Построение инженерно-геологической колонки

7.1. ЦЕЛЬ РАБОТЫ

Уяснить принципы построения инженерно-геологической колонки и научиться ее читать.

7.2. ТЕОРЕТИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ

В Градостроительном кодексе (ст. 47) указано: «Инженерные изыскания выполняются для подготовки проектной документации, строительства, реконструкции объектов капитального строительства. Не допускаются подготовка и реализация проектной документации без выполнения соответствующих инженерных изысканий».

Инженерные изыскания нормируются федеральными строительными нормативами: СНиПами, ГОСТами, Сводами правил и др.

Цель инженерно-геологических изысканий – получение необходимых и достаточных данных для проектирования, строительства и эксплуатации объектов.

Задача изысканий – комплексное изучение инженерно-геологических условий территории и прогноз их изменения, на застроенных территориях для обоснования инженерной защиты. Инженерно-геологические условия включают в себя: 1) рельеф, 2) геологическое строение, 3) свойства грунтов, 4) гидрогеологические условия, 5) опасные геологические процессы.

Основным способом изучения геологического строения, свойств грунтов (отбор монолитов для лабораторных исследований), гидрогеологических условий является проходка горных выработок – шурфов и скважин. Шурф – вертикальная горная выработка квадратная или прямоугольная в плане, глубиной до 20 м. Скважина – вертикальная или наклонная горная выработка, диаметр которой значительно меньше ее глубины (длины).

При бурении скважины инженер-геолог ведет журнал, в котором отмечает глубины вскрытия кровли и подошвы различных пластов, описывает встреченные породы, фиксирует отметку (глубину) появления и установления уровня грунтовых вод (УГВ); отбирает через определенный интервал монолиты (образцы грунта ненарушенного сложения) для лабораторных исследований, берет пробы воды для определения химического состава.

Неотъемлемой частью инженерно-геологического отчета является инженерно-геологический разрез. Именно на основании разреза в совокупности с физико-механическими свойствами принимаются основные проектировочные решения (выбор типа фундамента, подготовка основания и необходимость усилений).

Инженерно-геологические разрезы строятся путем сопоставления данных инженерно-геологических колонок.

7.3. МАТЕРИАЛЫ

Письменные принадлежности: ручка, карандаш, линейка

7.4. МЕТОДИКА И ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТЫ

Составить инженерно-геологическую колонку, используя запись из журнала инженера-геолога, приведенную в варианте (табл. 6.1) с описанием пород, встреченных при бурении. Пример оформления приведен на рисунке 6.1. Построение следует начинать с суммирования мощностей всех пластов, в результате получают общую глубину скважины. Затем в зависимости от размеров рабочего листа и глубины скважины выбирают масштаб, учитывая, что колонка должна читаться без затруднения. Низ шапки, приведенной в примере, принимают за дневную поверхность, и от него, в масштабе, откладывают мощности каждого пласта в порядке углубления скважины и штрихуют их в соответствии с условными обозначениями к рисунку 1. После этого наносим уровень грунтовых вод.

Вариант 1

1. Насыпные грунты обратной засыпки до глубины заложения фундаментов (2,1 м).

2. Суглинок буровато-серый, непросадочный, мощностью 2,6 м.

3. Суглинок желтовато-палевый, лессовидный, макропористый, просадочный, мощностью 1,7 м.

4. Песчаник буровато-серый, тонкозернистый, глинистый, слоистый вскрытая мощность 2 м, стратиграфическая – десятки метров.

Подземные воды вскрыты на глубине 4,7 м.

Вариант 2

1. Насыпной грунт – смесь почвы с бытовым и строительным мусором, мощностью 0,5 м.

2. Почва - суглинок черный, легкий, сильно гумусированный, мощностью 0,9 м.

3. Супесь желтовато-серая, лессовидная, макропористая, твердая, просадочная (I тип просадочности), мощностью 2,2 м.

4. Гравийный грунт осадочных пород (известняков и песчаников) с песчаным заполнителем (15–20%) мощностью 1,8 м.

5. Супесь желто-серого цвета, влажная и водонасыщенная, от твердой до тугопластичной консистенции, непросадочная, мощность 3 м.

