстве случаев сводится не к определению видов скальных пород как таковых, а скорее к изучению особенностей строения и состояния их заранее известных или предполагаемых разновидностей.

При визуальном определении разновидности скальной породы основное внимание обращают на: строение породы, твердость, окраску, состав основных породообразующих минералов, взаимодействие с раствором соляной кислоты, растворимость в воде и объемный вес.

Важным критерием является также форма залегания. В качестве вспомогательных средств используют лупу, геологический молоток, напильник, стальной нож или иглу, кусни стекла и кварца, а также 10 % раствор соляной кислоты.

Перечисленные средства помогают ориентировочно установить минеральный состав породы, определить ее строение и твердость в целом, а также выделить карбонатные и не карбонатные разности пород.

После установления разновидности скальной породы, т.е. ее наименования, производят описание ее окраски, структурных и текстурных особенностей, прочности и степени выветривания, характера отдельности и трещиноватости.

Окраска скальных пород обусловлена цветом минералов, входящих в состав породы и в какой-то мере определяет состав слагающих ее компонентов. Различают породы, имеющие светлую окраску и породы темной окраски. К светлым окраскам относятся: белая, светлосерая, желтая, розовая и красноватая.

К темным: серая, темно-серая, зеленовато-серая, темно-зеленая, черная.

Структурные и текстурные особенности, определяющие в совокупности сложение горной породы, являются неодинаковыми для различных групп скальных пород и зависят в основном от условий их образования. При этом под структурой понимают особенности горной породы, зависящие от формы и величины ее составных частей (зерен, кристаллов), а под текстурой особенности, зависящие от их взаимного расположения.

При описании магматических пород различают следующие виды структур:

а) зернистую - подразделяющуюся по крупности зерна на:

крупнозернистую   - диаметр зерен      >5 мм

среднезернистую   -      -»-       -»-         1-5 мм

мелкозернистую    -      -»-       -»-         < 1 мм

б) порфировую, отличающуюся наличием крупных зерен на фоне однородной массы более мелких зерен.

в) стекловатую или скрытокристаллическую - где состав минералов и зернистость визуально неразличимы, излом породы гладкий, блестящий.

По текстурным признакам для магматических пород выделяют однородную (массивную), неоднородную (полосчатую) и пористую текстуры.

Массивная текстура характеризуется равномерным распределением составных частей в массе породы. Полосчатая текстура - отличается неравномерным распределением составных частей в массе породы, в связи с чем порода состоит как бы из слоев различного минералогического состава или различной зернистости. Пористая текстура присуща некоторым видам излившихся магматических пород (кислого состава) и характеризуется наличием многочисленных микропор и пустот.

Присущей изверженным и в то же время метаморфическим образованиям является гнейсовидная (сланцеватая) текстура, характеризующаяся параллельным расположением призматических и чешуйчатых минералов.

Структуры осадочных образований различны для пород обломочного и органогенно-химического происхождения (понятие структуры для обломочных пород довольно расплывчато).

Например, структура крупнообломочных скальных пород обычно определяется их наименованием: конгломерат или брекчия. Для песчаников основным критерием является зернистость: крупнозернистый, среднезернистый, мелкозернистый. Для полускальных пород глинистого состава, как-то аргиллит и мергель, это понятие не имеет существенного значения.

Для пород органогенного или химического происхождения существует ряд типично выраженных структур, из которых наиболее распространенными являются: зернистая, органогенная, обломочная, и солитовая (шарики > 1 мм).

Понятие текстура для комплекса осадочных пород является единым и имеет прямую связь с понятием слоистость.

Основными текстурами являются:

а) Беспорядочная - характеризующаяся полным отсутствием ориентировки частиц слагающих породу;

б) слоистая - определяемая по ориентированному в одном направлении расположению частиц с выделением следующих ее разновидностей: микрослоистая, плойчатая и чешуйчатая и т.д.

в) флюидальная - характеризующаяся правильным потокообразным расположением кристаллов породы, напоминающая как бы застывшую текучую массу.

Крепость или прочность скальных пород зависит с одной стороны от их минералогического состава и сложения, а с другой стороны от степени выветривания, в связи с чем однотипные разности пород могут быть различными по прочности. Поэтому при документации, наряду с прочностью указывают степень выветривания породы.

В полевых условиях крепость скальных пород определяют путем раскалывания их геологическим молотком, а также нанесением штрихов (царапин) ногтем, стеклом, стальным ножом или иглой. В первом случае критериями для определения крепости являются усилия, затрачиваемые на раскалывание, звук при ударе, а также количество и размеры обломков, образующихся от разрушающих усилий. Во втором - наличие и глубина штриха, а также усилия, затрачиваемые на его нанесение.

По крепости выделяют:

а) очень крепкие скальные породы; при ударах раздается звонкий звук, молоток отскакивает, скол происходит в виде мелкого каменного отщепа, порода оставляет штрихи на стекле и стали;

б) крепкие скальные породы, при ударах звук несколько приглушенный, откол одиночных кусков происходит после нескольких сильных ударов, штрихи остаются после царапания ножом, куски породы оставляют штрих на стекле;

в) скальные породы средней крепости, при ударах звук глухой, раскол происходит при одиночных сильных ударах, с образованием нескольких крупных кусков и небольшого количества мелкой крошки, царапаются ножом, но не царапаются ногтем;

г) слабые скальные породы, при легких одиночных ударах порода раскалывается на мелкие куски, с образованием больших количеств каменной крошки, царапается ногтем.

Степень выветривания скальных пород определяют:

а) по состоянию наиболее легко разрушающихся минералов, составляющих породу (полевых шпатов) и изменению естественной окраски;

б) по характеру и интенсивности разрушения породы в естественном залегании или состоянию и выходу керна при буровых работах;

в) по крепости кусков породы или керна.

По степени разрушения горной породы при натурных наблюдениях выделяют следующие зоны:

а) монолитная или слабо выветрелая - где порода почти полностью сохранила свою естественную структуру окраску и трещиноватость. Характер отдельности не всегда ясен. Скол происходит по скрытым плоскостям. На изломах полевые шпаты характеризуются светлыми тонами окраски и матовым блеском. Количество помутневших зерен незначительно. Керн имеет правильную цилиндрическую форму, значительную длину и раскалывается с трудом. Выход керна 80-100 %;

б) глыбовая или выветрелая, где порода сохраняет естественную структуру и четко выраженную систему трещин отдельности, осложненную трещинами выветривания, разбивающими массив на крупные неразобщенные глыбы. Отмечается резкое изменение окраски за счет окисления железистых минералов и частичного разложения полевых шпатов. На изломах зерна полевых шпатов неоднородны по степени помутнения. По трещинам отмечаются продукты разложения минералов. Столбики керна укорочены, часто с косым сколом чередующиеся с обломками неправильной формы. Выход керна 60-80 %. Керн и куски породы раскалываются по микротрещинам с образованием нескольких кусков;

в) мелкообломочная или сильновыветрелая, где порода либо разрушена до состояния, неоднородных по крепости, разобщенных глыб, щебня и дресвы, либо представлена слабыми разностями, сохраняющими следы первичной структуры, но легко рассыпающимися при ударах в дресву, мучнистую массу и щебень. Имеется примесь продуктов полного разложения минералов в виде гнезд и примазок глины. Керн получается в виде коротких цилиндров обломков неправильной формы, а также комков и рыхлой массы, состоящей из щебня, каменной крошки и глины. Выход керна 30-50 %;

г) полного разрушения или тонкого дробления, где первичные структурные связи полностью нарушены. Порода состоит либо из дресвы, мучнистой массы (карбонаты), либо из глинистого или песчаного грунта с примесью каменной крошки и мелкими кусочками слабого камня. Керна правильной формы получить не удается, при ударах по колонковой трубе, поступают либо деформированные куски грунта, либо рассыпчатая масса.

Характер отдельности и трещиноватость имеет большое значение как для инженерно-геологической оценки горной породы, так и для выбора наиболее эффективных приемов применения буровзрывных работ. Трещины возникают как при формировании горной породы, так и в процессе ее дальнейших изменений, связанных с метаморфизмом и выветриванием. Поэтому при описании выделяют две основные группы трещин.

Первая из них, возникающая при охлаждении магматических пород или диагенезе осадочных отложений, имеет определенную систему и образует ряд крупных характерных отдельностей типичных для различных групп скальных пород.

В зависимости от формы выделяются:

1. Пластовая или плитчатая отдельность, разновидностью которой является матрацевидная. Эта форма присуща в основном глубинным магматическим и осадочным породам.

2. Столбчатая отдельность, характеризуемая наличием вертикальных столбов-многогранников от шестиугольной до трехугольной конфигурации. Присуща в основном излившимся магматическим породам.

3. Шаровая отдельность, имеющая как бы ярусное строение и состоящая из глыб сферической конфигурации, иногда приближающихся по форме к шару. Присуща излившимся магматическим породам.

Отдельности создают как бы общий основной фон, подчеркивающий генетические особенности породы. Трещины, связанные с изменениями условий залегания скальных и полускальных пород после их формирования обычно расположены бессистемно и не образуют четко выраженных форм. При их изучении основными задачами является выявление преобладающих направлений трещин и системы трещиноватости.

Наиболее достоверные данные для получения обоих показателей трещиноватости могут быть получены при изучении естественных обнажений. Для документации трещиноватости выбирают наиболее характерные обнажения в зонах предполагаемого вскрытия скальных пород или по соседству с последними. На выбранных обнажениях, расчистках, обозначают площадку прямоугольного сечения и зарисовывают все трещины на миллиметровке в определенном масштабе. Величина площадки зависит от густоты трещин и может колебаться от 1 м² до 4 м². Замеряют элементы залегания скальной породы, азимуты и углы падения трещин. Трещины распределяют на несколько групп, например: до 5 мм, от 5 до 10 мм, от 10 до 30 мм и т.д. После этого замеряют, записывают и вычисляют среднюю мощность, среднюю длину каждой группы трещин. Определяют площадь каждой группы трещин в мм², которые суммируют. Сумму площадей трещин переводят в м². Коэффициент трещинной пустотности (КПТ) определяют как частное от деления суммы площадей трещин на площадь участков (в) на котором проводились замеры. Азимуты и углы падения трещин замеряют горным компасом. Результаты измерения заносят в таблицы. Измеряют все видимые невооруженным глазом трещины. Так как стенки трещин не всегда бывают достаточно раздвинутыми, при измерении элементов залегания удобно пользоваться тонкой пластинкой, которая легко вставляется в узкие щели трещин. Для этой цели может быть использован целлулоидный треугольник, транспортир и т.п. При измерении элементов залегания трещин, особенно большой протяженности, следует учитывать их извилистость. В этом случае измеряют преобладающие значения азимутов ориентировок и углов падения трещин.

При описании трещиноватости устанавливают:

1. Происхождение трещин (тектонические, трещины выветривания и т.п.).

2. Направление трещин и угол их падения.

3. Ширина трещин.

4. Характер поверхности стенок трещин, (гладкие и ровные, шероховатые, бугристые, ступенчатые, со следами скольжения и т.д.)

5. Характер трещин - открытые или заполненные.

6. Состав породы заполняющей трещины. Характер заполнителя.

7. Форма, (прямые, извилистые, ломаные, ветвистые и т.п.).

8. Густота сети трещин (количество на единицу площади).

Запись наблюдений за трещинами следует непосредственно в поле сводить в таблицу, в которой отмечают следующие сведения:

Табл. № 2

Примеры описания отдельных видов скальных грантов.

Гранит - розоватой окраски среднезернистый (диаметр зерен 2-3 мм) с массивной текстурой, крепкий (обломки разбиваются молотком с большим трудом). Состав: кварц, ортоклаз, темноцветные минералы не опознаны. Порода трещинами отдельности и выветривания разбита на глыбы. Коэффициент трещинной пустотности 0,05. Система главных трещин имеет ширину 4-6 мм, длину 600 мм. Замеры пространственного положения трещин приводятся в табл. № 2.

Порфирит - темно-зеленой окраски с порфировыми выделениями плагиоклаза (размером до 3 мм) и темноцветного минерала (очевидно роговой обманки) с однородной текстурой, средней крепости (легко разбивается молотком). Порода трещинами отдельности и выветривания разбита на неправильные многоугольные обломки размером от 5 до 15 см. Размер трещин: ширина 4 мм, длина 50-150 мм. Коэффициент трещинной пустотности 0,1.

Гнейс - серой и красноватой окраски. Состав: полевой шпат, кварц и биотит. Порода имеет среднезернистую структуру и гнейсовидную текстуру (линейное расположение чешуек биотита). Порода очень крепкая, с большим трудом разбивается молотком. Отдельность - крупноглыбовая. Ширина трещин до 2 мм, длина до 600 мм, коэффициент трещинной пустотности - 0,05.

Сланец хлоритовый - темно-зеленого цвета, состоящий из хлорита и кварца. Порода имеет мелкозернистую структуру и сланцеватую текстуру, непрочная, легко разбивается молотком. Отдельность - плитообразная. Ширина трещин до 3-4 мм, длина 200-300 мм, коэффициент трещинной пустотности 0,2.

Аргиллит - желто-коричневого цвета тонкослоистый. Слои светлой окраски чередуются с более темными. Порода имеет специфический запах глины. На поверхности излома блестят кристаллики кубической формы пирита. Порода не крепкая - легко разбивается молотком. Трещинами разделена на плитки толщиной 2 см. Размер плиток 10×5 см. Легко и быстро выветривается с образованием еще более мелких плиточек.

Описание песчаника производят по двум его составляющим частям: зерну и цементу. Крупность зерен в песчанике определяют аналогично пескам, пользуясь измерительной лупой или прозрачной пластмассовой линейкой с нанесенной на ней миллиметровой сеткой. Цемент характеризуют составом и количественным соотношением с зернами породы. Состав основных видов цемента описывают по результатам следующих простейших определений:

а) известковый цемент - вскипает под действием соляной кислоты;

б) кварцевый цемент - очень твердый, стальной нож не царапает его поверхность;

в) глинистый цемент - размягчается в воде;

г) железистый цемент - имеет ржаво-бурую окраску.

По количественному соотношению с зернами песчаника цемент описывают как:

а) базальный - сцементированные зерна не соприкасаются друг с другом, как бы «плавают» в цементе;

б) контактовый - имеется только в местах соприкосновения зерен;

в) цемент пор - образуется при заполнении цементирующим веществом пор.

Пример описания: Песчаник среднезернистый, крепкий (разбивается молотком с большим трудом), на свежем изломе - светло-серый, зерна от 1 до 2 мм - кварцевые, более мелкие - полевошпатовые. Цемент кварцевый, плотный, не царапается ножом, текстура беспорядочная. Форма излома - раковистая. В обнажении у песчаника нечетко выражена столбчатая отдельность.

