В задачу полевых грунтовых (инженерно-геологических) обследований местности вдоль трассы входит изучение всего комплекса природных условий (грунты, почвы, грунтовые воды, местные дорожно-строительные материалы) с тем, чтобы получить возможность учета их влияния при проектировании в строительстве и эксплуатации автомобильных дорог.
Кроме того с внедрением в дорожное строительство различных методов укрепления грунтов в задачу полевых обследований вошла также подробная характеристика местных грунтов (крупнообломочных, песчаных, глинистых) как дорожно-строительных материалов, используемых для укрепления их вяжущими материалами. При этом изучается состав и свойства отдельных видов грунтов, устанавливается их генезис и другие особенности, фиксируются границы распространения.
Основным видом выработок, с помощью которых производится подробное изучение пространственного распределения и вертикального строения отдельных типов грунтов вдоль изучаемой трассы являются шурфы. Основные шурфы и скважины закладываются на наиболее характерных элементах рельефа (на водораздельных плато, склонах, гребнях холмов или в низинах) шурфами вскрывается почвенный слой и подстилающая его материнская порода.
Для установления границ распределения отдельных разновидностей почв и грунтов вместо глубоких основных шурфов закладываются мелкие выработки, называемые прикопками при глубине их до 0,5 м и полушурфами при глубине до 1 м. количество шурфов, полушурфов и прикопок может колебаться в широких пределах и зависит как от масштаба проводимых работ, так и от рельефа и гидрогеологических условий местности. В среднем при подобных изысканиях рекомендуется закладывать один глубокий шурф на 0,5-1 км и прикопку на 0,25-0,5 км.
В равнинной местности при отсутствии ярко выраженного микрорельефа глубокий шурф и прикопка достаточны для характеристики почвенно-грунтотвых условий на значительной территории.
На местности с широковолнистым рельефом, ровными пологими склонами шурф, заложенный на середине склона будет характеризовать среднее грунтовое условие всего склона. Правильность этой характеристики проверяют путем заложении прикопок в верхней и нижней частях склона.
При холмистом рельефе обычно основной глубокий шурф закладывают на вершине холма, другой – на пологом склоне, на противоположной части склона делается прикопка. В котлованах или широких ложбинах между холмами основной шурф закладывают на дне понижения, а на склонах делают прикопки.
В случаях прохождения трассы на местности с развитым микрорельефом основные шурфы закладываются по основным элементам микрорельефа.
Прежде, чем приступать к изучению шурфа, вертикальную стенку, подлежащую осмотру, зачищают лопатой. Внимательно осматривая вертикальную стенку по внешним признакам: окраске, плотности, структуре и т.п. – выделяют отдельные слои или почвенные горизонты. Затем приступают к послойным описаниям шурфа, обращая внимания на следующие характеристики: мощность слоя, цвет, гранулометрический состав, структуру, влажность, сложение, плотность, содержание органических примесей и др.
При описании шурфов и других выработок особое внимание уделяется также признакам оглеения, уровню грунтовой воды или верховодки, глубине скопления извести или гипса. В полевом журнале дается подробная характеристика окружающей местности (рельеф, условия поверхностного стока, растительность).
При расположении выработок на местности следует обращать внимание на смену растительности, так как отдельные комплексы растительных форм встречаются только при определенных сочетаниях почвенных и гидрогеологических условиях:
1. на систематически переувлажненных почвах появляются болотные типы растений,
2. строевая сосна (стволы этих деревьев высокие, прямые и до большой высоты лишены ветвей) растет обычно на песчаных грунтах,
3. наличие черной ольхи на болотах свидетельствует о движении грунтовой воды в глубине торфяной залежи и т.д.
Для уточнения правильности данных полевого определения гранулометрического состава и влажности грунтов и производство других лабораторных испытаний отбираются пробы наиболее характерных видов грунтов с нарушенным и ненарушенным строением.
В результате полевых и лабораторных обследованиях грунтов составляются следующие документы:
1. полевой журнал с подробным описанием грунтов и гидрогеологических условий вдоль трассы (с ее вариантами),
2. продольный грунтовый разрез и поперечные разрезы,
3. ведомость наиболее характерных анализов и испытаний,
4. пояснительная записка о проведенных обследованиях грунтов с кратким анализом всего комплекса природных факторов.
Обследование местности индивидуального проектирования
В процессе изыскания автомобильных дорог на ряде ее участков могут встречаться места со сложными грунтовыми, гидрогеологическими и другими условиями, требующими более детального изучения и индивидуального проектирования инженерных мероприятий, а так же места, где грунт предполагается подвергать укреплению вяжущими материалами в целях устройства конструктивных слоев дорожных одежд.
К местам индивидуального проектирования относятся:
1. оползневые участки,
2. высокие насыпи (выше 12 м),
3. выемки глубиной более 12 м и мокрые выемки
4. мостовые переходы,
5. участки, подверженные селевым выносам,
6. участки с просадочными лёссовыми грунтами,
7. болота и участки со слабыми грунтами.