6. Песчаник нижнемеловой готеривский (K₁h), желто-серый, на глинисто-карбонатном цементе, сильно выветрелый. Вскрытая мощность 2,5 м.

Подземные воды вскрыты на глубине 3,6 м.

Вариант 3

1. Почва, мощность 0,4 м.

2. Суглинок с галькой, палево-желтый, просадочный, мощность 1,3 м.

3. Супесь желто-серая, непросадочная мощностью 3,3 м.

4. Гравий, галька с супесчаным заполнителем мощность 2,9 м.

5. Песчаник нижнемеловой готеривский (K₁h) мелкозернистый, слабовыветрелый, на глинисто-карбонатном цементе, крепкий, полускальный. Вскрытая мощность 3 м.

Подземные воды вскрыты на глубине 1,7 м.

Вариант 4

1. Техногенные грунты и современная почва, мощность 0,5 м.

2. Песок лессовидный, палево-желтый (vQ_III), пылеватый, макропористый, с белесыми включениями и прожилками карбонатных солей, пятнами и желваками ожелезнения, очень рыхлый с дресвой до 15 – 20 %. Мощность 4,3 м.

3. Суглинок лессовидный, серо-палевый (vQ_IV), слабо влажный, полутвердой и тугопластичной консистенции, с прослоями глин, сильно ожелезненных, с вкраплением кристаллов гипса (размером до 2 – 3 мм), мощность слоя 2,5 м.

4. Гравийно-галечниковые отложения (aQ_II), с супесчаным заполнителем, среднеокатанные, размер частиц до 2,5 – 3,0 см, вскрытая мощность 5 м.

Подземные воды скважинами до глубины 15,0 м не вскрыты.

Вариант 5

1. Насыпной грунт представлен увлажненным комковатым суглинком с гравием и распространен по поверхности всей площадки. Мощность до 3,0 м.

2. Супесь макропористая твердая, просадочная, условия по просадке I типа. Мощность слоя 4,5 м.

3. Суглинок элювиально-делювиальный, с дресвой и щебнем известняков, увлажненный до тугопластичной консистенции. Мощность до 2 м.

4. Песчаник коренной известковистый крепкий, слабовыветрелый и слаботрещиноватый. Вскрытая мощность 3,0 м.

Подземные воды вскрыты на глубине 7,0 м.

Вариант 6

1. Насыпной грунт, суглинки неслежавшиеся, со строительным мусором, мощностью до3,0м.

2. Насыпной грунт из-под фундамента, мощность 2,5 м.

3. Суглинок легкий песчанистый с дресвой и щебнем, твердый, с линзами просадочных супесей, проявляет просадочные свойства, начальное просадочное давление 160 кПа. Мощность 4,5 м.

4. Щебенистый грунт с супесчаным заполнителем (до 30 %). Вскрытая мощность до 4,0 м.

Подземные воды в ходе инженерно-геологических изысканий до глубины 14,0 м не обнаружены.

Вариант 7

1. Насыпной грунт, мощностью 0,5 м.

2. Почвенный слой, мощность 0,5 м.

3. Суглинок палевый твердый, макропористый, просадочный, с начальным просадочным давлением 0,04 МПа, тип грунтовых условий по просадочности – II, мощность 5,5 м.

4. Гравийный грунт с песчаным заполнителем до 30 %, мощность 4,7 м.

5. Суглинок просадочный, мощность 2,8 м.

6. Гравийный грунт, вскрытая мощность 1,5 м.

Грунтовые воды до глубины 15,0 м не вскрыты и водопроявлений не отмечено.

Вариант 8

1. Насыпной грунт, мощность 1,5 м.

2. Суглинок легкий от твердой до тугопластичной консистенции, макропористый, просадочный. Мощность 6,8 м.

3. Супесь серо-желтая, макропористая, просадочная. Мощность 0,7 м.

4. Супесь непросадочная, мощность 6,2 м.

5. Нижнемеловой (K₁ap) песчаник на глинистом цементе, очень низкой прочности (предел прочности на одноосное сжатие R = 0,87 МПа), размягчаемый, сильно выветрелый. Вскрытая мощность 0,8 м.