Грунты с растительными остатками и торфом

Описание заторфованных грунтов и грунтов с примесью органических веществ выполняют в установленном порядке для песчаных и глинистых отложений с дополнительными сведениями о растительных остатках и перегное.

При описании болотных грунтов выделяют:

- Лесной торф - цвет коричневый или черный, плотный, маловлажный, буровой наконечник погружается усилием двух человек, сильно пачкает руку, остатки трав и мхов отсутствуют или встречаются в небольшом количестве. Встречаются пни.

- Лесотопяной торф - цвет темный или серо-коричневый, средней плотности, влажности и степени разложения. Буровой наконечник погружается усилием одного человека. Встречаются остатки древесины, трав, мхов.

Топяной торф - моховые торфы светлые, травяные более темные, очень влажные. Буровой наконечник погружается под действием собственного веса. Древесные остатки либо отсутствуют, либо попадают единично.

Сапропель - цвет от черного до зеленоватого. Пластичная, жирная масса незначительной плотности, имеются включения неразложившихся остатков растений, в сухом состоянии приобретает значительную твердость.

Вода с остатками растений и жидкие образования. Неразложившиеся остатки трав и мхов находятся в воде во взвешенном состоянии. Жидкие образования имеют темную окраску, на горизонтальной поверхности растекаются подобно вязкой жидкости.

По степени влажности различают торф:

а) сухой - при растирании в руках пылит, нет ощущения сырости;

б) влажный - образец при сжимании в руке выделяет только несколько капель воды;

в) сырой - при сжимании вода стекает каплями;

г) мокрый - при сжимании вода стекает струями;

д) разжиженный - текучая масса.

Степень разложения торфа определяют согласно табл. № 3.

Табл. № 3

Пример описания:

Торф лесной, черного цвета, плотный, маловлажный (при сжимании в руке выделяется несколько капель воды темно-коричневого цвета). Растительные остатки незаметны. Степень разложения большая, масса продавливается через пальцы, на глубине 1,5 метра встречены остатки древесины.

ГЛАВА II. ДОКУМЕНТАЦИЯ ГОРНЫХ ВЫРАБОТОК.

Горные выработки предназначаются для непосредственного изучения проходимых пород, точного определения мощности слоев, элементов залегания скальных пород, их трещиноватости, тщательного опробования.

При инженерно-геологических обследованиях отдельных мест (осыпи, оползни, места устройства искусственных сооружений, строительные площадки, глубокие выемки и др.) применяют шурфы круглого сечения («дудки») диаметром 0,8-1,0 м или прямоугольного сечения минимальными размерами 1,0 м × 1,2 м, а также канавы и расчистки.

Открытые горные выработки имеют преимущество перед скважинами, в том отношении, что в них можно видеть породы в естественном залегании, точно определять мощность проходимых слоев, угол падения и простирание пластов, изучать трещиноватость и структуру пород, описывать контакты пород и т.д.

Однако, в связи с тем, что проходка шурфов сильно усложняется в условиях водонасыщенных грунтов, применение их при инженерно-геологических обследованиях ограничивают.

Описание шурфов.

Описание шурфов ведут в полевом журнале, форма которого приведена ниже.

Описание и зарисовку шурфа производят по мере его проходки.

Шурф крепят после того, как произведено описание пород, сделана их зарисовка и отобраны пробы грунта для лабораторных испытаний. Величина описываемого интервала глубин не должна превышать 2-х м.

Перед описанием стенки шурфы должны быть очищены от налипшей породы и отпрепарированы ножом так, чтобы отчетливо выделялись контакты слоев и структура грунта.

Среднюю мощность слоя и глубину его залегания определяют как среднее арифметическое из замеров, произведенных в 3-х и 4-х характерных точках перегиба.

Определение плотности связных грунтов производят по таблице № 4.

При описании шурфов кроме описания пород отмечают ходы землероев, червей, трещиноватость.

Зарисовку шурфа производят, как правило, по одной стенке. Четыре стенки зарисовывают в том случае, если породы залегают наклонно или линзообразно, при этом делают замеры до подошвы пласта по углам шурфа, а если нужно, то и посредине стенки. При зарисовке по четырем стенкам, стенки шурфа должны быть ориентированы по странам света.

Зарисовку делают в принятых условных обозначениях (см. рис. 3) в масштабе 1:20, 1:50, 1:100.

При документации дудок в отличие от шурфов дают развертку ее цилиндрической поверхности.

Рис. 3. Зарисовка шурфа

А. По одной стенке                     Б. По четырем стенкам

Отбор проб грунта из шурфов для лабораторных испытаний.

При отборе проб грунта следует учитывать требования ГОСТа 12071-60.

Отбор проб грунта из шурфов производят послойно. В случае мощности слоя более 1-го метра, он может быть охарактеризован несколькими образцами.

Пробы с нарушенной структурой отбирают в интервале по глубине 10 см.

Например, образец взят с глубины 1,10-1,20 м.

Вас образца должен быть около 500 грамм, в случае мелкоземистых грунтов, а при необходимости отбора проб на стандартное уплотнение (например для грунтов выемок) - 3-3,5 кг.

Отбор образцов крупнообломочных грунтов осуществляется бороздовым методом. Отобранные образцы подвергают грохочению для разделения на фракции. Куски размером более 100 мм следует отбирать вручную. Из мелких фракций грунтов, прошедших через сито, 20 мм отбирают квартованием среднюю пробу весом 3 кг для испытания в лаборатории.

Отбор проб грунтов с ненарушенной структурой (монолитов) производят двумя способами:

1. При помощи режущих колец. Этот способ применяют в тех случаях, когда не нужно определять компрессионные свойства грунта, а требуется определить только коэффициент пористости грунта. Режущие кольца сделаны из металла и имеют стенки толщиной не более 2 мм.

С одного конца кольцо заострено за счет внешнего диаметра, на другой надевается крышка с небольшим отверстием для выхода воздуха.

Внутренний диаметр режущих колец должен быть не менее 10 мм. Высота кольца должна быть не более диаметра.

Кольца меньшего диаметра применяются при взятии монолитов глинистых и суглинистых грунтов, большего - супесчаных и песчаных грунтов.

Перед взятием монолита стенку шурфа выравнивают и зачищают; кольцо на заданной глубине прислоняют вплотную острым концом к стенке шурфа и вдавливают в грунт до тех пор, пока крышка немного погрузится в грунт.

После этого кольцо с грунтом осторожно извлекают при помощи почвенного ножа, крышку снимают, срезают лишний грунт заподлицо с краями кольца, и взвешивают кольцо с грунтом, предварительно обтерев его снаружи от приставшего грунта, на технических или аптекарских весах с точностью до 0,1 грамма. Вычтя из веса кольца с грунтом вес кольца, определяют вес грунта; разделив вес грунта на объем кольца, получают объемный вес грунта.

Взвешивание производят троекратно.

Данные записывают в журнал в табличку следующей формы:

Табличку помещают на той же странице внизу, на которой производят описание шурфа, опробуемого на предмет определения объемного веса. Одновременно с этой же глубины отбирают пробу грунта для определения естественной влажности и пробу грунта нарушенной структуры весом 0,5 кг для определения удельного веса грунта, гранулометрического состава, пластичности.

2. В тех случаях, когда необходимо определить компрессионные свойства грунта, угол внутреннего трения, сцепление, временное сопротивление раздавливанию и др. в образце с ненарушенной структурой монолит отбирают в виде куба или параллелепипеда с размерами сторон для скальных грунтов не менее - 100×100×100 мм, для крупнообломочных сцементированных мерзлотой, дресвяных и гравийных 200×200×200 мм щебенистых и галечниковых - 300×300×300 мм, песчаных сцементированных мерзлотой и глинистых 200×200×200 мм.

При возникающих затруднениях допускается производить отбор образцов произвольной формы с сохранением указанных размеров сторон как минимальных.

Стенку шурфа выравнивают, зачищают и на заданной глубине почвенным ножом намечают квадрат несколько больше требуемого размера. По мере углубления в стенку шурфа образцу постепенно придают правильную форму и необходимый размер.

Во избежание высыхания взятый монолит здесь же у шурфа, парафинируют и тщательно упаковывают по правилам, изложенным в ГОСТе 12071-66.

Образцы, отобранные для лабораторных испытаний, оформляют так, как это указано в ГОСТ 12071-66.

Наблюдение за уровнем грунтовой воды в шурфах.

При появлении в забое шурфа свободной капельно-жидкой воды должна быть отмечена глубина ее появления и характер притока, т.е. отдает ли воду вся поверхность шурфа или же вода сочится из трещин, плоскостей сланцеватости и т.п. Если вода притекает из одной стенки или из одного угла шурфа, это должно быть зафиксировано в журнале.

Для определения установившегося уровня грунтовой воды шурф по возможности несколько углубляют (на 0,20 - 0,50 м) и производят замеры уровня воды через каждые 10 минут. Уровень считается установившимся, если два соседние замера дадут одинаковые результаты. В журнале фиксируют установившийся уровень и время его установления.

При проходке шурфов в лессовидных или других плохо отдающих воду породах, следует проверять забой в отношении наличия воды спустя 2 - 3 суток после окончания работы.

Расчистки

Расчистки относятся к числу простейших горных выработок. Обычно расчистки проходят на склонах. При расчистках производят свал делювия или осыпей со склона с целью обнажения залегающих под ними пород. Часто расчистками снимают и выветрелый слой коренных пород.

Расчистки делают ступенчатыми так, чтобы одна ступень перекрывала другую. Ширина расчистки делается обычно 0,6-0,8 м, глубина не должна превышать 1,5 м.

Геологическую документацию ведут аналогично описанию шурфа.

Канавы

Канавой называется открытая горная выработка для вскрытия коренных пород, залегающих близко к поверхности. Канавы обычно закладывают по направлению падения пород. Геологическую документацию ведут также как при описании шурфов. Однако при зарисовке канав, необходимо наряду со стенками отобразить и забой.

Документация выработок при инженерно-геологических обследованиях трассы.

Инженерно-геологическое обследование трассы автомобильной дороги включает в себя обследование собственно трассы, резервов грунта для возведения земляного полотна автомобильной дороги и мест устройства малых искусственных сооружений.

Описание грунтов при инженерно-геологическом обследовании трассы производят согласно указаниям, изложенным выше.

При изучении почв следует руководствоваться литературными данными, картографическими материалами и сведениями, полученными в местных сельскохозяйственных организациях.

Описание шурфов при инженерно-геологическом обследовании трассы производят в журнале установленной формы. Заполнение всех граф журнала обязательно.

На первой странице, в первую очередь, указывают дату производства работ, номер шурфа и привязку шурфа к трассе (км, пк, право или лево м).

Затем на этой же странице в горизонтальных графах указывают:

1. Рельеф окружающей местности - «равнинный», «холмистый» и т.д.

2. Элемент рельефа, на котором заложен шурф, например «средняя часть пологого склона северной экспозиции».

3. Вид угодья и растительность, например: «молодой еловый лес» или «луг» и т.д.

4. Тип почво-грунта и название подстилающей породы, например: «слабо оподзоленная на пылеватом покровном суглинке».

5. Гидрогеологические условия (условия естественного водоотвода, возможность устройства искусственного водоотвода, направление стока, заливаемость при паводках и т.д.).

6. Уровень подземных вод, появившийся и установившийся характер притока воды (сочится, течет струйками, поступает из водоносного слоя равномерно и т.д.), горизонт оглеения и характер его (отдельные пятна, прерывистые прослойки, сплошной горизонт, пятна ожелезнения), а также предполагаемый наивысший (расчетный) уровень подземных вод.

Предполагаемый наивысший расчетный уровень грунтовых вод определяют по косвенным признакам - оглеению, растительности, типу почвы и т.д.

Описание шурфов ведут на развернутом листе в вертикальных графах.

В графе 1 отмечают №№ взятых образцов и глубину их взятия.

В графе 2 в масштабе 1:10 и 1:20 зарисовывают колонку шурфа цветными карандашами или, что более желательно, непосредственно грунтом.

В графе 3 указывают индексы генетических почвенных горизонтов «A₀», «A₁», «A₂», «B», «C».

Индексом «A» обозначают верхний горизонт почвы, в котором, в основном, происходит накопление и разрушение органического вещества.

Этот горизонт обычно окрашен в более темный цвет, чем нижележащие, благодаря наличию в нем перегноя. Легко растворимые соли чаще всего бывают вымыты из этого горизонта.

Горизонт «A» в некоторых почвах подразделяется на три подгоризонта: «A₀», «A₁», «A₂».

Индексом «A₀» обозначают дернину, пахотный горизонт и лесную подстилку.

В подгоризонте A₁ происходит накопление гумусовых веществ, благодаря чему он окрашен в темные цвета - черный, бурый, темно-серый.

Подгоризонт А₂ наиболее характерен для подзолистых почв. Отличается от подгоризонта А₁ меньшим содержанием органических веществ, а в связи с этим и более светлой окраской.

Ниже залегает горизонт, обозначаемый буквой «B» и называемый горизонтом вымывания. Обычно он более плотный. В нем накапливаются различные соли, часто в виде выцветов, налетов, вкраплений конкреций и т.д.

Горизонт B постепенно переходит в горизонт C, мало затронутый процессом почвообразования и называемой материнской породой.

В заболоченных почвах выделяется горизонт оглеения.

В графе 4 и 5 указывают глубину подошвы и мощность описываемого слоя.

В графе 6 отмечают цвет грунта (см. рис. 1).

В графе 7 дают наименование грунта по дорожной классификации (таблица № 1) на основании визуальных признаков, указанных в приложении.

В графе 8 отмечают категорию грунта по Е.Н.В. (по трудности проходки) и по СНиПу.

В графе 9 по визуальным признакам отмечают влажность грунта (приложение №).

В графе 10 отмечают плотность грунтов.

В поле плотность связных грунтов можно определить по трудности проходки, пользуясь следующей таблицей:

Таблица полевого определения плотности связных грунтов

Табл. № 4

Рис. 4

В графе 11 фиксируют структуру почвенных горизонтов и ее прочность, что является весьма важным показателем свойств грунта при использовании его в качестве материала для возведения земляного полотна. Основные типы структуры почв приведены на рисунке № 4.

В графе 12 отмечают новообразования и включения, а также глубины, на которых происходит вскипание под действием 10 % раствора соляной кислоты и интенсивность вскипания.

В графе 13 дают оценку пройденных пород с точки зрения возможности использования их для возведения земляного полотна. В случае неблагоприятных грунтов указывают, по какой причине их нельзя использовать для этих целей (повышенная влажность, излишнее содержание пылеватых фракций, заторфованность и т.д.).

