При полевом контроле инженерно-геологических изысканий не применяются такие методы и оборудование, как широкомасштабное аэрофото-или дистанционное зондирование, радиолокационные и радарные исследования, геоэлектрические и гравиметрические измерения, геохимические исследования и прочие специальные методы.
В следующих разделах статьи рассмотрим основные методы, которые применяются при полевом контроле инженерно-геологических изысканий. Подробно остановимся на методах бурения скважин, твердости пород, гидрогеологическом изучении территории, замерах уклонов и наклонов поверхности земли, а также геодезических работах. Узнаем, какой инструментарий используется для проведения контроля и какие показатели оцениваются при таких исследованиях.
Значение полевого контроля в инженерно-геологических изысканиях
Полевой контроль является одним из ключевых этапов в инженерно-геологических изысканиях и играет важную роль в определении геологической характеристики местности и состояния грунтов. Он позволяет получить первичные данные, которые позволяют более точно определить гидрогеологические условия и состав грунтов. Кроме того, полевой контроль осуществляется для обеспечения качества работ и отслеживания точности и надежности полученных результатов.
Основные задачи полевого контроля:
- Проверка точности расчетов и технических решений на основе параметров грунтов, полученных при бурении;
- Определение физических и механических свойств грунтов;
- Контроль и отслеживание грунтовых вод и их уровней;
- Определение горизонтов расположения грунтов и горных пород;
- Выявление и фиксация опасных геологических процессов, таких как обвалы, оползни, сейсмическая активность и др.;
- Определение угла естественного откоса склонов и степени опасности лавинных процессов;
- Оценка состояния грунтов и возможности их использования в строительстве.
Инструменты и методы полевого контроля:
Для проведения полевого контроля в инженерно-геологических изысканиях применяются различные инструменты и методы. Основными из них являются:
- Геодезические инструменты и методы: используются для измерения уклонов поверхности, определения высот и координат точек, создания геодезических сетей и выполнения топографических работ.
- Гидрогеологические инструменты и методы: применяются для измерения уровня грунтовых вод, определения дебита и качества воды, а также обнаружения и исследования водных ресурсов.
- Геофизические инструменты и методы: позволяют определить физические свойства грунтов и горных пород (например, плотность, проводимость, скорость распространения звука).
- Лабораторные исследования: проводятся на образцах грунтов и горных пород для определения их физических, механических, химических и других свойств.
- Визуальные методы: осуществляются при помощи визуального осмотра и оценки грунтов и горных пород, а также фиксации геологических процессов.
Полевой контроль в инженерно-геологических изысканиях является комплексным и многоступенчатым процессом, включающим в себя использование различных методов и инструментов. Благодаря полевому контролю инженеры-геологи получают необходимую информацию для принятия правильных решений на этапе проектирования и строительства, что в свою очередь способствует повышению надежности и безопасности сооружений.
Применение геофизических методов. Инженерно-геологические изыскания
Цели полевого контроля
Полевой контроль является одним из основных этапов инженерно-геологических изысканий и имеет ряд важных целей. Главная цель этого этапа состоит в проверке и подтверждении данных, полученных на предыдущих этапах геологических изысканий. Полевой контроль позволяет детально изучить геологические параметры и свойства грунтов, оценить структурные особенности и геомеханическую природу горных пород и почвы.
Цели полевого контроля можно выделить следующие:
1. Проверка и уточнение данных, полученных на предыдущих этапах геологических изысканий
- Полевой контроль позволяет проверить точность и достоверность результатов инженерно-геологических исследований, выполненных в лабораторных условиях.
- На этом этапе можно уточнить границы геологических формаций, распределение слоев грунта и пород, а также свойства грунтов и пород.
- Полевой контроль позволяет уточнить геологическую модель и составить более точные прогнозы об условиях строительства.
2. Оценка геотехнических и гидрогеологических условий
- Полевой контроль позволяет оценить геотехнические свойства грунтов и пород, такие как прочность, плотность, водопроницаемость и т. д.
- Позволяет выявить геологический сложности, такие как подпрудность, наличие трещин и полостей, налииие грунтовых вод и их гидродинамическое состояние.
- Оценка геотехнических и гидрогеологических условий позволяет определить необходимые меры по инженерной защите и укреплению строительных объектов.
Методы оборудования, применяемого при полевом контроле
Полевой контроль инженерно-геологических изысканий является важным этапом процесса и позволяет проверить и подтвердить результаты выполненных работ. Для проведения полевого контроля используются различные методы оборудования, которые обеспечивают точность и достоверность полученных данных.
1. Геодезическое оборудование
Геодезическое оборудование играет ключевую роль при полевом контроле. Оно позволяет определить точные координаты и высоты точек, а также провести привязку к геодезическим сетям. В состав геодезического оборудования входят теодолиты, нивелиры, геодезические приемники GPS и другие инструменты, которые обеспечивают высокую точность измерений.