Грунтовые воды вскрывались на глубине 10,2 м

Вариант 9

1. Насыпные грунты и грунты обратной засыпки, мощность 0,2 м.

2. Суглинок (edQ_III-IV) элювиально-делювиальный по составу щебенистый легкий увлажненный до мягкопластичной консистенции с отдельными обломками, а иногда и глыбами песчаников (содержание обломочного материала достигает 35%), мощность слоя 5,0 м.

3. Песчаник барремского возраста (K₁br), красновато-бурый на железистом цементе, плотный, крепкий, неразмягчаемый в воде. Залегает в виде выдержанного пласта мощностью 7,0 м с небольшим уклоном к северо-востоку.

Подземные воды до глубины 15,0 м не обнаружены.

Вариант 10

1. Насыпные грунты мощность 4,7 м.

2. Почвенный слой представлен суглинком черным гумусированным, мощность 0,5 м.

3. Дресвяный грунт с суглинистым неравномерно увлажненным заполнителем (более 30 %) от твердой до мягкопластичной консистенции. Мощность слоя 2,5 м.

4. Песчаник (К₁br) на глинистом цементе низкой прочности R = 2,6 МПа в водонасыщенном состоянии, плотность сухого грунта ρ_d = 1,98 г/см³, размягчаемый в воде K_saf = 0,56. В коренном залегании. Вскрытая мощность 7 м.

Подземные воды вскрыты на глубине 1,5 м.

Вариант 11

1. Насыпной грунт, мощностью 0,5 м.

2. Почвенный слой, мощность 0,5 м.

3. Суглинок палевый твердый, макропористый, просадочный, с начальным просадочным давлением 0,04 МПа, тип грунтовых условий по просадочности – II, мощность 5,5 м.

4. Гравийный грунт с песчаным заполнителем до 30 %, мощность 4,7 м.

5. Суглинок просадочный, мощность 2,8 м.

6. Гравийный грунт, вскрытая мощность 1,5 м.

Грунтовые воды до глубины 15,0 м не вскрыты и водопроявлений не отмечено.

Вариант 12

1. Насыпной грунт, мощность 1,5 м.

2. Суглинок легкий от твердой до тугопластичной консистенции, макропористый, просадочный. Мощность 6,8 м.

3. Супесь серо-желтая, макропористая, просадочная. Мощность 0,7 м.

4. Супесь непросадочная, мощность 6,2 м.

5. Нижнемеловой (K₁ap) песчаник на глинистом цементе, очень низкой прочности (предел прочности на одноосное сжатие R = 0,87 МПа), размягчаемый, сильно выветрелый. Вскрытая мощность 0,8 м.

Грунтовые воды вскрывались на глубине 10,2 м

Вариант 13

1. Насыпные грунты и грунты обратной засыпки, мощность 0,2 м.

2. Суглинок (edQ_III-IV) элювиально-делювиальный по составу щебенистый легкий увлажненный до мягкопластичной консистенции с отдельными обломками, а иногда и глыбами песчаников (содержание обломочного материала достигает 35%), мощность слоя 5,0 м.

3. Песчаник барремского возраста (K₁br), красновато-бурый на железистом цементе, плотный, крепкий, неразмягчаемый в воде. Залегает в виде выдержанного пласта мощностью 7,0 м с небольшим уклоном к северо-востоку.

Подземные воды до глубины 15,0 м не обнаружены.

Вариант 14

1. Насыпные грунты мощность 4,7 м.

2. Почвенный слой представлен суглинком черным гумусированным, мощность 0,5 м.

3. Дресвяный грунт с суглинистым неравномерно увлажненным заполнителем (более 30 %) от твердой до мягкопластичной консистенции. Мощность слоя 2,5 м.

4. Песчаник (К₁br) на глинистом цементе низкой прочности R = 2,6 МПа в водонасыщенном состоянии, плотность сухого грунта ρ_d = 1,98 г/см³, размягчаемый в воде K_saf = 0,56. В коренном залегании. Вскрытая мощность 7 м.

Подземные воды вскрыты на глубине 1,5 м.

Вариант 15

1. Насыпной грунт, мощностью 0,5 м.