При обследовании резервов описание шурфов производят в «Журнале разведки притрассовых месторождений стройматериалов».

При обследовании шурфами мест устройства малых искусственных сооружений описание производят в соответствующем журнале (см. приложение № 20).

Отбор проб грунта для лабораторных испытаний.

Отбор проб грунта для лабораторных испытаний производят в характерных шурфах из середины каждого генетического почвенного горизонта.

При описании шурфов, из которых не отбирают пробы грунтов для лабораторных испытаний, необходимо указать, каким из ранее взятых проб аналогичны грунты из данного шурфа. Это даст возможность после производства лабораторных испытаний правильно откорректировать грунтовый профиль.

Для определения гранулометрического состава и пластичности отбирают пробы весом около 0,5 кг при мелкоземистых грунтах и 3 кг при скелетных грунтах.

Пробы упаковывают в плотные мешочки, на которых указывают номер пробы. До отправки в лабораторию пробы следует высушивать.

С типичных участков трассы протяжением 3-5 км отбирают пробы для определения объемного веса, естественной влажности и стандартного уплотнения.

Глубина отбора этих проб не должна выходить за пределы глубины заложения притрассовых резервов.

Отбор проб для определения объемного веса и естественной влажности производят так, как указано выше.

Для определения стандартного уплотнения отбирают пробу с нарушенной структурой весом около 3-х кг.

При обследовании внетрассовых резервов производят послойное опробование с целью определения гранулометрического состава, пластичности, объемного веса и стандартного уплотнения в пределах глубины разработки резерва.

Если грунт резерва предполагается использовать для возведения высоких насыпей, то кроме этого необходимо произвести определение угла внутреннего трения грунта с нарушенной структурой и сцепление, для чего можно использовать пробу, взятую для определения стандартного уплотнения.

При обследовании мест устройства малых искусственных сооружений отбирают послойно пробы для определения естественной влажности и пластичности.

Кроме того, на 2-3 однотипных местах отбирают монолит для определения коэффициента пористости.

Образец

Образец

Образец

ПРИКОПКИ

 

 

ГЛАВА III. ДОКУМЕНТАЦИЯ БУРОВЫХ СКВАЖИН

Основным первичным геологическим и техническим документом при производстве буровых работ является буровой журнал, содержащий всесторонние исходные данные, необходимые для разработки проектной документации.

Форма бурового журнала должна быть единой. Журнал ведут одновременно с производством бурения инженер или техник-геолог при участии бурового мастера.

Записи в журнале проверяет ежедневно старший инженер или начальник геологической партии (отряда).

За устье скважины следует считать:

а) при бурении с поверхности земли - поверхность земли;

б) при бурении с забоя шурфа - устье шурфа;

в) при бурении в русле реки - уровень воды в реке или поверхность льда.

При бурении в русле реки вблизи берега устанавливают рейку с метрическими делениями. По рейке ежедневно перед началом работ ведут наблюдения и в специальном журнале записывают колебания уровня воды в реке.

Описание пород в буровом журнале производят послойно по извлечении образцов из скважины, не допуская высыхания, так как при этом изменяется цвет, влажность, консистенция грунтов.

При производстве бурения необходимо внимательно следить за всякой переменой породы не только при извлечении ее из скважины, но и в процессе бурения, как по ощущению оправления инструмента при вращательном бурении, так и по звуку. При всякой замеченной в процессе бурения перемене, следует останавливать бурение, замерять глубину выработки и извлекать инструмент из скважины для того, чтобы правильно определить границу слоев, состояние влажности, плотности, консистенции.

Техник-геолог, инженер-геолог совместно с буровым мастером выполняют документацию технологии бурения.

Техническая документация заключается в записях всех обстоятельств бурения и времени, израсходованного на каждую операцию.

Кроме указания рабочего инструмента и основных элементов работы фиксируют промежуточные операции: чистка скважин, расходка труб, провалы инструмента, остановки бурения для замеров уровня воды, прокачки, аварии и т.п.

Заполнение бурового журнала

Описание скважин производят в буровом журнале. Буровой журнал должен все время находиться на скважине и заполняться в процессе бурения.

Ведение записей на листках и заполнение бурового журнала по окончании смены категорически запрещается. Записи в журнале производят четко и разборчиво. Все графы журнала подлежат обязательному заполнению. Прочерки в графах не допускаются. Если в скважине, например, грунтовая вода не обнаружена, то в соответствующей графе вместо прочерков следует писать: - «скважина сухая», или «вода не встречена».

Запрещается подчищать неправильно занесенные сведения. Неправильные записи надо зачеркнуть, а сверху написать правильные. Зачеркивать надо так, чтобы без труда можно было прочесть зачеркнутое.

За правильность, полноту и своевременность заполнения журнала отвечает техник-геолог.

Журнал, в котором ведется описание скважины хранится у геолога.

Записи в буровом журнале должны быть подписаны буровым мастером и геологом.

Прежде чем приступить к бурению, необходимо заполнить первую страницу журнала, на которой указывают наименование объекта, горизонтальную и вертикальную привязку скважины (пикет+, вправо, влево, м), отметку устья скважины, диаметр бурового комплекта, а также дату начала бурения скважины.

При описании образцов грунта, в первую очередь, дают наименование грунта по номенклатуре, принятой в дорожной классификации грунтов (таблица № 1).

Наименование мелкоземистых грунтов определяют на основании внешних признаков, приведенных в приложении № 2.

Скальные и полускальные грунты опознают в поле простым осмотром, причем их всегда следует рассматривать только в свежем изломе.

При обследовании насыпных грунтов, которыми могут быть самые разнообразные породы, перед основным наименованием породы пишут слово «насыпной», например: «насыпной суглинок», «насыпная супесь» и т.д.

При описании песков после наименования указывают крупность песка (крупный, мелкий и т.д.), причем следует помнить, что при инженерно-геологических обследованиях (обследовании мостовых переходов, площадок и т.д.) крупность песка определяют по дорожной классификации (таблица № 1), при разведке стройматериалов - по классификации ГОСТ 8736-67, а при обследовании резервов грунта - по обеим классификациям.

Крупность песка в поле определяют на глаз и на ощупь по опыту (визуально).

Для определения в поле крупности песка и мелкого гравия удобно пользоваться шаблоном, приведением на рис. 2.

В буровом журнале при описании грунтов необходимо отмечать червоточины (ходы червей) и наличие макропористости.

Макропористость - это видимая невооруженным глазом пористость, обусловленная наличием тонких канальцев, иногда с остатками растений.

Макропористость характерна для лессовидных грунтов, которые при замачивании под нагрузкой дают дополнительные осадки.

При наличии макропор к наименованию породы должны быть добавлены слова «лессовидный» или «макропористый» (лессовидные грунты имеют палевый и светло-желтый цвет).

При наличии сцементированности пород указывают степень сцементированности и характер цемента.

Так как некоторые свойства грунта (плотность, трещиноватость и т.д.) в известной степени определяются в процессе проходки скважин, одновременно с описанием грунтов в буровом журнале необходимо отмечать технику проходки скважин. При этом должно быть указано:

а) род наконечника, посредством которого производится бурение. Если в процессе бурения переходят с одного наконечника на другой, то указывают причину перехода;

б) при вращательном бурении указывают величину проходки при одной забурке;

в) при ударно-канатном бурении указывают характер удара и звука, издаваемого при ударе снаряда о забой, равномерность скорости проходки, а также сведения о степени трудности обсадки труб;

г) высота напорной пробки, если таковая наблюдается.

д) случаи провала гарнитуры, что имеет место при проходке закарстованных пород.

Рис. 5. Виды слоистости

При этом следует указать на какой глубине и насколько провалилась гарнитура, а также все остальные особенности проходки.

Помимо всех указанных данных в журнале отмечают категорию грунта по буримости (по ЕНВ) и по трудности разработки (по СНиПу).

Классификация горных пород по буримости при ручном ударно-вращательном бурении, а также при бурении колонковыми снарядами и механическом ударно-канатном бурении приведены в приложении № 13.

Документация при ударно-вращательном и ударно-канатном бурении

В инженерно-геологической практике при бурении неглубоких скважин наиболее эффективным видом разведки является ударно-канатное.

В последние годы в практике инженерно-геологических изысканий нашли применение малогабаритные станки типа БУКС-ЛГТ, БУЛИЗ-15.

При извлечении инструмента из скважины на поверхность техник, не удаляя грунт из бурового наконечника, очищает его от шлама. Затем осторожно не нарушая, по возможности, естественного строения, удаляет породу с бурового наконечника.

Если в пределах одного и того же подъема порода отличается по литологическим признакам или цвету, техник обязан описать эти слои отдельно. При мощности слоя менее 10 см, его не выделяют, а отмечают как «прослой».

Всю извлеченную из скважины породу выкладывают на доски или фанеру, в той последовательности, в какой она отобрана из скважины, в месте укрытом от дождя.

При водоносных породах следует желонку опоражнивать в ведро с тем, чтобы после отстоя слить воду и отложить породу на доски (фанеру).

После того как грунты осмотрены и разложены на досках приступают к подробному описанию и отбору образцов.

Отбор образцов грунтов для геологической документации

Образцы грунтов из буровых скважин отбирают для геологической документации и для лабораторных исследований. При отборе образцов учитывают требования ГОСТ 12071-60.

Отбор грунтов для геологической документации производят при каждой смене слоя, но не реже чем через 0,5 м.

Отобранные образцы укладывают в ящик с ячейками размером 100 мм × 100 мм (см. рис. 6).

Рис. 6. Ящик для геологической документации

Ячейки ящика заполняют грунтом вровень с краями. При укладке в ящик образцов связных грунтов не следует их мять, придавая им какую-либо форму или утрамбовывать их в ячейке.

На ребре поперечной стенки ящика пишут № скважины, а на ребрах перегородок ящика под каждой ячейкой - интервал глубин залегания грунтов, характеризуемый данным образцом. Так если при бурении скважины до глубины 1,30 м наблюдается одна грунтовая разность, а ниже другая, то интервалы опробования для геологической документации будут такие 0,0-0,5; 0,5-1,0; 1,0-1,3; 1,30-1,80 и т.д.

По заполнении образцами пород, ящик закрывают плотно пригнанной крышкой, привинчиваемый шурупами. На крышке и на передней торцовой стенке ящика должно быть написано: наименование объекта, № ящика и №№ буровых скважин.

Отбор образцов грунта с нарушенной структурой для лабораторных анализов

Отбор образцов грунта с нарушенной структурой для лабораторных анализов производят из каждого характерного слоя. В случае значительной мощности слоя (более 1,0 м) из него может быть отобрано несколько образцов.

Образцы для лабораторных анализов из данного слоя отбирают с характерной для него глубины после того, как отобраны образцы для геологической документации из этого слоя.

Взятый образец упаковывается в мешочек из плотной ткани. В мешочек вкладывается этикетка с указанием наименования трассы, участка, объекта, № скважины, глубины взятия образца, даты взятия и фамилии лица, взявшего образец.

В буровом журнале записывается № образца и глубина взятия его, а на мешочке одновременно проставляется № образца.

Нумерация образцов устанавливается порядковая для каждого объекта или для группы мелких объектов.

Под глубиной взятия образца для лабораторных анализов следует понимать интервал глубин, в пределах которых взят образец.

Так если опробуют слой, залегающий на глубине 1,20 - 2,10 м, и из какой-то части его, например, с глубины 1,50 - 1,70 м, берут образец грунта, то глубиной взятия образца считается интервал 1,50 - 1,70 м.

Записи, в которых не отмечен интервал взятия образца, следует считать неправильными. Например, если указывается, что образец взят с глубины 1,50 м, то эта глубина указывает только одну точку, с которой практически отобрать образец нельзя.

Пробы грунта для определения естественной влажности помещают в металлические бюксы.

Бюкс представляет собой металлический стаканчик цилиндрической формы с плотно пригнанной крышкой (см. рис. 7). Рекомендуемые размеры бюкса: диаметр 4 см, высота - 4 см. И в крышке и на дне стаканчика должен быть проставлен номер бюкса.

Рис. 7. Металлический бюкс

Пробу на влажность отбирают немедленно по извлечении грунта из скважины, из середины взятого образца, для чего поверхность его зачищают. Пробу весом 30-50 граммов помещают в бюкс и здесь же, у скважины взвешивают на аптекарских весах.

Для большей точности, взвешивание производят троекратно, и затем вычисляют среднее из трех взвешиваний. Вес пробы с бюксом и номер бюкса записывают в буровой журнал в графе 15 против того слоя, из которого взята проба. Для определения влажности, пробы направляют в полевую или стационарную лабораторию.

В случае, если по каким-либо причинам взвешивание у скважины произвести невозможно, на бюкс с помещенной в него пробой грунта надевают резиновое кольцо, чтобы закрыть щель между крышкой и бюксом и предохранить, так образом, на некоторое время пробу грунта от высыхания. Затем бюкс кладут в полевую сумку или грунтовый мешочек и убирают в место, укрытое от дождя и солнца.

По возвращении с работы бюксы взвешивают в камеральном помещении или в полевой лаборатории.

Если взвешивание невозможно произвести в тот день, когда отобрана проба грунта для определения влажности, бюкс с пробой необходимо запарафинировать.

Для этого кромку крышки и прилегающую к ней часть бюкса обматывают в два слоя узкой полоской марли или бинта, и бюкс погружают в расплавленный парафин вверх дном так, чтобы щель между крышкой и бюксом была полностью закрыта парафином. После этого бюкс до конца работы убирают в место, укрытое от дождя и солнца, а по возвращении с работы помещают в ящик, где хранят до отправления в лабораторию.

Мастика, используемая для парафинирования проб грунтов, т.е. для предохранения их от потери влажности, представляет собой смесь, состоящую из парафина - 60 %, воска - 25 %, канифоли - 10 % и минерального масла - 5 %.

Использовать только один парафин для этой цели не рекомендуется, так как он при высыхании растрескивается.

В ряде случаев целесообразно отбирать общий образец и для определения естественной влажности и для определения пластичности. В этом случае берут образец грунта весом около 200 граммов и помещают в большой металлический бюкс, который затем парафинируют так, как указано выше.

Для сохранения влажности проб грунта, помещенных в бюксы, кроме мастики можно пользоваться широкой изоляционной лентой или лейкопластырем, которыми край крышки плотно обматывают в 3-4 ряда, так чтобы они взаимно перекрывались.

Отбор образцов грунта ненарушенной структуры

Одной из важнейших задач при проходке буровых скважин является отбор образцов грунта с ненарушенной структурой. Для этой цели применяют грунтоносы. При ударном бурении отбор монолитов производят при помощи забивных грунтоносов.