2. Лабораторное оборудование
Лабораторное оборудование используется для проведения лабораторных исследований грунтов и пород, а также для анализа полученных образцов. К нему относятся различные приборы и аппараты, такие как приборы для определения физико-механических свойств грунтов, лабораторные весы, микроскопы и другие инструменты.
3. Геофизическое оборудование
Геофизическое оборудование позволяет проводить неразрушающие исследования подземных условий. К приборам геофизического оборудования относятся электроразведочные приборы, сейсмические аппараты, радары, магнитометры и другие инструменты, которые позволяют получить информацию о строении грунтов и пород.
4. Геологическое оборудование
Геологическое оборудование используется для непосредственного исследования грунтов и пород. К нему относятся пробоотборники, буровые установки, геологические молотки, плоскомеры, лопаты и другие инструменты. Это оборудование позволяет получить образцы грунтов, произвести описания пород и определить их характеристики.
Методы оборудования, применяемого при полевом контроле, включают геодезическое, лабораторное, геофизическое и геологическое оборудование. Использование различных инструментов и приборов позволяет получить достоверные результаты и обеспечить качество инженерно-геологических изысканий.
Определение геологической структуры
Определение геологической структуры является одним из важных этапов при проведении инженерно-геологических изысканий. Эта процедура позволяет изучить геологические характеристики и свойства грунтов и пород, а также определить различные слои и их взаимодействие.
В процессе определения геологической структуры используются различные методы и оборудование. Однако, существуют методы, которые не применяются при полевом контроле инженерно-геологических изысканий. Рассмотрим эти методы подробнее:
1. Радиоактивный метод
Радиоактивный метод основан на использовании радиоактивных изотопов для исследования геологической структуры. Он позволяет определить наличие и концентрацию определенных элементов в грунте или породах. Однако, данный метод редко используется в полевых условиях из-за сложностей с оборудованием и безопасностью его применения.
2. Электрический метод
Электрический метод основан на измерении электрических свойств грунта или породы. Он позволяет определить различные параметры, такие как удельное сопротивление, проводимость и диэлектрическая проницаемость. Однако, применение этого метода ограничено из-за необходимости специального оборудования и условий проведения измерений.
3. Гравиметрический метод
Гравиметрический метод основан на измерении силы тяжести в различных точках. Он позволяет определить различные геологические структуры, такие как подземные воды, залегание грунта и породы. Однако, этот метод редко используется в полевых условиях из-за сложностей с оборудованием и субъективности результатов.
4. Нефелометрический метод
Нефелометрический метод основан на измерении разброса света в грунте или породе. Он позволяет определить размер и концентрацию частиц вещества. Однако, данный метод редко используется при полевом контроле из-за сложностей с оборудованием и условий проведения измерений.
Анализ физико-механических свойств грунта
Анализ физико-механических свойств грунта является важной частью полевого контроля инженерно-геологических изысканий. Данный анализ позволяет определить основные характеристики грунта, такие как его прочность, уплотнение, текучесть, плотность и другие свойства, которые в дальнейшем используются для проектирования строительных конструкций и оценки их надежности.
Методы анализа физико-механических свойств грунта
Существует несколько методов, которые используются для анализа физико-механических свойств грунта:
- Определение влажности грунта: для этого используется метод сушильной шкафной сушки, при котором грунт подвергается нагреванию и определяется изменение его массы. Полученные данные позволяют определить влажность грунта в процентах;
- Определение плотности грунта: есть несколько методов для определения плотности грунта, такие как гравиметрический метод, метод с использованием виброплота и метод с использованием плотномера. Эти методы позволяют определить относительную плотность грунта и его плотность в процентах от плотности идеально плотного грунта;
- Определение прочности грунта: для определения прочности грунта существуют различные лабораторные и полевые испытания, например, испытания на сжатие, растяжение или сдвиг. Эти испытания помогают определить максимально допустимые нагрузки, которые может выдержать грунт;
- Определение текучести грунта: есть методы, позволяющие определить текучесть грунта, такие как визуальные методы, измерение скорости потока грунта или определение его пластичности с использованием специальных инструментов;
- Определение уплотнения грунта: существуют различные методы для определения уплотнения грунта, включая методы с насыщением грунта водой, методы с использованием специальных приборов для измерения плотности грунта или методы с использованием техники инъекционного уплотнения грунта. Эти методы позволяют определить степень уплотнения грунта и его способность переносить нагрузки;
Значение анализа физико-механических свойств грунта
Анализ физико-механических свойств грунта имеет большое значение для инженерно-геологических изысканий. Полученные данные позволяют инженерам и проектировщикам строить безопасные и надежные конструкции, учитывая особенности грунта и его свойства. Важно отметить, что различные типы грунтов имеют разные физико-механические свойства, поэтому анализ грунта необходим для каждого конкретного проекта, чтобы принять во внимание его уникальные характеристики.