2. Почвенный слой, мощность 0,5 м.

3. Суглинок палевый твердый, макропористый, просадочный, с начальным просадочным давлением 0,04 МПа, тип грунтовых условий по просадочности – II, мощность 5,5 м.

4. Гравийный грунт с песчаным заполнителем до 30 %, мощность 4,7 м.

5. Суглинок просадочный, мощность 2,8 м.

6. Гравийный грунт, вскрытая мощность 1,5 м.

Грунтовые воды до глубины 15,0 м не вскрыты и водопроявлений не отмечено.

Вариант 16

1. Насыпной грунт, мощность 1,5 м.

2. Суглинок легкий от твердой до тугопластичной консистенции, макропористый, просадочный. Мощность 6,8 м.

3. Супесь серо-желтая, макропористая, просадочная. Мощность 0,7 м.

4. Супесь непросадочная, мощность 6,2 м.

5. Нижнемеловой (K₁ap) песчаник на глинистом цементе, очень низкой прочности (предел прочности на одноосное сжатие R = 0,87 МПа), размягчаемый, сильно выветрелый. Вскрытая мощность 0,8 м.

Грунтовые воды вскрывались на глубине 10,2 м

Вариант 17

1. Насыпные грунты и грунты обратной засыпки, мощность 0,2 м.

2. Суглинок (edQ_III-IV) элювиально-делювиальный по составу щебенистый легкий увлажненный до мягкопластичной консистенции с отдельными обломками, а иногда и глыбами песчаников (содержание обломочного материала достигает 35%), мощность слоя 5,0 м.

3. Песчаник барремского возраста (K₁br), красновато-бурый на железистом цементе, плотный, крепкий, неразмягчаемый в воде. Залегает в виде выдержанного пласта мощностью 7,0 м с небольшим уклоном к северо-востоку.

Подземные воды до глубины 15,0 м не обнаружены.

Вариант 18

1. Насыпной грунт, суглинки неслежавшиеся, со строительным мусором, мощностью до3,0м.

2. Насыпной грунт из-под фундамента, мощность 2,5 м.

3. Суглинок легкий песчанистый с дресвой и щебнем, твердый, с линзами просадочных супесей, проявляет просадочные свойства, начальное просадочное давление 160 кПа. Мощность 4,5 м.

4. Щебенистый грунт с супесчаным заполнителем (до 30 %). Вскрытая мощность до 4,0 м.

Подземные воды в ходе инженерно-геологических изысканий до глубины 14,0 м не обнаружены.

Вариант 19

1. Насыпной грунт, мощностью 0,5 м.

2. Почвенный слой, мощность 0,5 м.

3. Суглинок палевый твердый, макропористый, просадочный, с начальным просадочным давлением 0,04 МПа, тип грунтовых условий по просадочности – II, мощность 5,5 м.

4. Гравийный грунт с песчаным заполнителем до 30 %, мощность 4,7 м.

5. Суглинок просадочный, мощность 2,8 м.

6. Гравийный грунт, вскрытая мощность 1,5 м.

Грунтовые воды до глубины 15,0 м не вскрыты и водопроявлений не отмечено.

Вариант 20

1. Насыпной грунт, мощность 1,5 м.

2. Суглинок легкий от твердой до тугопластичной консистенции, макропористый, просадочный. Мощность 6,8 м.

3. Супесь серо-желтая, макропористая, просадочная. Мощность 0,7 м.

4. Супесь непросадочная, мощность 6,2 м.

5. Нижнемеловой (K₁ap) песчаник на глинистом цементе, очень низкой прочности (предел прочности на одноосное сжатие R = 0,87 МПа), размягчаемый, сильно выветрелый. Вскрытая мощность 0,8 м.

Грунтовые воды вскрывались на глубине 10,2 м

Вариант 21

1. Насыпные грунты мощность 4,7 м.

2. Почвенный слой представлен суглинком черным гумусированным, мощность 0,5 м.

3. Дресвяный грунт с суглинистым неравномерно увлажненным заполнителем (более 30 %) от твердой до мягкопластичной консистенции. Мощность слоя 2,5 м.