При вращательном бурении применяют обуривающие грунтоносы Тыльчевского, забивные Копачева и др.

Чаще всего при инженерно-геологических обследованиях применяют грунтоносы диаметром 100 мм (при диаметре обсадных труб 127/115 мм).

На рис. 8 показаны в разрезе грунтоносы обоих типов.

Для отбора проб из слабых водонасыщенных глинистых грунтов трестом ГРИИ предложен грунтонос, в котором отделение и удержание образца осуществляется подрезающим устройством и вакуумом, который образуется при подъеме грунтоноса.

Грунтонос Колачева (работающий по принципу вдавливания).

Б. Обуривающий грунтонос.

1. Коронка цилиндра. 2. Наружный цилиндр. 3. Внутренний цилиндр 4. Головка наружного цилиндра. 5. Головка внутреннего цилиндра. 6. Замковое соединение со штангой. 7. Центрирующий винт. 8. Клапан. 9. Подстаканник.

Рис. 8.

При колонковом бурении в крепких породах образцом ненарушенной структуры является керн.

Отбор образцов грунта производят согласно ГОСТ 12071-66 «Грунты. Отбор. Упаковка, хранение и транспортирование образцов».

Грунтоносы, работающие по принципу вдавливания в грунт, состоят из цилиндра (сплошного или разъемного), внутри которого вставлена разъемная гильза. При надавливании на штангу, внешний цилиндр давит на заплечики гильзы, вгоняя ее в грунт.

Во избежании сжатия отбираемого грунта, грунтонос не следует вдавливать на полную длину, для чего перед вдавливанием грунтоноса на штанге снаряда делают метку, до которой нужно погрузить снаряд.

После подъема грунтоноса на поверхность, снаряд разбирают, извлекают из него внутренний цилиндр, а из цилиндра вынимают монолит, нарушенные концы монолита срезают и монолит парафинируют для предохранения его от потери влажности.

Для этого монолит обертывают пропитанной мастикой марлей, перевязывают шпагатом и опять опускают в мастику. К верхней грани монолита мастикой прикрепляют этикетку с указанием номера монолита и места отбора его. На этикетке обязательно пишется слово «верх».

Парафинирование рекомендуется производить при температуре не выше 70°, так как при более высокой температуре мастика может глубоко проникнуть в поры грунта.

С образцами связных грунтов мягко и текучепластичной консистенции, а также несвязных (песчаных) грунтов, отобранных грунтоносом треста ГРИИ, поступают следующим образом: грунт, выступающий из гильзы, срезают ножом, на торцы образца надевают алюминиевые крылья, а на контакты крышек с гильзой - резиновые бандажи, затем все это парафинируют.

Обуривающие грунтоносы отличаются от вышеописанных тем, что вдавливание их в грунт сопровождается одновременно обуриванием стенок монолита.

Внешний цилиндр, снабженный на конце винтовой коронкой, вращаясь, постепенно и равномерно врезается в грунт, вытачивая столбик грунта.

После погружения на определенную глубину, грунтонос осторожно, без встряхивания и ударов, отрывают от забоя и поднимают на поверхность, где его развинчивают, и из него извлекают внутренний цилиндр. Дальнейшую обработку монолита производят так, как указано выше.

Перед взятием монолита забой скважины должен быть тщательно очищен от шлама.

В случае обильного поступления подземных вод в скважину, необходимо отбор монолита производить немедленно вслед за снятием с забоя сильно размокшего грунта.

Монолиты, до их отправки в лабораторию, хранят в прохладном помещении с температурой не ниже 0°. Срок хранения монолитов с момента их отбора до производства лабораторных испытаний не должен превышать 1,5 месяца. Удлинение этого срока допускается при условии хранения монолитов в специальных помещениях или шкафах при постоянной положительной температуре и насыщенности воздуха водяными парами.

Монолиты, отправляемые в лабораторию, упаковывают в деревянные ящики, вмещающие не более 20 кг грунта и имеющие деревянные ручки с двух сторон. Образцы необходимо укладывать плотно, заполняя пустоты между ними древесными опилками, стружками или соломой.

На ящиках делаются надписи «верх» и «не кантовать». Крышка ящика должна укрепляться на шурупах, а не забиваться гвоздями.

Все пробы, как с нарушенной, так и с ненарушенной структурой, отобранные для лабораторных испытаний заносят в ведомость по форме, приведенной в приложении 17 для грунтов и в приложении 18 для стройматериалов.

Ведомость составляют в 3-х экземплярах. Один экземпляр кладут в ящик с пробами, отправляемыми в лабораторию, второй экземпляр отправляют в лабораторию по почте, и третий экземпляр оставляет у себя геолог, как копию ведомости.

Наблюдения за уровнем грунтовых вод в скважинах

При бурении скважин в целях инженерно-геологического обследования подливать воду в скважину категорически запрещается.

При проходке скважины необходимо тщательно следить за изменением степени влажности грунтов.

В случае появления грунтовой воды, немедленно замеряют уровень ее зеркала, который фиксируют в буровом журнале, в соответствующей графе, как «Уровень появления грунтовой воды». Одновременно отмечают дату и время замера.

После того, как появившийся уровень грунтовой воды зафиксирован, скважину углубляют на 1,0-1,5 м, затем бурение приостанавливают и через каждые 5-10 минут производят замеры уровня воды в скважине до тех пор, пока два последние замера дадут одинаковые результаты (с точностью ±1 см).

Этот уровень фиксируют в журнале как «Установившийся (статический) уровень грунтовой воды».

При дальнейшем бурении уровень воды в скважине замеряют ежедневно перед началом работ и в конце смены.

Данные наблюдений записывают в буровом журнале в таблице, озаглавленной «Замеры уровня грунтовых вод в скважине».

Если после перекрытия водоносного горизонта из-под фрезера в скважину подтекает вода, необходимо произвести надбашмачный тампонаж.

Это делают следующим образом: в водоупоре делают подработку на 40-50 см, затем в скважину забрасывают слегка подсушенные шарики из суглинка или глины и утрамбовывают их желонкой, отверстие которой закрывают пробкой.

После этого откачивают из скважины воду и продолжают бурение.

При вскрытии нового горизонта грунтовых вод производят те же наблюдения и операции, что и над ранее пройденным водоносным горизонтом.

В процессе бурения необходимо следить за изменениями стояния воды в скважине и особенно при смене одних пород другими, например, рыхлых аллювиальных отложений - коренными скальными породами; глинистых пород - песчаными и т.п.

В периоды резкого колебания уровня подземных вод (при весеннем снеготаянии, в половодье, при выпадении дождей) замеры уровня воды производят после каждого подъема бурового снаряда.

Если при проходке скважины вода не была обнаружена, но были вскрыты переувлажненные или трещиноватые грунты, необходимо в течение суток проверить, не появилась ли в скважине вода.

Наиболее распространенным и простым прибором для замера уровня грунтовой воды является «хлопушка». «Хлопушка» представляет собой металлический колпачок, внутри которого имеется канал, соединенный с пищиком. В верхней части «хлопушки» имеется кольцо для привязывания шнура. При соприкосновении колпачка с поверхностью воды, воздух через канал попадает в пищик и раздается характерный звук. После этого «хлопушку» извлекают из скважины и при помощи рулетки замеряют глубину ее погружения. Замеры уровня грунтовых вод производят с точностью ±1 см.

На рис. 9 показана хлопушка в натуральную величину.

Рис. 9. Хлопушка

При самоизливе воды из скважины определяют глубину появления фонтанирующего водоносного горизонта и после углубки скважины на 1-2 м замеряют расход воды и приступают к наблюдению за установлением статического уровня.

Для этой цели наращивают обсадные трубы и производят наблюдения за повышением уровня через 5-10 минут.

Дебит самоизливающейся скважины определяют объемным способом или по высоте фонтана.

Для замера дебита объемным способом на обсадную трубу одевают лист железа или резины, по которому направляют воду в мерный сосуд.

Дебит скважины по высоте фонтана можно определить по формуле Ю. В. Мухина:

, где:

Q - дебит скважины в л/сек;

d - внутренний диаметр трубы, фонтанирующей скважины в дециметрах,

f - высота фонтана от верхнего края обсадной трубы в дециметрах.

Рис. 10.

Все замеры уровня производят от одной точки, от поверхности земли. Превышение труб над поверхностью земли определяют одновременно с замером уровня воды.

Определение притока грунтовых вод в скважинах производят путем постановки опытных работ (откачки, нагнетания и т.п.) по особой инструкции^*). При небольшом притоке откачку можно производить желонкой.

^*) см. также приложение № 23.

В случае безнапорных или малонапорных вод для определения притока воды можно пользоваться методом, предложенным «Промтранспроект». При наблюдении за установлением уровня грунтовых вод в журнале фиксируют два соседних замера h₁ и h₂ в м и время между этими двумя замерами в минутах. Вычитая из h₁ - h₂, получаем высоту подъема воды R за время t: h₁ - h₂ = h_м.

Объем воды, соответствующий столбу воды h, равен πR²h, где πR² - площадь сечения трубы.

Такие замеры производят 3-4 раза, в зависимости от времени установления уровня и фиксируют в таблице следующей формы:

Отбор проб воды для химического анализа.

Основными условиями при отборе проб воды на химический анализ являются:

1. Чистота посуды и пробки;

2. Соблюдение методики отбора пробы;

3. Своевременная доставка проб воды на анализ в лабораторию.

Отбор проб воды из того или иного горизонта грунтовых вод производят только после надежной изоляции его от вышележащих горизонтов.

При отборе пробы воды в процессе бурения рыхлых пород проходка разведочных скважин должна вестись без промывки, с креплением обсадными трубами тотчас за продвижением забоя.

После вскрытия опробуемого водоносного горизонта скважину углубляют на 0,5-2,0 м, бурение прекращают и производят пробную откачку (желонкой) двух объемов столба воды в скважине с последующим восстановлением статического уровня, после чего отбирают пробу воды.

При бурении скважины в устойчивых породах (известняки, песчаники и т.д.) после вскрытия водоносного горизонта производят восстановление статического уровня, а затем бурение продолжают без кропления обсадными трубами.

После восстановления статического уровня производят оттартовку двух объемов воды, затем вновь восстанавливают статический уровень и отбирают пробу воды в средней части водоносного горизонта. Пробу отбирают батометром, желонкой или бутылкой.

Непосредственно бутылкой пробу воды из скважины отбирают следующим образом: к чистой бутылке привязывают прочным шпагатом или тросиком груз, достаточный для того, чтобы пустая бутылка погрузилась в воду. Бутылку закрывают (не туго) резиновой или корковой пробкой, с прикрепленным к ней шпагатом или тросиком длиной, соответствующей глубине погружения бутылки.

Бутылку, закрытую пробкой, опускают в скважину на шпагате или тросике. На заданной глубине пробку, при помощи шпагата, выдергивают, и после наполнения бутылки водой ее извлекают из скважины.

При большом столбе воды пробу можно отбирать желонкой. Для этого ее нужно закрыть снизу пробкой, чтобы набирающаяся через верх желонки вода не выливалась. После извлечения желонки из скважины воду, набравшуюся в нее, разливают в бутылки.

Если вода в выработке стоит открытая более 6 часов, ее надо откачать, так как при длительном стоянии воды может произойти ее окисление, выделение растворенных газов и изменение ее природных свойств.

После того, как в скважине наберется достаточное количество свежей воды, отбирают пробу.

В фонтанирующих скважинах пробу отбирают сразу после осветления воды.

В малодебитных скважинах, когда дебит меньше 0,01 л/сек. пробы должны отбираться после восстановления уровня.

Из открытых водоемов пробы воды можно отбирать непосредственно в бутылку. Можно зачерпнуть пробу ведром и затем перелить в бутылку.

Для каждой пробы воды должны быть приготовлены две бутылки емкостью по 0,5 литра.

Бутылки предварительно 2-3 раза промывают водой, отбираемой для химического анализа.

Воду в бутылки наливают не до самого верха, так чтобы между нижним краем пробки и урезом воды в бутылке оставалось воздушное пространство 3-4 см. Бутылки тщательно закупоривают корковыми или резиновыми пробками. Верхнюю часть горлышка бутылки с пробкой обматывают куском марли, завязывают шпагатом и заливают сургучом или мастикой. На каждую бутылку наклеивают этикетку с указанием объекта работ, № выработки, даты и глубины взятия пробы, а также фамилии лица, взявшего пробу.

В зимних условиях, во избежание разрыва бутылок при замерзании в ней воды, бутылки с водой должны храниться до производства анализов в теплом помещении. При отправлении проб воды в лабораторию составляют ведомость в 3-х экземплярах по прилагаемой форме.

Отбор проб воды на бактериологический анализ производят специальные организации по особой инструкции.

ВЕДОМОСТЬ

проб воды, направляемых в лабораторию на химический анализ

Автомобильная дорога _____________________________ Участок __________________

Главный специалист отдела

Ведомость составил

Главный геолог экспедиции (нач. партии)

« » _________ 19__ г.

Образец

Транспортировка проб воды и хранение их до анализа

Задерживать отобранные пробы на месте отбора, где трудно обеспечить надлежащие условия хранения, не рекомендуется.

Перевозить пробы следует в деревянных ящиках с ячейками, снабженных крышками.

Для транспортировки на дальнее расстояние, особенно в зимнее время, ячейки желательно обивать войлоком. Если это невозможно, то следует засыпать опилками все свободное пространство между бутылками и стенками ящика.

В лаборатории до начала анализа пробы хранят в специальном, лучше подвальном помещении, где температура не выше 20° и не ниже 0°.

Особенности документации при колонковом бурении

Колонковое бурение может применяться для проходки скважин во всех без исключения породах, но наиболее часто его используют для изучения скальных и полускальных пород.

Особенности документации буровых скважин при колонковом бурении связаны с особенностями самого колонкового бурения, при котором из скважины извлекают породы в виде монолитных колонок - «кернов».

Для того, чтобы дать правильную геотехническую характеристику грунта, колонковое бурение при инженерно-геологических исследованиях ведут без промывки забоя.

Величина забурки не должна превышать 0,8 - 1,0 м, а выход керна должен быть не ниже 80-90 %. В тех случаях, когда механическое бурение производят в скальных породах с целью уточнения геологического строения, можно применять промывку водой или слабым глинистым раствором.

Одним из главных условий при бурении скважин - это получение высокого процента выхода керна (близкого к 100 %) и сохранение выбуренной породы в естественном состоянии. Неудовлетворительный выход керна получается в результате его истирания и размывания, выпадения керна из-за плохой заклинки.