На перечисленных участках полевые обследования производят по специально составленной программе.
Оползни
Оползневыми участками называют такие места, где наблюдается медленное сползание земляных масс на склонах, происходящее под влиянием силы тяжести и связанное с действием подземных и поверхностных вод. Наибольшие по размерам оползни обуславливаются питанием склонами подземными водами. В некоторых случаях смещения земляных масс происходят в следствие того, что слагающие склон горные породы сильно трещиноваты. Одна из трещин при этом может оказаться плоскостью скольжения. Оползневые явления могут возникать на склонах различной крутизны, у которых угол падения поверхностных слоев склона α больше угла внутреннего трения φ грунта склона. Так как глинистые и суглинистые грунты при большом увлажнении имеют очень малый угол внутреннего трения φ, то практически оползни могут возникать при крутизне склона чуть более 50. При этом чем больше разница значения α и φ, тем больше оснований сомневаться в устойчивости склона. Оползни могут возникать в самых разных грунтах. Однако, чаще всего наблюдаются в глинистых и суглинистых грунтах, у которых при увлажнении уменьшаются коэффициенты внутреннего трения (φ) и сцепления (с)
Противооползневые мероприятия, которые предлагаются на основе проведенных полевых обследований, делят на предупредительные и коренные.
Предупредительные мероприятия применяются там, где смещения склона в момент обследования или строительства не происходят.
К ним относятся:
1. отвод и регулирование подземных вод,
2. сохранение и посадка на склонах древесной и кустарниковой растительности,
3. дернование склонов для предупреждения образования сплывов отдельных блоков грунта по поверхности на откосах выемок,
4. отказ от возведения на склонах зданий, насыпей, устройства выемок,
5. принятие мер против размывания береговых склонов (устройство дамб, волноотбойных стенок, укладка габионов).
Для устранения появившихся оползней применяются коренные изменения:
1. отвод поверхностных вод,
2. отвод подземных вод,
3. механическое удержание грунтовых масс.
1. Если причиной появления оползня является увлажнение склона поверхностными водами, то надо упорядочить поверхностный сток, перехватить воду нагорной канавой, отведя ее в сторону.
Поверхностно увлажняемые оплывы укрепляют дернованием или устраивают открытый дренаж (лотки, загруженные камнем, шлаком, гравием)
2. В том случае, когда образованию оползня способствуют подземные воды, устраивают глубокий дренаж, нижняя часть которого закладывается ниже подошвы водоносного слоя
3. Из других мероприятий используют:
-устройство подпорных стенок из бутовой кладки или бетона,
-забивку металлических и железобетонных свай в основание склона,
-отсыпку насыпи у подошвы склона для создания упора,
-искусственное закрепление грунтов.
Эти мероприятия способствуют механическому удержанию сползающих масс.
Осыпи и обвалы
Образовавшиеся на крутых склонах гор (косогорах) продукты геологического выветривания горных пород в виде мелкого щебня или дресвы под действием силы тяжести перемещаются к подножиям склонов, где образуют конические накопления получившие название осыпей. Дресва - рыхлые осадочные горные породы, образовавшиеся в результате механического разрушения самых разных горных пород (обломочные). Они представляют собой скопление крупных (200−20 мм — щебень, 20−2 мм — дресва) угловатых обломков. Если таких обломков в составе грунта содержится более 50%, то грунт называют щебенистым, либо дресвяным. Осыпи бывают действующие, т.е. обнаженные, не заросшие растительностью, весьма подвижные, и затухшие, т.е. задерненные, неподвижные. Действующие осыпи создают опасность при проложении и эксплуатации автомобильной дороги в горах, так как легко могут придти в движение, т.е. сползти и засыпать дорогу. Сползание действующих осыпей происходит при их увлажнении и сопровождается смещением всей осыпи или некоторой ее части. Наклон поверхности смещенной осыпи обычно соответствует естественному углу откоса породы в насыщенном водой состоянии.
Обвалом называют внезапный отрыв от массива больших масс горных пород, которые устремляются вниз, опрокидывая и разрушая встретившиеся на пути скалистые выступы. Обвалы происходят из-за неравномерного физико-химического выветривания пород на вершинах гор или на крутых скалистых склонах у щелевидных долин горных рек. Больше это относится к сильно трещиноватым породам – известнякам, песчаникам, базальтам, порфирам, диабазам, реже к глубинным изверженным горным породам. В местах заложения глубоких выемок оползневые участки и косогоры подвергаются особенно тщательному обследованию.
Задачами обследования являются:
1. установление порядка напластований и характер грунтов залегающих на участке будущих работ, определение степени трудности их разработки,
2. выявление условий залегания грунтов (горизонтальное, наклонное, складкообразное и др.)