4. Песчаник (К₁br) на глинистом цементе низкой прочности R = 2,6 МПа в водонасыщенном состоянии, плотность сухого грунта ρ_d = 1,98 г/см³, размягчаемый в воде K_saf = 0,56. В коренном залегании. Вскрытая мощность 7 м.

Подземные воды вскрыты на глубине 1,5 м.

Вариант 22

1. Насыпной грунт, суглинки неслежавшиеся, со строительным мусором, мощностью до3,0м.

2. Насыпной грунт из-под фундамента, мощность 2,5 м.

3. Суглинок легкий песчанистый с дресвой и щебнем, твердый, с линзами просадочных супесей, проявляет просадочные свойства, начальное просадочное давление 160 кПа. Мощность 4,5 м.

4. Щебенистый грунт с супесчаным заполнителем (до 30 %). Вскрытая мощность до 4,0 м.

Подземные воды в ходе инженерно-геологических изысканий до глубины 14,0 м не обнаружены.

Вариант 23

1. Насыпной грунт представлен увлажненным комковатым суглинком с гравием и распространен по поверхности всей площадки. Мощность до 3,0 м.

2. Супесь макропористая твердая, просадочная, условия по просадке I типа. Мощность слоя 4,5 м.

3. Суглинок элювиально-делювиальный, с дресвой и щебнем известняков, увлажненный до тугопластичной консистенции. Мощность до 2 м.

4. Песчаник коренной известковистый крепкий, слабовыветрелый и слаботрещиноватый. Вскрытая мощность 3,0 м.

Подземные воды вскрыты на глубине 7,0 м.

Вариант 24

1. Насыпные грунты и грунты обратной засыпки, мощность 0,2 м.

2. Суглинок (edQ_III-IV) элювиально-делювиальный по составу щебенистый легкий увлажненный до мягкопластичной консистенции с отдельными обломками, а иногда и глыбами песчаников (содержание обломочного материала достигает 35%), мощность слоя 5,0 м.

3. Песчаник барремского возраста (K₁br), красновато-бурый на железистом цементе, плотный, крепкий, неразмягчаемый в воде. Залегает в виде выдержанного пласта мощностью 7,0 м с небольшим уклоном к северо-востоку.

Подземные воды до глубины 15,0 м не обнаружены.

Вариант 25

1. Техногенные грунты и современная почва, мощность 0,5 м.

2. Песок лессовидный, палево-желтый (vQ_III), пылеватый, макропористый, с белесыми включениями и прожилками карбонатных солей, пятнами и желваками ожелезнения, очень рыхлый с дресвой до 15 – 20 %. Мощность 4,3 м.

3. Суглинок лессовидный, серо-палевый (vQ_IV), слабо влажный, полутвердой и тугопластичной консистенции, с прослоями глин, сильно ожелезненных, с вкраплением кристаллов гипса (размером до 2 – 3 мм), мощность слоя 2,5 м.

4. Гравийно-галечниковые отложения (aQ_II), с супесчаным заполнителем, среднеокатанные, размер частиц до 2,5 – 3,0 см, вскрытая мощность 5 м.

Подземные воды скважинами до глубины 15,0 м не вскрыты.

Вариант 26

1. Насыпные грунты обратной засыпки до глубины заложения фундаментов (2,1 м).

2. Суглинок буровато-серый, непросадочный, мощностью 2,6 м.

3. Суглинок желтовато-палевый, лессовидный, макропористый, просадочный, мощностью 1,7 м.

4. Песчаник буровато-серый, тонкозернистый, глинистый, слоистый вскрытая мощность 2 м, стратиграфическая – десятки метров.

Подземные воды вскрыты на глубине 4,7 м.

Вариант 27

1. Насыпные грунты мощность 4,7 м.

2. Почвенный слой представлен суглинком черным гумусированным, мощность 0,5 м.

3. Дресвяный грунт с суглинистым неравномерно увлажненным заполнителем (более 30 %) от твердой до мягкопластичной консистенции. Мощность слоя 2,5 м.

4. Песчаник (К₁br) на глинистом цементе низкой прочности R = 2,6 МПа в водонасыщенном состоянии, плотность сухого грунта ρ_d = 1,98 г/см³, размягчаемый в воде K_saf = 0,56. В коренном залегании. Вскрытая мощность 7 м.