Для повышения процента выхода керна рекомендуется:

1. ограничивать проходку за 1 рейс бурения до 0,5 м,

2. ограничивать количество подаваемой промывочной жидкости,

3. увеличивать диаметр бурения,

4. не допускать сильной расходки бурового снаряда и не оставлять на забое неподнятый керн,

5. применять двойные колонковые трубы,

6. керн из колонковой трубы выдавливать нагнетанием воздуха или выбивать легким постукиванием молотка.

Необходимо следить, чтобы керн выходил постепенно, так как при выпадении керна нарушается последовательность напластований и легко спутать «низ» и «верх» керна.

Вынутый из колонковой трубы керн очищают от шлама, причем скальные породы промывают в воде, а с рыхлых пород шламовую корку при ее подсыхании снимают ножом.

Очищенный от шлама керн укладывают в специальный керновый ящик, который обычно (для удобства) имеет длину 1,0 и ширину 0,4 м с отделениями, соответствующими по ширине и глубине диаметру керна.

Образцы керна укладывают плотно друг к другу точно в таком порядке, в каком они были подняты из скважины. Все отдельные куски керна нумеруются и на каждом из них стрелкой показывается направление бурения.

Для того, чтобы отделить керн одного подъема от керна следующего подъема, между ними кладут деревянную бирку с размерами, соответствующими диаметру керна.

На бирке надписывают № керна, глубину интервала, с которого поднят керн, длину извлеченного керна и % выхода керна. Положение бирки отмечают на ребре перегородки ящика над керном, где пишут № керна, глубина его взятия, и стрелкой показывают начало и конец керна (см. рис. 11).

Если керн при подъеме вынут в виде обломков, то обломки укладывают так, чтобы их объем отвечал объему нормального керна. На каждом куске ставят номер в виде дроби, например: 15/1, 15/2 и т.д. Если выход керна очень низки, и значительная часть породы извлекается в виде шлама, последний необходимо укладывать вместе с керном.

После укладки измеряют длину поднятого керна (вместе с обломками) и вычисляют процент выхода керна (шлам в расчет не принимается).

Например, было пробурено 1,3 м; поднятый керн имеет длину 1,2 м; тогда % выхода керна будет равен:

 %.

Описание керна производят после каждого подъема незамедлительно с тем, чтобы охарактеризовать его естественное состояние. В журнале не допускается запись «то же» и не допускается объединение - описание образцов, поднятых за несколько рейсов.

В тех случаях, когда керн не поднят (при растирании его в скважине и уносе в трещины и пустоты в сильно трещиноватых и закарстованных водоносных породах), в журнале записывают интервал бурения от ... до ... м и в графе «описание пород» делают запись: «керн не поднят», «при спуске снаряд стал на забой».

Все провалы инструмента, наблюдающиеся в процессе бурения (в сильно трещиноватых или закарстованных породах) обязательно должны быть зафиксированы в буровом журнале с указанием глубины провала инструмента от ... до ... м в графе «описание пород».

В процессе бурения производят хронометраж времени чистого бурения.

После окончания бурения скважин проводят контрольное описание результатов бурения всех скважин.

При отсутствии на буровой керновых ящиков проходка скважин колонкового бурения запрещается.

Рис. 11. Керновый ящик

Описание пород и отбор проб грунта для анализа при бурении

Отбор проб грунта для лабораторных испытаний при колонковом бурении производят при контрольном описании кернов, причем образцы твердых пород направляют в лабораторию в виде «кернов», а рыхлые породы в мешочках.

Монолит рыхлых пород отбирают грунтоносами или специально изготовленной разъемной трубой. Брать монолиты обычной колонковой трубой не разрешается, так как при этом нарушается естественная структура грунта.

Шнековое бурение

Этот вид бурения характеризуется большой скоростью проходки, но имеет ряд существенных недостатков:

1) трудно определить границы различных пород;

2) трудно, а иногда и вообще невозможно фиксировать уровни подземных вод;

3) при извлечении из скважин нарушается структура пород.

Тем не менее шнековое бурение может быть рекомендовано на поисковых работах и частично при разведочном бурении на резервах грунтов и месторождениях строительных материалов.

Отбор проб при шнековом бурении осуществляют с помощью магазинного шнека.

Магазинный шнек представляет собой - трубу с навитой спиралью, на одном конце которой имеется резьба для присоединения буровой коронки, а на другом - выступ для соединения со шнеками.

Внутри трубы шнека помещается магазин для керна, состоящий из разрезанной вдоль оси тонкостенной трубы. Для извлечения керна из магазинного шнека необходимо отвернуть ключом коронки, и захватив крюком за отверстия в концах магазина, извлечь магазин с керном из трубы шнека. Разъединив магазин на две половины, извлекают керн.

Документацию выбуренной породы ведут по выходу породы на поверхность.

При шнековом бурении образцы пород на дневную поверхность поступают с опозданием, поэтому для определения глубины скважины в момент отбора образца породы следует вводить корреляционный коэффициент:

Н_и = Н_ф × К, где:

Н_и -   истинная глубина залегания образца породы;

Н_ф -  фиктивная глубина, т.е. глубина скважины в момент отбора пробы;

К -    корреляционный коэффициент, значение которого зависит от свойств пород, диаметра шнеков и скорости их вращения.

Значения коэффициента К

Вибрационное бурение

При проходке скважин вибрационным способом в качестве буровых наконечников используют виброзонды, реже виброжелонки и грунтоносы. Образцы с ненарушенной структурой для исследований грунтов следует отбирать специальными грунтоносами диаметром 108 и 127 мм; длина грунтоноса при этом должна быть не менее 500 мм.

Для получения качественной геологической документации величину рейса при вибрационном бурении следует ограничивать согласно следующей таблице:

Для установления границ литологических разностей грунтов при проходке неустойчивых пород, необходимо, чтобы обсадная колонна несколько опережала забой скважины.

Образец

Особенности бурения и документации скважин, проходимых в мерзлых грунтах

Документации скважин, проходимых в вечно мерзлых и сезонно-промерзающих грунтах, отличается рядом особенностей, связанных с необходимостью получения и описания специфических инженерно-геологических характеристик грунтов, находящихся в мерзлом состоянии.

Основными специфическими характеристиками мерзлых грунтов являются: их мощность, температурный режим, суммарная влажность, содержание льда и его распределение в породе, концессионные свойства в процессе оттаивания и в талом состоянии.

При выборе режима бурения необходимо исходить из условия, что свойства образцов грунта, извлекаемого из инженерно-геологических скважин, должны в максимальной степени приближаться к свойствам грунта в естественном залегании.

Для наилучшего сохранения естественных свойств мерзлых грунтов проходка в них инженерно-геологических скважин должна осуществляться укороченными (до 0,2-0,3 м) рейсами с применением при колонковом бурении ребристых коронок и малых скоростей бурения.

Бурение с предварительным нагревом бурового инструмента с промывкой водой или подливкой воды запрещается.

Для сохранения естественных условий теплообмена на поверхности грунта необходимо избегать на площадке, выбранной для бурения, излишних вырубок леса, кустарника, расчистки снега, уничтожения мохового покрова, сводя их к минимуму.

В буровом журнале должны быть приведены следующие документальные данные:

а) описание растительного и мохового покрова, толщины снега в месте заложения выработки;

б) глубина перехода мерзлых грунтов в талые;

в) суммарная мощность ледяных включений на 1 пог.м разреза.

Описание мерзлого грунта должно включать:

1. Сведения о криогенном строении, характеризующем распределение льда в грунтах.

Различают следующие криогенные текстуры мерзлых грунтов:

а) массивная, характеризующаяся наличием в основном порового льда;

б) слоистая и сетчатая, характеризующаяся наличием линз и прослоев льда; в грунтах сетчатой текстуры эти включения расположены в виде сетки, а в грунтах слоистой текстуры, ледяные включения расположены в виде прослоек и линз, чередующихся с минеральными слоями; минеральные слои характеризуются массивной текстурой.

2. Оценку суммарной мощности ледяных включений, которую производят путем непосредственного измерения мощности ледяных включений в керне.

Для более точного учета ледяных включений рекомендуется фотографировать поднятый керн с масштабной линейкой. Перед измерениями или фотографированием боковую поверхность керна зачищают. Кроме того, для оценки содержания цементирующего льда, при бурении производят непрерывный отбор проб мерзлого грунта бороздовым способом на суммарную весовую влажность. Более крупные включения (линзы, прослои) учитывают только путем измерений.

3. Характеристику состояния мерзлого грунта (твердо-мерзлые, пластично или сыпуче мерзлые).

В процессе бурения необходимо точно отбить границу между талыми и мерзлыми грунтами. В некоторых случаях сыпуче-мерзлые грунты даже при низких температурах трудно отличить от талых вследствие почти полного отсутствия цементационного льда.

В сомнительных случаях следует прибегать к измерению температуры керна ртутными термометрами; причем резервуар термометра должен быть полностью погружен в грунт, а сам грунт и термометр закрыты от солнца. Кроме того отличать в указанных случаях мерзлый грунт от талого следует по изменению цвета при оттаивании: мерзлый грунт оттаивая всегда темнеет.

При проходке скважин в вечномерзлых грунтах необходимо исключать попадание в скважину подземных вод.

Правила отбора образцов грунта для лабораторных определений их свойств при проходке скважины в вечно-мерзлых породах аналогичны изложенным выше. Особые требования предъявляются лишь при отборе образцов для определений влажности и объемного веса:

а) отбор проб на влажность производят бороздой;

б) применение грунтоноса при отборе проб для определения объемного веса не является необходимым;

в) поскольку отбор грунта из керна в кольцо затруднителен, объемный вес следует определять непосредственно у скважины методом гидростатического взвешивания.

На участках, где проектируется земляное полотно, пробы следует отбирать из сезонно оттаивающего и контактного слоев, верхнего слоя вечной мерзлоты и при каждой смене типа грунта.

Для определения льдистости и естественной влажности пробы отбирают на глубинах до 1-го м - с каждых 0,3 м; от 1 до 3-х м с каждых 0,5 м; ниже - с каждого метра.

Для других определений пробы отбирают из средней части каждой литологической разности.

Льдистость мерзлого грунта определяется отношением объема льда, содержащегося в грунте к объему мерзлого грунта.

Для определения осадки мерзлых грунтов слоистой и сетчатой текстуры в процессе их оттаивания отбирают два одинаковых образца мерзлого грунта ненарушенной структурой. Для взятия образцов используют бур-кернобратель или фрезу (металлическое кольцо с зубчатым краем). Диаметр кернобрателя и фрезы должен быть на 0,5 см больше диаметра кольца одометра, в которое помещается образец грунта, т.е. не менее 11-12 см. Высота монолита - 10-15 см.

Наблюдения за температурой грунта в скважинах

Глубина скважин, предназначенных для температурных наблюдений, должна быть не менее 5 метров. Верхнюю часть скважины в пределах талого грунта и на 0,5-1,0 метра в мерзлых обсаживают трубами. Выступающую часть обсадной трубы закрывают деревянным коробом, заполненным термоизоляционным материалом. Температуру начинают измерять не ранее чем через 3-е суток.

Температуру фиксируют на глубине 0,4; 0,8; 1,2; 1,6; 2; 2,5; 3; от 3-х до 10 метров - через каждый метр, а глубже 10 метров - через 5 метров.

Термометры собирают связками не боле 5 штук в каждой и с помощью шнура опускают в скважину. Время выдержки термометра в скважине должно быть не менее 3-х часов. Вынимают связки, начиная с верхней. В мокрых скважинах, во избежание примерзания термометров ко дну или стенкам скважины, их смазывают вазелином и обматывают бумагой. Для освобождения примерзшего термометра в скважину следует насыпать поваренной соли. На глубинах до 3-х м измеряют температуру четыре раза в сутки; до 10 м - один раз в сутки, глубже 10 м один раз в месяц.

Для измерения температур кроме ртутных термометров применяют полупроводниковые термоэлектрические термометры (термопары) и термометры сопротивления. Наибольшее распространение получили медные термометры сопротивления.

Составление полевой геологической колонки

На основании записей, произведенных в буровом журнале, составляют полевую геологическую колонку (вертикальный разрез) скважины.

Составление полевой колонки обязательно для каждой скважины и производится по мере проходки скважины. Колонки составляют для простых условий по форме, приведенной на рис. № 12, при бурении в сложных условиях - по форме, приведенной на рис. № 13.

Рис. 12

Рис. 13

Масштаб колонки принимают 1:50 и 1:100 в зависимости от глубины скважины и характера напластований. Грунты показывают условными обозначениями и дают их подробное описание.

При бурении глубоких скважин, по данным замера уровня воды в скважине составляют график колебания уровня грунтовых вод. Кроме того, составляют график обсадки труб, при бурении с обсадкой и график выхода керна при колонковом бурении.

Колонку составляет геолог, ведущий скважину, и проверяет геолог - руководитель работ. В последующем, на стадии окончательной камеральной обработки, полевую геологическую колонку уточняют и исправляют на основании данных лабораторных испытаний и прилагают к отчету о произведенных инженерно-геологических обследованиях.

ГЛАВА IV. ПОЛЕВЫЕ МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ ГРУНТОВ

1. Зондирование (пенетрация)

Под зондированием или пенетрацией понимают метод исследования рыхлых горных пород при помощи вдавливания в них статической нагрузкой (статическое зондирование) или забивки при помощи динамической нагрузки (динамическое зондирование) наконечника на глубину, превышающую его высоту.

Динамическое и статическое зондирование являются методами непрерывного изучения свойств грунтов по разрезу. Сопротивление грунта при динамическом зондировании выражают обычно условным сопротивлением пенетрации равным отношению числа стандартных ударов молота к постоянной глубине погружения. Величина сопротивления грунта вдавливанию зонда статической нагрузкой, отнесенная к площади сечения зонда, называется удельным статическим сопротивлением грунта пенетрации и выражается в кг/см².

Величина условного и удельного сопротивления пенетрации зависит от многих переменных: пористости, степени влагонасыщения, гранулометрического состава, формы минеральных зерен, сцепления, упрочения и др. Поэтому результаты зондирования являются прежде всего качественными показателями, характеризующими грунт по совокупности признаков. С другой стороны сопоставление результатов зондирования с физико-механическими свойствами этих же грунтов или тарировка метода позволяет найти корреляционные связи между ними и, таким образом, использовать результаты зондирования для количественной оценки свойств грунтов.

Зондирование (пенетрация) позволяет решать следующие задачи:

1. Расчленение разреза песчано-глинистых пород на слои (линзы), отличающиеся по своим механическим свойствам.

2. Оценка степени однородности и выдержанности пород по сопротивлению пенетрации, необходимая для выделения по разрезу и плоскости литологических разностей с одинаковыми инженерно-геологическими свойствами.

3. Определение показателей свойств пород (плотность, консистенция, модуль деформации, угол внутреннего трения и др.).