Определение глубины залегания грунтовых вод
Определение глубины залегания грунтовых вод является одной из важнейших задач при проведении инженерно-геологических изысканий. Эта информация необходима для проектирования и строительства инженерных сооружений, таких как фундаменты, подземные коммуникации или дренажные системы. Грунтовые воды могут оказывать значительное влияние на свойства грунтов и их стабильность, поэтому определение глубины залегания грунтовых вод является важным этапом инженерно-геологического исследования.
Существует несколько методов для определения глубины залегания грунтовых вод. Один из самых распространенных методов — это использование скважин и пьезометров. Скважина представляет собой вертикальное отверстие в грунте, в которое проводится измерение уровня грунтовых вод. Пьезометр — это прибор, установленный в скважине, который позволяет измерять давление воды в грунте. Путем определения уровней грунтовых вод и давления в пьезометрах можно определить глубину залегания грунтовых вод.
Преимущества метода использования скважин и пьезометров:
- Точность: данный метод позволяет получить точные данные о глубине залегания грунтовых вод, так как измерения производятся в непосредственной близости к месту исследования.
- Масштабируемость: данный метод можно применять как на небольших участках, так и на больших территориях, в зависимости от требований проекта.
- Возможность контроля: использование пьезометров позволяет осуществлять постоянный контроль уровня грунтовых вод и их изменений в течение времени.
Недостатки метода использования скважин и пьезометров:
- Время и затраты: проведение скважин может требовать значительных временных и финансовых затрат, особенно при работе на больших территориях.
- Влияние на грунт: создание скважин может оказать влияние на физические и химические свойства грунта, что может повлиять на результаты исследования.
Таким образом, определение глубины залегания грунтовых вод является важным этапом инженерно-геологического исследования, и метод использования скважин и пьезометров является одним из наиболее точных и распространенных методов для получения этой информации.
Измерение параметров грунта
При проведении полевого контроля инженерно-геологических изысканий одной из важных задач является измерение параметров грунта. Эти параметры помогают инженерам-геологам распознать и понять свойства грунта, которые влияют на его механическое поведение и устойчивость. Ниже представлены основные методы измерения параметров грунта.
1. Плотность грунта
Плотность грунта является важным параметром, который влияет на его сопротивление нагрузкам и устойчивость. Существуют разные методы измерения плотности грунта, включая:
- Конусно-шейковый метод (Метод Шарпена);
- Плотномерный метод (Метод Сондегеярда);
- Метод георадара;
- Метод ядерного счетчика;
2. Влажность грунта
Влажность грунта определяет содержание воды в его структуре. Этот параметр имеет важное значение при определении механических свойств грунта и его прочности. Измерение влажности грунта можно осуществить с помощью:
- Гигрометра;
- Кальцинования (определение влажности путем нагревания и взвешивания грунта);
- Рентгенографии;
- Капиллярометра;
3. Проницаемость грунта
Проницаемость грунта определяет способность грунта пропускать воду и газы. Этот параметр важен при проектировании строительных сооружений, так как неправильное представление о проницаемости грунта может привести к нежелательным последствиям. Измерение проницаемости грунта осуществляется с помощью:
- Кольцевого барометра;
- Двухкомпонентного опрессовочного метода;
- Метода регулярного опрессования;
- Метода фильтрования;
4. Сжимаемость грунта
Сжимаемость грунта характеризует его способность подвергаться деформации под напряжением. Измерение этого параметра позволяет предсказать деформацию грунта в процессе нагружения. Измерение сжимаемости грунта может быть выполнено с помощью:
- Одномерных испытаний (метод Метода Казагранде);
- Метода трехосного сжатия;
- Метода измерения вертикальной скорости проходки шпуниформатора;
- Метода динамического продавливания;
5. Предельное состояние грунта
Предельное состояние грунта определяет границы, при которых грунт теряет свою прочность и способность носить нагрузки. Измерение этого параметра необходимо для безопасности при проектировании и строительстве. Пределное состояние грунта может быть определено с помощью:
- Статического нагружения;
- Динамического нагружения;
- Метода ощупывания;
- Метода дренажа;
Горкин Д.С. Неразрушающие методы при строительном контроле, инженерно геологических изысканиях
Методы оборудования, НЕ применяемые при полевом контроле
При полевом контроле инженерно-геологических изысканий используется широкий спектр методов и оборудования для проведения различных исследований. Однако, есть несколько методов оборудования, которые не применяются при полевом контроле и которые важно знать, чтобы избежать неправильной интерпретации результатов изысканий.