Подземные воды вскрыты на глубине 1,5 м.

Вариант 28

1. Насыпной грунт – смесь почвы с бытовым и строительным мусором, мощностью 0,5 м.

2. Почва - суглинок черный, легкий, сильно гумусированный, мощностью 0,9 м.

3. Супесь желтовато-серая, лессовидная, макропористая, твердая, просадочная (I тип просадочности), мощностью 2,2 м.

4. Гравийный грунт осадочных пород (известняков и песчаников) с песчаным заполнителем (15–20%) мощностью 1,8 м.

5. Супесь желто-серого цвета, влажная и водонасыщенная, от твердой до тугопластичной консистенции, непросадочная, мощность 3 м.

6. Песчаник нижнемеловой готеривский (K₁h), желто-серый, на глинисто-карбонатном цементе, сильно выветрелый. Вскрытая мощность 2,5 м.

Подземные воды вскрыты на глубине 3,6 м.

Вариант 29

1. Почва, мощность 0,4 м.

2. Суглинок с галькой, палево-желтый, просадочный, мощность 1,3 м.

3. Супесь желто-серая, непросадочная мощностью 3,3 м.

4. Гравий, галька с супесчаным заполнителем мощность 2,9 м.

5. Песчаник нижнемеловой готеривский (K₁h) мелкозернистый, слабовыветрелый, на глинисто-карбонатном цементе, крепкий, полускальный. Вскрытая мощность 3 м.

Подземные воды вскрыты на глубине 1,7 м.

Вариант 30

1. Насыпной грунт представлен увлажненным комковатым суглинком с гравием и распространен по поверхности всей площадки. Мощность до 3,0 м.

2. Супесь макропористая твердая, просадочная, условия по просадке I типа. Мощность слоя 4,5 м.

3. Суглинок элювиально-делювиальный, с дресвой и щебнем известняков, увлажненный до тугопластичной консистенции. Мощность до 2 м.

4. Песчаник коренной известковистый крепкий, слабовыветрелый и слаботрещиноватый. Вскрытая мощность 3,0 м.

Подземные воды вскрыты на глубине 7,0 м.

Рис. 1.

Условные обозначения

Литология	Характеристика	Литология	Характеристика
	супесь просадочная		гравийный грунт
	супесь непросадочная		песок
	суглинок просадочный		суглинок просадочный
	суглинок непросадочный		суглинок непросадочный
	песчаник		галечник с песчаным заполнителем
	известняк прочный		насыпной, техногенный, искусственный грунт
	щебенистый грунт		мергели
	почва, плодородный слой		глина непросадочная

7.5. КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ

1. Что такое инженерно-геологические изыскания?

2. Что такое инженерно-геологические условия?

3. Необходимость проведения инженерно-геологических изысканий, статья кодекса и личные умозаключения;

4. Основной способ получения инженерно-геологической информации;

5. Необходимость построения инженерно-геологических колонок.

ЛИТЕРАТУРА

1. Ананьев, В.П. Инженерная геология [Текст] учебник для строит, спец. вузов. / В.П. Ананьев, А. Д. Потапов – 2-е изд., перераб. и доп. – М.: Высш. шк., 2008.

2. Ананьев, В.П. Основы геологии, минералогии и петрографии [Текст] Учебник для вузов / В.П. Ананьев, А. Д. Потапов – М.: Высш. шк., 1999.

3.Маслов, Н.Н. Основы инженерной геологии и механики грунтов [Текст] Учебник для вузов / Н. Н, Маслов – М: Высш. шк., 1982.

4. Арипов, Н.Ф. Инженерно-геологические изыскания [Текст] Справочное пособие / Н.Ф. Арипов, Л.А. Молоков и др.–М.: Недра, 1989.

5.Ломтадзе, В.Д. Инженерная геология. Инженерная петрология [Текст] учебник для вузов /В. Д. Ломтадзе – Л.: Недра, 1970.

6.Ананьев, В.П. Инженерная геология [Текст] учебник для строит. спец. вузов /В. П. Ананьев, В. И. Коробкин – М.: Высш. шк.. 1973.