Динамическое зондирование

Динамическое зондирование заключается в забивке зонда в грунт стандартными ударами молота, сопровождающейся регистрацией глубины погружения зонда от одного или серии ударов. Зондировочное устройство состоит из зонда, молота или ударника и приспособления обеспечивающего стандартность ударов. Зонд состоит из наконечника и штанг.

Наконечник может быть двух видов: либо специальный забивной грунтонос, при забивке которого считают число ударов, необходимое для погружения грунтоноса на фиксируемую глубину. Основная цель забивки - отбор образца грунта, а количество ударов дополняет характеристику плотности грунта; либо это наконечник конической формы, закрепленный на конце штанги. В этом случае получают только данные о сопротивлении внедрению зонда, без отбора каких бы то ни было образцов.

Штанги обычно состоят из звеньев длиной 1,0-1,5 м с ниппельными соединениями. Наиболее распространенный диаметр штанг 42 мм. Длина зонда увеличивается наращиванием штанг в процессе зондирования. Верхняя штанга снабжается наковальней или подбабником, по которому наносят удары.

Вес молота (ударника) 60-100 кг. Высота подъема его в процессе забивки постоянна. Поэтому зонд при каждом ударе получает строго определенное количество энергии, которое тратится на процесс его внедрения в грунт. Для обеспечения постоянной высоты падения применяют различные приспособления.

Для ударного зондирования применяются обычно механизированные установки Гидропроекта (УПБ-15), Киевгипротранса (приставка к станку БУКС-ЛГТ), Днепрогипротранса (приставка к станку ЗИВ-150), Сибгипротранса (приставка к станку БУКС-ЛГТ) и др.

Зондирование в заданной точке производится с поверхности земли или забоя выработки. Данные зондировки на глубину 0,3-0,5 м имеют неточное значение и в расчет не принимаются.

Перед зондированием геолог проверяет конус и вес штанги. Поверхность конуса должна быть гладкой, не иметь каверн и шероховатостей, острие расположено в центре. Штанги должны быть гладкими и прямыми. Зондирование выполняется в соответствии с требованиями инструкции по испытанию грунтов динамическим зондированием - (РСН 32-70).

Наблюдения заносят в журнал по форме, приведенной в указанной инструкции.

Результаты динамического зондирования оформляют в виде графиков, включают в инженерно-геологический паспорт. Интерпретацию данных динамического зондирования проводят согласно РСН 32-70.

По данным динамического зондирования можно оценить относительную плотность и прочность исследуемых грунтов, выявить зоны разуплотнения, оконтурить старичные отложения и т.д.

Статическое зондирование

В настоящее время все более широко входят в практику установки, наконечники которых погружают в грунт не ударами, а приложением статического давления с одновременной регистрацией общего усилия пенетрации и сопротивление пенетрации наконечника зонда.

Установки статического зондирования в большинстве случаев состоят из следующих узлов: зонда (включающего наконечник и штанги), домкрата или домкратов (винтовых, реечных, гидравлических и т.д.) для вдавливания зонда; анкерных свай (или балласта) для восприятия реактивного давления; измерительной аппаратуры для регистрации общего сопротивления пенетрации и сопротивления пенетрации наконечника зонда.

Стандартные размеры зонда и штанг используемых в Советском Союзе и за рубежом следующие: диаметр зонда 35,6 мм, площадь 10 см², диаметр штанг - 33,5 мм, угол заострения конуса 60°.

Статическое зондирование имеет перед динамическим преимущество, которое выражается в увеличений скорости задавливания наконечника, возможности автоматической регистрации результатов, меньшем разбросе параметров и т.д.

Разработано несколько конструкций установок для статической пенетрации грунтов, С-979; УЗК-3 - Фундаментпроекта; ЦНИИС-1, Ленгипротранса, Киевского филиала Союздорпроекта, С-832 БашНИИстроя и портативный пенетрометр Амаряна для слабых грунтов.

Наиболее удобной для дорожных изысканий является установка ЦНИИС-1 в варианте приставки к станку УГБ-50-А.

При выполнении работ по статическому зондированию следует руководствоваться инструкцией по испытанию грунтов статическим зондированием - (РСН-33-70) и указаниями ЦНИИС.

При работе с пенетрационной установкой ЦНИИС-1 измерение лобового сопротивления наконечника выполняют гидравлическим и электрическим способом (см. инструкцию).

Зондовый пенетрометр П-4 Калининского политехнического института (Амаряна)

Пенетрометр относится к числу портативных приборов и предназначен для измерения прочностных и деформационных свойств слабых грунтов. При помощи пенетрометра П-4 определяют сопротивление грунта вдавливанию конусного наконечника, которое впоследствии может быть использовано для оценки предела прочности и модуля деформации грунта, а также обнаружения пустот плотных прослоек и т.п.

При работе с пенетрометром П-4 следует пользоваться инструкцией Калининского политехнического института.

Микропенетрация

Методы микропенетрации основаны на определении глубины погружения в породу различных наконечников, которые имеют форму иглы, конуса штампа или любую другую.

Наиболее удобен и прост в обращении ударный микропенетрометр МП-1.

С помощью МП-1 определяют показатель консистенции глинистых грунтов с естественной структурой и влажностью.

Принцип работы заключается в погружении в грунт под действием ударной нагрузки бойка, падающего с высоты, регулируемой в пределах от 20 до 100 мм с интервалами в 20 мм.

Испытание заканчивают, когда наконечник окажется внедренным в грунт на его полную высоту, т.е. на 10 мм.

За показатель консистенции глинистых грунтов при микропенетрации принимается работа, затрачиваемая для погружения стандартного наконечника на глубину 10 мм, выраженная в килограммо-сантиметрах, определяемая по формуле:

A = 0,1 × n × h, где

A -    работа в килограммо-сантиметрах

0,1 -  вес бойка в кг

n -     число ударов

h -     высота падения бойка в см.

Для исследования грунтов, отобранных в виде монолитов, рекомендуется следующий порядок работы:

а) если монолит имеет форму керна, ножом отделяют от него образец диаметром не менее 50-55 мм высотой 25-30 мм. Испытуемый образец помещают в кольцо, предварительно выравнивают поверхность ножом.

Работу с микропенетрометром МП-1 выполняют в соответствии с инструкцией по работе с пенетрометром Ленгипротранса.

Определение сдвиговых характеристик грунта приборами вращательного среза

В настоящее время в практике инженерно-геологических исследований в Советском Союзе довольно часто используются различные типы приборов вращательного среза грунта в скважинах. Основными из них являются:

1. Прибор конструкции Фундаментпроекта.

2. Лопастной прибор ВНИИ Транспортного строительства.

3. Прибор с выдвижными лопастями конструкции Тыльчевского.

4. Портативный сдвигомер типа СК-8 для грунтов торфяных или близких к ним по свойствам. Конструкции Калининского политехнического института.

Перечисленные приборы имеют 3 основных узла:

1. Операторский столик.

2. Штанги Ø 33,5 мм.

3. Крыльчатка (разл. Ø и высоты).

Наиболее часто используется сдвигомер-крыльчатка СК-8 конструкции КПИ, поскольку он своей портативностью больше подходит для целей линейных автодорожных геологических изысканий. При работе с прибором следует руководствоваться инструкцией Калининского политехнического института.

ГЛАВА V. ПОПИКЕТНОЕ ИНЖЕНЕРНО-ГЕОЛОГИЧЕСКОЕ ОПИСАНИЕ И ИНЖЕНЕРНО-ГЕОЛОГИЧЕСКАЯ СЪЕМКА ПРИТРАССОВОЙ ПОЛОСЫ АВТОМОБИЛЬНОЙ ДОРОГИ

Попикетное описание трассы производится геологом в поле попутно с описанием разведочных выработок, закладываемых по трассе проектируемой дороги.

В местности I и II категории сложности производят подробное попикетное инженерно-геологическое описание притрассовой полосы на ширину 200 м (по сто метров вправо и влево от оси проектируемой дороги). При описании составляют схематическую инженерно-геологическую карту, которую изображают на левой стороне журнала попикетного описания с привязкой к пикетажу (в масштабе не мельче 1:2000).

На карте глазомерно с выполнением минимального количества замеров шагами и рулеткой наносят геоморфологические и литологические границы, места проявления неблагоприятных физико-геологических явлений, обнажения, выработки, места выхода грунтовых вод и т.п.

Стрелками указывают направление стока поверхностных вод.

Для описания трассы отводится правая сторона журнала.

При попикетном описании трассы должно быть отражено следующее:

а) рельеф местности (общий рельеф местности и элементы рельефа данного участка). Геоморфологические условия;

б) геологическое строение, типы почв. Грунты послойно с визуальной оценкой их как материала для возведения земляного полотна. Литологические границы грунтов;

в) растительный покров с перечислением видов древесной, кустарниковой и травяной растительности;

г) места проявлений неблагоприятных физико-геологических процессов (размывы, оползни карсты, наледи, движущиеся пески и т.д.);

е) заболоченные участки с необеспеченным поверхностным стоком, котловины, блюдца, западины и т.п.

Даны рекомендации по проектированию земляного полотна для каждого однотипного участка. Отмечены места, удобные для заложения резервов грунта.

Образец заполнения левой стороны журнала попикетного описания

Рис. 14

Примечание:

1. Зарисовки делают штриховкой или цветными карандашами.

2. Направление стока вод поверхностных показывают стрелками.

3. Масштаб зависит от степени однородности инженерно-геологических условий и может колебаться от 1:1000 до 1:2000.

Образец заполнения правой стороны журнала инженерно-геологической съемки в равнинной и пересеченной местностях

На участке от пк 0 до пк 8 трасса проложена по правобережной надпойменной террасе р. Черновки. Поверхность террасы ровная, с отдельными мелкими замкнутыми понижениями, большей частью заболоченными. Условия поверхностного стока в основном благоприятные (I тип). На участке пк 3+50 - 4+50 пересекается овраг с крутыми, местами обрывистыми, склонами высотой в месте пересечения до 4-х метров. Терраса сложена аллювиальными мелкими песками и суглинками. Мощность аллювиальных отложений достигает 15-20 метров, в основании их залегают верхнеюрские глины, обнажающиеся в 400 м влево от трассы по оврагу.

В притрассовой полосе развиты подзолистые и частично болотно-торфяные почвы. Растительность травянистая (луг) с редким мелким кустарником.

Грунты от пк 0 до пк 1+50 - мелкие пески, залегающие под тонким дерновым покровом (3-5 см), далее легкие суглинки, близкие к супесям, полутвердые, мощностью 0,5-0,8 м, на мелких песках. Мощность дерна 5-10 см, мощность гумусового слоя 10-12 см. Грунты пригодны для отсыпки земляного полотна.

На пк 6+50 - 7+50 пересекается заболоченное замкнутое понижение. Мощность торфа колеблется от 0,4 до 0,7 метра. Минеральное дно болота сложено тугопластичными суглинками. Грунтовые воды на заболоченном участке отмечены на глубине 0,3-0,4 метра, на остальном протяжении они залегают на глубине 2-3 метра. В вершине оврага, в 300 м правее трассы, выходит родник с дебитом 0,03 литра/сек. По данным опроса жителей д. Ескино, расположенной на отметках, близких к трассе в сходных грунтово-геологических условиях, уровень воды в колодцах в отдельные годы подымается на 0,8-1,2 метра.

Правый берег оврага в 50 м правее трассы энергично подмывается. По тальвегу, в 100 м ниже пересечения наблюдается свежий размыв глубиной до 0,7 метра. Необходимо предусмотреть укрепление правого берега выше трассы на протяжении до 50 м, а также русла с низовой стороны. На пк 6+50 - 7+50 произвести полное выторфовывание. Резерв для насыпи - песок мелкий - удобно заложить на пк 1 в притрассовой полосе. При проектировании земляного полотна учесть возможное повышение уровня грунтовых вод до 1 метра.

Горная местность

Инженерно-геологическую съемку притрассовой полосы в горной местности производят в пределах возможного влияния геологической обстановки на устойчивость будущей дороги с систематизацией и картированием результатов наблюдений. Ширина полосы съемки, как правило, не превышает 200 м (по 100 м в каждую сторону от оси трассы). При пересечении трассой участков сложных в геологическом отношении (оползни, осыпи, сели и т.п. и другие места индивидуального проектирования) ширину полосы съемки расширяют.

Масштаб съемки зависит от сложности участка и может быть принят от 1:5000 до 1:500. Топографической основой геологической съемки могут служить топографические планы и карты соответствующих масштабов, а если таковые отсутствуют, в качестве основы может служить план глазомерной съемки, составляемый геологом в процессе производства съемочных работ.

Данные инженерно-геологической съемки документируют в журнале инженерно-геологического обследования трассы, где с левой стороны производят необходимые зарисовки цветными карандашами или штриховкой (см. рисунки №№ 15-16), а с правой - текстовое описание.

Все точки наблюдения наносят на план съемки с точностью до 1-го метра,

В состав работ при проведении инженерно-геологическом съемки входит:

а) изучение и описание естественных и искусственных обнажений, геоформологических элементов, физико-геологических явлений, определение литологических особенностей горных пород и их пространственного распространения вдоль трассы проектируемой дороги;

б) определение условий залегания горных пород (степень выветрелости, элементы залегания пластов, распространение и мощность рыхлых отложений);

в) описание и изучение участков опасных в отношении устойчивости: оползни, осыпи, провалы, места, угрожаемые обвалами, участки селей и прочие участки, требующие устройства специальных укрепительных или защитных сооружений;

г) описание современных физико-геологических процессов;

д) определение мест заложения резервов грунта и кавальеров;

е) рекомендации по проведению необходимых для обеспечения устойчивости земляного полотна мероприятий.

Производят фотографирование отдельных характерных мест. При этом на каждом фотоснимке должны отмечать точки по оси трассы (пк, +) или точки инструментальной привязки к трассе. Съемку сопровождают заложением разведочных выработок, необходимых для составления продольного геолого-литологического разреза по оси трассы и по поперечникам.

Образец заполнения левой стороны журнала инженерно-геологической съемки в горной местности

Рис. 15

Образец заполнения правой стороны журнала инженерно-геологической съемки в горной местности

Масштаб 1:1000

Рис. 16

Образец заполнения журнала инженерно-геологической съемки при изысканиях в горной местности

(правая сторона журнала или при большом количестве зарисовок - следующие страницы)

На участке от пк 12+10 до пк 12+60 трасса пересекает шлейф закрепившейся осыпи, сложенной крупно-щебенистым материалом глинистых сланцев. Вершина осыпи находится в 40 метрах вправо от трассы. Источник питания осыпи - обрывистые скальные выходы сланцев. Преобладающий размер щебня 5-10 см. Заполнитель - супесь (до 30 %).