Ниже представлен список методов оборудования, НЕ применяемых при полевом контроле инженерно-геологических изысканий:
1. Ультразвуковое оборудование:
Ультразвуковое оборудование обычно используется для неразрушающего контроля и дефектоскопии. Оно позволяет обнаруживать микротрещины и другие дефекты в материалах. Однако, оно не применяется при полевом контроле, так как его использование требует специфической подготовки и квалификации оператора.
2. Рентгеновское оборудование:
Рентгеновское оборудование также используется для неразрушающего контроля и исследований материалов. С его помощью можно обнаружить внутренние дефекты, такие как трещины и включения. Однако, рентгеновское оборудование не используется при полевом контроле, так как оно требует специальных условий и ограничений безопасности.
3. Инфракрасное оборудование:
Инфракрасное оборудование позволяет измерять инфракрасное излучение, что может быть полезно для изучения тепловых характеристик объектов и окружающей среды. Однако, оно не является стандартным методом при полевом контроле инженерно-геологических изысканий и используется только в конкретных случаях, требующих исследования тепловых процессов.
4. Лазерное оборудование:
Лазерное оборудование может быть использовано для различных целей, таких как измерение расстояний и создание точных геометрических образцов. Однако, оно не применяется при полевом контроле инженерно-геологических изысканий, так как его использование требует специализированных знаний и навыков.
Используя указанные методы оборудования при полевом контроле, можно получить неправильные или недостоверные результаты исследований. Поэтому важно знать, какие методы действительно используются в полевых условиях и обратиться к квалифицированным специалистам, чтобы получить точные и надежные данные.
Методы, требующие специальной техники
При полевом контроле инженерно-геологических изысканий используются различные методы, которые требуют специальной техники для проведения и получения надежных результатов. Эти методы помогают инженерам и геологам получить детальную информацию о геологической структуре земли и определить характеристики грунтов и пород.
Геофизические методы
Одним из таких методов являются геофизические методы, которые позволяют определить физические свойства грунтов и пород без их непосредственного исследования. Для проведения геофизических исследований необходимы специальные приборы и оборудование, такие как геофизические зонды, сейсмографы, электромагнитные и радиоизотопные приборы. Эти инструменты позволяют получить данные о различных физических параметрах, например, плотности, скорости распространения звука или электрической проводимости грунтов и пород.
Гидрогеологические методы
Гидрогеологические методы используются для изучения подземных вод и их влияния на инженерно-геологические условия строительства. Для проведения гидрогеологических исследований необходимо использовать специальное оборудование, такое как скважинные насосы, датчики давления и счетчики расхода воды. Эти инструменты позволяют определить уровень подземных вод, скорость их движения, а также характеристики воды (например, соленость или содержание вредных примесей).
Геодезические методы
Геодезические методы используются для определения геометрических характеристик земной поверхности, таких как высоты, расстояния и углы между точками. Для проведения геодезических измерений используются специальные инструменты, такие как нивелиры, теодолиты и геодезические приборы. Эти инструменты позволяют получить точные данные о геометрических параметрах объекта и окружающей местности, что является важным при планировании и строительстве различных инженерных сооружений.
Все эти методы требуют специальной техники и оборудования, которые позволяют проводить точные измерения и получать надежные данные о геологической структуре земли и ее физических свойствах. Использование такой техники позволяет снизить риски при проектировании и строительстве различных объектов и обеспечить их безопасность и долговечность.
Методы, неэффективные в данной ситуации
При проведении полевого контроля инженерно-геологических изысканий существует ряд методов и оборудования, которые не рекомендуется применять. Это связано с их низкой эффективностью или неприменимостью в конкретной ситуации.
1. Методы, требующие большого объема оборудования
Некоторые методы полевого контроля могут потребовать использования большого объема оборудования, что является неудобным и затратным процессом. Например, использование геофизического оборудования, такого как георадар или электроразведка, может потребовать проведения комплексных измерений и анализа данных, что не всегда эффективно и требует значительных временных и материальных затрат.
2. Методы, неприменимые на определенных участках
Существуют методы полевого контроля, которые не могут быть применены на определенных участках из-за их особенностей или ограничений. Например, использование буровых установок может быть невозможно в случае, если участок расположен в горной местности или на малопроходимой территории.
3. Методы, требующие специальных навыков
Некоторые методы полевого контроля инженерно-геологических изысканий требуют специальных навыков и знаний для их применения. Например, использование методов геоинформационной системы или дистанционного зондирования может требовать специализированного обучения и опыта для правильного сбора данных и их анализа.
Все эти методы и оборудование могут быть полезными и эффективными в определенных ситуациях, но в контексте полевого контроля инженерно-геологических изысканий они не всегда являются наиболее оптимальным выбором.