Местность осыпи ориентировочно 2-3 метра. Для определения мощности необходимо произвести электроразведочные и шурфовочные работы. Подошва осыпи подмывается.

Сланцы имеют падение в сторону склона, благоприятное для устойчивости дороги (СЗ 350 <24).

От пк 12+60 до пк 13+80 трасса проложена по крутому склону, сложенному гранитами. В 15-20 м влево склон обрывается отвесным обрывом к р. Гунт. С поверхности залегает маломощный (0,5-0,6 м) слой элювия (супесь со щебнем). На пк 13+80 - 14 пересекается сухой лог с обрывистыми почти вертикальными бортами. На дне дога обнажаются коренные скальные породы. При проектировании следует избегать подрезки осыпного склона. Подошву склона необходимо укрепить от размыва.

Гравийно-галечные отложения на левой пойменной террасе р. Гунт состоят из обломков прочных изверженных и метаморфических пород. Преобладающий размер фракций 20-40 мм, заполнитель - песок мелкий 30 %. Мощность 2-3 метра. Материал может быть использован для устройства основания и для бетонных работ.

УСЛОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ

ГЛАВА VI. ДОКУМЕНТАЦИЯ ПРИ ПОИСКОВО-РАЗВЕДОЧНЫХ РАБОТАХ

Основная цель поисковых работ заключается в выявлении месторождении материалов, пригодных для дорожного строительства.

До начала полевых работ по топографической карте района работ масштаба не менее 1:100000 составляют схему. На нее наносят карьеры, месторождения, отдельные выходы пород, о которых собраны сведения в подготовительный период. На эту же схему наносят маршрутные ходы, новые месторождения, отвалы и дополнительно выявленные в процессе полевых работ карьеры.

На топографическую схему должны быть нанесены все маршрутные ходы независимо от результатов обследования.

Обязательным полевым геологическим документом является поисковый журнал. В нем ведут зарисовку маршрутного хода и описание объектов обследования, в частности вычерчивают схематические планы выявленных месторождений, схемы привязок, производят описания и зарисовки мест выхода горных пород, отмечают местоположение расчисток и шурфов.

Пояснительные записки и зарисовки должны быть ясными, чтобы материал поисков смог обработать любой геолог.

Выработки, заложенные при обследовании маршрутных ходов, должны иметь нарастающие порядковые номера, единые для всех маршрутов. Если работы выполняют два или несколько полевых отрядов, то каждому отряду указывают свою нумерацию выработок, например, отряд № 2 имеет нумерацию от 200 до 300, № 3 от 300 до 400 и т.д.

Нумерацию устанавливает главный геолог.

Нарастающие порядковые номера должны иметь также и отобранные образцы пород. Такой порядок необходим во избежание путаницы при камеральных и лабораторных работах.

По окончания маршрутного хода дают общее заключение по маршруту, в котором указывают перечень месторождений, рекомендуемых к детальной разведке, с характеристикой материалов и предполагаемыми запасами.

Автомобильная дорога ____________________________

Участок _________________________________________

ЖУРНАЛ ОПИСАНИЯ

поисковых месторождений дорстройматериалов

Образец описания поискового маршрута

Маршрут д. Хлебное - р. Колочь - д. Аргуново - д. Поленово - д. Сосновка - д. Юрьево - д. Верховье - д. Хлебное.

Общее протяжение маршрута около 23 км.

По геологическому строению район характеризуется наличием коренных пород каменноугольного возраста, представленных: известняками Алексинского горизонта.

Эти породы прикрыты мощным чехлом четвертичных осадков и выходят на поверхность только на берегах рек и крутых склонах оврагов.

Месторождения песка в этом районе приурочены к древним речным террасам; в отдельных местах песок залегает совместно с гравием. Поэтому направление поискового маршрута привязано к долинам рек и оврагов, т.е. к местам возможных выходов камня и песка на поверхность.

Участок д. Аргуново - д. Поленово - д. Сосновка - д. Юрьево - д. Верховье - д. Хлебное.

Маршрут проходит от д. Аргуново по глубокой долине р. Колочь. Склоны долины крутые, местами обрывистые, покрыты кустарником. В отдельных местах наблюдаются оползневые явления. От деревни Поленово до д. Сосновка имеются в отдельных местах следы разработок камня-известняка небольшой мощности на уровне межени р. Колочь. Камень хорошего качества, но залегает под вскрышей свыше 10 м, а потому месторождение промышленной ценности не имеет.

Близ д. Сосновки на правом берегу р. Колочь имеются следы разработок камня-известняка. По сведениям местных жителей камень из этих разработок использовался для замощения улиц д. Аргуново и д. Сосновки. Мостовая д. Сосновки построена в 1950 г., большинство камней дорожного покрытия с трещинами или разрушилось, что указывает на слабую морозоустойчивость камня.

В д. Верховье жители сообщили, что на северной окраине деревни на склоне речной долины имеются выходы камня известняка. Камень добывается для местных нужд жителями д. Верховье и д. Хлебное. При осмотре месторождения оказалось, что камень прослеживается по правому берегу речки на расстоянии около 100 м.

На месторождении заложена расчистка № 2.

Описание расчистки № 2

0 - 2,20 м -                   суглинок пылеватый, желто-бурый, очень плотный.

2,20 - 4,10 м и ниже - известняк светло-серого цвета, тонко-плитчатый, толщина плит 10-12 см, разборный, крепкий. При ударе молотком издает звонкий, слегка приглушенный звук. По качеству относится к 3 классу.

В 50 м на восток от обнажения заложен шурф № 3.

0 - 2,30 м -                   суглинок желто-бурый, плотный с редкими валунами.

2,3 - 2,80 м и ниже -   известняк тонкоплитчатый, разборный, светло-серого цвета, крепкий.

От месторождения к трассе (км 120) имеется полевая дорога протяжением около 7 км.

Заключение по маршруту

Месторождение известняков на р. Колочь на отрезке маршрута д. Хлебное - д. Аргуново из-за большой вскрыши нерентабельно к разработке.

Месторождение камня-известняка у д. Сосновки характеризуется плохим качеством камня и значительной вскрышей, что также не позволяет его использовать для дорожных работ.

Месторождение камня-известняка у д. Верховье содержит мелкоплитчатый разборный камень, но этот камень по полевому определению хорошего качества и залегает под небольшой вскрышей, что допускает возможность использования его для дорожных работ. Предполагаемые запасы известняков по визуальному определению около 500 тыс. м³. Месторождение у д. Верховье подлежит детальной разведке. Песков в районе обследованного маршрута не обнаружено.

Особенности описания песка, гравия и каменных пород при документации поисково-разведочных работ

1. Песок

Крупность песка в поле определяют на глаз и на ощупь по опыту (визуально).

Для определения в поле крупности песка и мелкого гравия удобно пользоваться шаблоном, приведенным на рис. №. 2.

При описании песков, помимо крупности зерен, указывают их форму (окатанные или угловатые), петрографический состав.

Пески при использовании их в качестве дорожно-строительного материала для устройства дорожной одежды по крупности зерен согласно ГОСТу 8736-67 делят на 4 группы, приведенные ниже в таблице:

Крупность песка характеризуют модулем крупности, равным сумме полных остатков на ситах 2,5; 1,25; 0,63; 0,3; 0,15 деленной на 100.

Пески как материал для возведения земляного полотна в зависимости от зернового состава подразделяют на следующие виды:

(СНиП II-Д.5-62)

Наименование грунта принимают по первому удовлетворяющему показателю в порядке расположения наименований.

При описании песков указывают цвет песка, плотность, влажность наличие слоистости, сцементированности, ископаемой флоры и фауны, включений крупнообломочного материала и новообразований, глинистых и илистых частиц (визуально), прослоек и линз других грунтов.

Примесь тонкого алевролитового и особенно глинистого материала легко определяется, если растереть породу между пальцами: «чистый» песок не пачкает руку, глинистый оставляет налет.

Гравийный и щебеночный материал, дресва

При описании гравия и естественного щебня необходимо указать: название породы, преобладающий размер обломков, степь их окатанности, петрографический состав, содержание зерен слабых и выветрелых пород, количество глинистых, илистых и пылевидных частиц, содержание зерен пластинчатой (лещадной) и игловатой формы.

Необходимо также указать визуально количество заполнителя в процентах и его наименование (песок, супесь, суглинок и т.д.).

По степени окатанности различают: неокатанные (угловатые), слабоокатанные, среднеокатанные и хорошо окатанные обломки.

К зернам пластинчатой (лещадной) формы относятся такие, толщина и ширина которых меньше длины в три и более раза.

Элювий изверженных пород, главным образом гранитов, называется дресвой. При описании дресвы необходимо определить ее минералогический состав (кварцево-полевошпатовая, роговосоманковая и др.), крупность, цвет, содержание угловатых обломков, содержание пыли, глины, слюды и пирита, а также других примесей и включений, как-то: растительных остатков, гумуса и др.

Описание камня изверженных пород

При описании камня изверженных пород необходимо установить:

а) название породы;

б) цвет породы, ее строение, характер поверхности излома;

в) петрографическую характеристику;

г) характер трещиноватости;

д) форму отдельностей, на которые распадается массив (плитообразная, матрацевидная, столбчатая, глыбовая и т.д.);

е) прочность породы на основании визуального определения по внешним признакам, простейшими приемам, на свежеотбитых образцах камня;

ж) выветрелость слоя камня.

Описание камня осадочных пород

При описании камня осадочных пород необходимо определить:

1. Элементы залегания породы горным компасом.

2. Общую мощность полезной толщи, мощность отдельных пластов, состав и мощность прослоев пустых пород.

3. Прочность породы на основании визуального определения.

4. Степень выветрелости камня.

При описании известняков и доломитов:

1. Цвет породы в свежем и выветрелом состоянии, строение породы (плотное), скрытокристаллическое, кристаллическое и т.д.

2. В пористых - дырчатых известняках и доломитах - величину и форму пустот, наличие примесей в породе (глинистых, песчаных, глауконит и др.).

3. Особо вредные примеси (пирит, марказит), характер их включений (вкрапленники, конкреции), а также другие включения, их цвет, форму, величину и характер распределения в породе.

При описании песчаников:

1. Состав зерен (только кварцит или с примесью полевого шпата, слюды, глауконита и т.д.).

2. Величина зерен (крупно, средне, мелкозернистый песчаник).

3. Состав цемента (кремнистый, известковый, глинистый, железистый, гипсовый).

При описании конгломератов и брекчий:

1. Прочность цемента и гальки или щебня (цемент может быть тверже включений, одинаков по твердости с включениями или мягче включений).

2. Состав цемента.

3. Петрографический состав, форма или величина гальки или щебня.

Описание метаморфических пород

При описании метаморфических пород необходимо указать: наименование породы, состав, включение, цвет, текстуру, структуру, прочность породы на основании визуального определения, степень выветрелости, трещиноватость, наличие прослоев и пустых пород.

Опробование

1. Опробование месторождений песка

Пробы для лабораторных анализов при разведке месторождении песка отбирают послойно и поинтервально.

Послойные пробы отбирают, когда полезная толща резко разделяется на несколько слоев по гранулометрическому составу.

Если мощность каждого слоя не превышает 2-3 м и в отдельных случаях 4 м, то из данного слоя отбирают одну среднюю пробу.

При большей мощности слоя из него отбирают несколько проб через интервалы 2-3 м (поинтервальные пробы). Величина интервала определяется в основном однородностью залежи, причем чем однороднее залежь, тем больший интервал (до 4 м) может быть допущен.

Опробованию подлежит вся полезная толща.

На рис. 18 показан пример правильного и неправильного отбора проб.

Рис. 18

а) послойное опробование при наличии слоев разного зернового состава; б) поинтервальное опробование; в) пример неправильного опробования.

При взятии проб необходимо учитывать, что при разработке карьера экскаватором практически невозможно выделить прослойки и линзы менее качественных разностей песка, которые, попадая в общую смесь, повлияют на качество продукции.

Поэтому в общую пробу в пределах опробуемого слоя или интервала должны включаться все прослойки других пород.

При разведке месторождений песка пробы из шурфов и расчисток отбирают способом борозды. На подготовленной стенке намечают борозду шириной 10-20 см и глубиной 5-10 см, у основания борозды расстилают брезент. Собранный из борозды материал перемешивают путем последовательного поднятия и встряхивания краев брезента. Затем пробу сокращают методом квартования.

Для этого пробу распределяют на брезенте ровным слоем в виде квадрата или круга и делят лопатой примерно на 4 равные части, после чего две не смежные между собой части выбрасывают, например I и IV (рис. 19). Оставшиеся две части вновь перемешивают и сокращают указанным образом до тех пор, пока проба не достигнет требуемой величины.

Рис. 19. Сокращение проб квартованием

При разведке месторождения песка бурением пробы отбирают из каждого пройденного слоя, но не реже, чем через 3 - 4 м при однородной залежи. Пробу накапливают по мере проходки отдельных забурок. Величина каждой забурки зависит от характера песков и колеблется от 0,15 до 0,30 м. Песок из каждой забурки помещают отдельными конусами на доску или брезент и в зависимости от однородности его объединяют в отдельные отвалы.

Полученные таким образом пробы в случае необходимости доводят до требуемого веса путем квартования.

Отобранная проба песка должна иметь вес не менее 8 кг. Пробы упаковывают на месте работ (у шурфа, у буровой скважины) в мешочек из плотной ткани. На мешочке крупными цифрами надписывают номер пробы, а внутрь вкладывают этикетку.

2. Опробование месторождений границ

При разведке гравийных месторождений бурением отбор проб производится аналогично отбору проб при разведке песка. При отборе проб гравийной смеси из шурфов вместо способа борозды применяют валовой способ, т.к. придать борозде правильное очертание мешает наличие в гравийно-песчаной смеси отдельных валунов.

Отбор бороздковых проб практически может быть осуществлен лишь в обнажениях или шурфах, в том случае, когда гравийный слой связан глинистым материалом или же представляет собою бедные гравием отложения (гравелистые пески).

Валовый способ заключается в следующем:

При проходке шурфа вся выдаваемая на поверхность гравийная масса в пределах одного интервала опробования, включая мелкие прослойки песка и другие пустые породы, осыпают в один отвал, которому придают форму конуса. После проходки шурфа выданную гравийную смесь сокращают квартованием.

Отбор проб из глубоких шурфов наиболее целесообразно производить методом «четвертой или пятой бадьи». Этот метод заключается в том, что при проходке полезного слоя гравийный материал из каждой четвертой или пятой бадьи, поднятой из шурфа, осыпают на брезент или лист фанеры отдельно для каждого метра глубины шурфа. Полученную таким образом пробу квартованием доводят до требуемой величины.

В полевых условиях часть отобранных проб взвешивают и разгрохачивают для определения гранулометрического состава.

Гравий крупнее 75 мм отбирают вручную.

Каждую фракцию взвешивают, после чего определяют процентное содержание различных фракций. Фракции мельче 5 мм (отсев) на более мелкие фракции при полевом грохочении не разделяют. Гранулометрический состав этой фракции определяют в полевой или стационарной лаборатории, для чего отбирают пробы весом около 5-10 кг.

Данные полевого грохочения гравия заносят в специальный журнал.

Проба для лабораторных испытаний гравия (комплекс испытаний, определяющий пригодность гравийного материала для дорожных работ) отбирают из наиболее характерных выработок, так же как и для полевого грохочения.

Проба гравийного материала должна весить около 150 - 200 кг. Обычно каждую проба упаковывают в 3 - 4 ящика весом 40 - 50 кг каждый. На ящике пишут номер пробы. В ящик вкладывают этикетку.

Ящики должны быть плотные, без щелей.

Опробование месторождений камня изверженных пород

Пробы камня отбирают, из стенок шурфов, обнажений или из скважин колонкового бурения с таким расчетом, чтобы были опробованы все слои разведываемой толщи, включая и самые слабые.

Кроме того, из каждого месторождения должны быть отобраны коллекционные образцы камня для изучения в камеральной обстановке.

Выработки, из которых отбирают пробы, должны быть распределены равномерно по исследуемому месторождению и быть для данного месторождения наиболее характерными.

Если слой имеет большую толщину, из него отбирают несколько проб через 1-2 м по вертикали.

При отборе проб из естественных обнажений необходимо предварительно очистить стенку от выветрелой породы.

На пробах отмечают краской «верх» и «низ», а также пишут номер пробы.

Пробы упаковывают в прочные ящики и отсылают в лабораторию.

При взятии проб из буровых скважин в лабораторию направляют керны. Высота каждого куска керна должна быть не менее 10 см. Отбор проб из выветрелой части массива (дресвы или щебеночного материала) производят способом борозды; при этом необходимо отбирать и мелкозем.

Проба щебня должна быть достаточной для производства лабораторных испытаний на истираемость, дробимость в цилиндре и морозостойкость.

Упаковку проб щебеночного материала необходимо производить тщательно, чтобы не растерять мелкозема.

Опробование месторождений камня осадочных и метаморфических пород

Опробование камня осадочных и метаморфических пород производят послойно способом отбора монолитов при проходке шурфов и расчисток и путем отбора керна при колонковом бурении скважин.

Количество проб должно быть взято с таким расчетом, чтобы полностью отразить качественную характеристику пластов, входящих в состав полезной толщи. Пробы из пустых прослоек при этом не отбирают.

Пробы, отбираемые для лабораторных испытаний из шурфов и расчисток должны состоять из 2-х монолитов размером приблизительно 20×20×40 см.

Пробы, как правило, отбирают вручную, путем выкалывания из пласта монолита, требуемого размера.

Для того, чтобы получить достоверные результаты при отборе проб из обнажений, необходимо удалить всю выветрелую часть камня до основного массива.

При разведке месторождений камня способом колонкового механического бурения пробой является керн. Отбор керна производят непрерывно по всей мощности. Величина интервала характеризуемая одной пробой, может колебаться от 0,5 до 3,0 м, что зависит от однородности залежи. Длина отдельных кусков керна направляемых в лабораторию не должна быть менее 10 см.

Извлеченный из колонковой трубы керн должен быть очищен, затем его маркируют, на нем надписывают глубину, с которой он взят, и показывается стрелкой направление бурения.

Маркировка камня осадочных и метаморфических пород, упаковка его и транспортировка в лабораторию производится аналогично как для камня изверженных пород.

Опробование отвалов из отходов производства.

Ведется теми же способами, какие применяются при месторождении песка, гравия и камня, заменителями которых они могут оказаться.

На каждую партию образцов, направляемых в стационарную лабораторию составляют ведомость (см. приложение № 18).

Ведомость подписывает составитель и проверяет руководитель геологических работ по данному объекту.

Ведомость составляют в трех экземплярах: один из них посылают по почте в лабораторию, второй упаковывают в ящик вместе с пробами и третий оставляют в деле экспедиции или партии.

Журнал разведки притрассовых месторождений (резервов) стройматериалов (образец)

Месторождение № 5 «Ильинка»

1. Род строительного материала - гравийный материал.

2. Местоположение (река, деревня, район, область, местное название урочища) - Расположено в Каменском районе Тульской области, в 5 км к северо-западу от гор. Н и в 1 км вправо от км 79 трассы.

Привязка к трассе км 79 пк 790+00

расстояние право, от трассы (в км) 1 км.

3. Элемент рельефа - берег реки/склон, водораздел, овраг и т.п.

Правобережная третья надпойменная терраса р. Каменка, против деревни Ильинка.

4. Род и характеристика угодья, в чьем ведении находится, площадь земель - свободный земельный участок, представляющий выгон и пустырь совхоза «Светлый», Каменского района.

5. Предполагаемое использование материала - Устройство гравийного покрытия и основания дорожной одежды.

6. Глазомерная съемка месторождения с привязкой к трассе, с нанесением выработок, подъездных путей, ситуации.

Глазомерный план месторождения.

Масштаб 1:2000

7. Описание выработок

8. Характерные схематические разрезы месторождений.

9. Геологическое строение месторождений и условия залегания полезного ископаемого: петрографическая и качественная характеристика полезного ископаемого, данные полевых анализов, предварительное заключение о годности материала.

Гравий древне-аллювиального происхождения четвертичного возраста, залегает сплошной толщей на юрских глинах. Материал представляет собой гравийно-песчаную смесь с гальками и редким включением валунов. Фракции крупнее 70 мм составляют около 10-15 % от всей массы. Заполнителем является песок и супесь. В петрографическом отношении гравий представлен крепкими известняками с небольшой примесью эффузивных пород.

По внешним признакам (визуально) материал пригоден для устройства основания и нижнего слоя покрытия проезжей части.

10. Данные предварительного подсчета запасов

Итого запас установленный              31200 м³

Итого запас вероятный                      40000 м³

11. Условия и способ разработки, характеристика вскрышных пород, гидрологические условия (уровень подземных вод, поверхностный сток, условия водоотвода и т.д.). Намечаемые места отвалов вскрышных пород. Условия вывоза: наиболее целесообразное время возки, способ транспортирования, длина и состояние подъездных путей, объем и характер работ по ремонту и устройству подъездных путей.

Разработку месторождения можно производить в любое время года.

Вскрышные работы могут быть произведены бульдозерами с удалением вскрышной породы к северной и северо-западной части месторождения за пределы контура подсчета запасов, а затем в выработанное пространство. Добычу и погрузку гравия можно производить экскаватором. Карьер будет глубинного характера, но совершенно сухой. Грунтовые воды залегают глубоко - значительно глубже дна карьера. Поверхностный сток хороший. Транспортировка возможна в любое время года, автомашинами. Подъездной путь на протяжении около 200 м - по существующей проселочной дороге и далее на протяжении остальных 800 м - по целине. По целинному участку потребуется профилировка и улучшение гравием.

Разведку произвел  Бочаров Н. К.

15 июля 1969 г.

ГЛАВА VII. ОЦЕНКА КАЧЕСТВА ПЕРВИЧНОЙ ДОКУМЕНТАЦИИ

Оценка качества первичной документации производится по четырехбалльной шкале: «отлично», «хорошо», «удовлетворительно» и «неудовлетворительно».

Оценка качества работ производится по следующим основным пунктам:

1. Наличие надлежащего оформления журналов подписями лиц производивших документацию, проверивших ее и начальника партии.

2. Внешний вид журналов и дневников.

3. Удобочитаемость (разборчивость) произведенных записей, отсутствие подтирок резинкой.

4. Отсутствие ошибок в цифровых данных.

5. Полнота, четкость, ясность записей в первичных документах.

6. Соответствие произведенных записей указаниям инструкции.

7. Наличие планово-высотной привязки выработок.

Оценка производится соответственно с обнаруживаемыми недостатками материалов, которые могут принадлежать к одной из двух категорий:

а) Недостатки снижающие оценку и недостатки совершенно обесценивающие материалы (брак).

Признаки брака:

1. Несоответствие описаний натуре.

2. Съемочные точки или разведочные выработки не имеют плановой привязки.

3. Документы (журналы, дневники, ведомости) не имеют подписей исполнителей и лиц, ответственных за проверку.

4. Документация произведена в соответствии с принципами, противоречащими основным показаниям (классификациям, шкалам, отдельным указаниям) и т.д. действующих инструктивных материалов и указаний.

5. Описание в журналах, дневниках, ведомостях не содержит сведений об основных характеристиках (свойствах) изучаемого объекта (грунты, участка трассы, физико-геологических процессов).

6. Наличие противоречивых указаний о явлениях и свойствах имеющих большое практическое значение: например, в сведениях о воде, о просадочных свойствах лессовых грунтов и т.п.

7. Журналы разведочных выработок или опытных инженерно-геологических работ, переписанные с черновых записей.

8. Наличие в журналах подтирок резинкой.

9. Ведение документации на разрозненных листках.

10 Неразборчивые записи, грязь, журналы измятые и потрепанные до потерянности написанного.

11. Образцы, монолиты, пробы не снабжены этикетками с точным указанием места и глубины взятия.

12. Монолиты не имеют ориентировки («верх» «низ»).

13. Величина образцов, проб, монолитов недостаточна для необходимых лабораторных определений.

14. Количество проб не соответствует требованиям действующих указаний.

Недостатки снижающие оценку:

К недостаткам снижающим оценку относятся; всякие отступления от требований действующих указаний, если они не принадлежат к категориям перечисленным выше и характеризующие брак в работе.

Неудовлетворительное качество первичных материалов

Неудовлетворительное качество первичных материалов в целом квалифицируется в тех случаях, когда значительная часть журналов, выработок или других полевых документов представляет собою брак.

Удовлетворительное качество первичных материалов

Удовлетворительная оценка устанавливается для тех материалов, которые из-за ряда недостатков не могут получить более высокой оценки, но в то же время достаточно доброкачественны для использования их при составлении отчетов. Необходимым и достаточным условием удовлетворительной оценки первичных материалов является почти полное отсутствие брака. Допускается наличие лишь единичных документов исключаемых из дальнейшей обработки.

Хорошее качество первичных материалов

Может быть установлено при условии полного отсутствия бракуемых материалов. Несоблюдение требований указаний по первичной документации не является системой, а носит характер частных, редко встречающихся упущений.

По своей сущности допущенные нарушения положений, «Указаний» касаются только внешней стороны первичных документов и оформления (разборчивости, чистоты и пр.). Ошибок и неточностей в описании самого объекта документации нет совсем или они единичны.

Отличное качество первичных материалов

Материалы должны полностью отвечать всем требованиям действующих указаний и инструкций. Допустимы единичные погрешности, касающиеся внешней стороны первичных документов. По своему содержанию все материалы должны быть безукоризненными.

Приложение № 1

Снаряжение для полевой документации

Специалисты, выполняющие документацию выработок должны иметь:

1. Горный компас

2. Мерную ленту

3. Рулетку стальную или тесьмяную

4. Мерную рейку

5. Набор предметов для определения твердости минералов и пород

6. Раствор соляной кислоты (10 %)

7. Микропенетрометр

8. Наборы карандашей, линейку

9. Бланки журналов

10. Мешочки и бюксы

11. Гильзы, марлю, мастику, таз для консервации образцов ненарушенной структуры

12. Ящики для хранения образцов

13. Лупу

14. Нож столовый

15. Хлопушку со шнуром

16. Шпагат упаковочный

17. Термометр для замера температуры воды и грунтов

18. Ведро эмалированное для отстоя воды

19. Батометр для отбора проб воды

20. Вазелин технический для смазки грунтоноса

21. Технические весы с разновесом

22. Набор сит для определения гранулометрического состава песчано-гравелистых грунтов

23. Кольца для определения объемного веса

24. Бутылки, соски, изоляционная лента для отбора проб воды

25. Краски - эмаль светлых тонов и черная тушь для надписей на кернах и образцах скальных пород

26. Миллиметровую бумагу или специальную сетку для определения крупности зерен песка и гравия.

Приложение № 2

ТАБЛИЦА
визуальных методов определения мелкоземистых грунтов

Приложение №3

КЛАССИФИКАЦИЯ ФРАКЦИЙ ГРУНТА ПО КРУПНОСТИ

Приложение №4

КЛАССИФИКАЦИЯ грунтов по содержанию органических примесей

Приложение №5

КЛАССИФИКАЦИЯ БОЛОТНЫХ ГРУНТОВ

Приложение № 6

Строительная классификация торфяных болот

Наименования групп приведены в приложении № 5.

Приложение № 7

ТАБЛИЦА
определения степени влажности грунтов в полевых условиях

Приложение № 8

ВИЗУАЛЬНОЕ ОПРЕДЕЛЕНИЕ
прочности гравийного материала (фракции 10-40 мм)

Приложение № 9

ПЕРЕЧЕНЬ
лабораторных испытаний песка

Приложение № 10

ПЕРЕЧЕНЬ
лабораторных испытаний каменных материалов

Приложение № 11

ПЕРЕЧЕНЬ
лабораторных испытаний гравия

Приложение № 12

ФОРМА ЖУРНАЛА
полевого грохочения гравия

Пункт ________________________                       Метки ____________________________

Приложение № 13

Классификация горных пород по буримости
(Единые нормы выработки)

Ручное ударно-вращательное бурение

Бурение скважин змеевиком, ложкой и долотом

Ручное бурение скважин желонкой с одновременной обсадкой трубами в песчано-галечных и гравийно-галечных грунтах (комплексные нормы)

Колонковое механическое бурение

Механическое ударно-канатное бурение

Приложение № 14

Классификация пород по трудности проходки

Горнопроходческие работы

Приложение № 15

Категория пород по сборнику цен

Бурение зондировочных скважин

Ударно-канатное (ударно-вращательное) бурение

Примечание:    При разбуривании валунов их надлежит относить к категориям пород, присущим данным валунам.

Колонковое бурение

Шнековое бурение (без обсадки трубами)

Вибрационное бурение

Горнопроходческие работы.

1. Проходка копуш. 2. Проходка траншей, канав, расчисток, врезов для горных и буровых работ. 3. Проходка шурфов. 4. Проходка шахт. 5. Проходка горизонтальных выработок. 6. Проходка камер для буровых и опытных исследовательских работ.

Примечание:    Породы, не указанные в настоящей классификации, следует относить к той категорий, которая соответствует ее фактической буримости или способу проходки (I категория).

Приложение № 16

Шкала твердости