3. выявление водоносности отдельных пластов, направления, скорости, расхода грунтового потока и фильтрующих свойств водоносных пород,
4. установление степени устойчивости откосов выемки и грунтов основания, наметка мероприятий по их укреплению,
5. определение способов разработки и путей использования грунтов выемки.
Для размещения этих задач на изучаемом участке закладываются шурфы или скважины, которые размещаются так, чтобы в дальнейшем через них можно было провести продольный разрез по оси трассы и один или несколько, в зависимости от длины выемки, поперечных разрезов.
1. план расположений скважин (шурфов) на изученном участке с показанием оси трассы, привязкой к пикетажу и нанесением ситуации местности,
2. геологические колонки по всем шурфам (скважинам), заложенным на участке,
3. продольный и поперечный грунтовые разрезы,
4. пояснительная записка с подробным изложением геологических условий и их оценкой.
Обследование мостовых переходов
Основными задачами обследования мест постройки моста являются:
1. изучение геологического строения местности: установление характера грунтов, их состава, плотности, влажности, последовательности и условий залегания.
2. изучение гидрогеологических условий мостового перехода: водоносности грунтов, агрессивности подземных вод, уровня их залегания.
Наиболее устойчивым естественным основание являются скальные грунты, если они не размываются водой, малотрещиноваты, имеют достаточную мощность слоя и не подверглись сбросовым явлениям. Устойчивым основанием могут быть моренные (ледниковые) глины и суглинки, а так же аллювиальные отложения (речные), гравийные и крупнопесчаные отложения при их достаточной мощности. Наиболее неблагоприятными для опор мостов являются торф, сапропель, плывуны и иловатые грунты, насыщенные водой. Неблагоприятными основаниями могут быть и другие грунты, если они маломощны и чередуются с другими малоустойчивыми грунтами. Большинство мостов возводится при пересечении дорожной трассой речных долин, где на некоторой глубине залегают коренные породы или ледниковые отложения, перекрытые сверху аллювиальными (гравий, песок, ил) или органогенными (торф) образованиями различной мощности. Для получения конкретных данных проводится инженерно-геологическая съемка (описание) района мостового перехода и разведочное бурение по оси намечаемого моста как в русле реки, так и на пойменных подходах к мосту.
Количество скважин и их глубина зависят от размера моста и сложности геологических условий:
1. для малых мостов и больших труб 1-2 скважины глубиной 6-8м,
2. для средних мостов 3-5 скважин глубиной 10-15 м
3. для больших мостов 6 и более скважин глубиной от 15 до 30 м.
Кроме того закладывается несколько скважина пойменных подходах к мосту. В среднем на каждые 300-400 м поймы закладывается 1 скважина глубиной 4-6 м. В первую очередь скважины закладываются у намечаемых опор мостов с последующим уточнением, если это необходимо, геологического строения дополнительными скважинами.При наличии ненадежных грунтов в пойме тоже закладываются дополнительные скважины. Иногда их располагают по поперечникам. Буровые работы в русле реки ведутся по возможности зимой со льда. При необходимости проведения их летом бурение ведется с плота или понтона. При наличии на небольшой глубине скальных грунтов, скважину углубляют в них не менее чем на 1-2 м, чтобы убедиться в том, что это не одиночный валун, а массив. При проходке связных или несвязных грунтов бурение останавливают только в том случае, когда намечаемый в качестве грунтового основания пласт пройден на глубину не менее 3 м.
В процессе бурения скважин составляется буровой журнал и отбираются пробы грунтов для описания и лабораторных испытаний.
В итоге проведенных работ составляются следующие документы:
1. план мостового перехода с нанесением на него данных инженерно-геологической съемки и мест заложения буровых скважин;
2. геологические колонки по всем скважинам;
3. инженерно-геологический разрез по оси мостового перехода;
4. пояснительная записка с данными лабораторных испытаний грунтов с общей оценкой условий мостового перехода.
Обследование болот
При изыскании дорог болота стремятся обходить. Если же по условиям проектирования этого сделать нельзя, то их тщательно обследуют с целью выбора того или иного способа возведения на них насыпи, а в определенных случаях и с целью выбора наилучшего варианта перехода через болото. Болото — участок суши (или ландшафта), характеризующийся избыточным увлажнением, сточными или проточными водами, но без постоянного слоя воды на поверхности. Для болота характерно отложение на поверхности почвы неполно разложившегося органического вещества, превращающегося в дальнейшем в торф. Слой торфа в болотах н
Геофизические и другие методы исследования грунтов
В целях ускорения производства разведочных работ, уменьшения их стоимости и возможности оценки свойств и состава грунта в больших массивах в условиях их естественного залегания в последнее время широко применяют геофизические, радиометрические и другие методы исследования свойств грунтов.
Геофизические методы основаны на изучении искусственно создаваемых в толще грунта физических полей (электрических, магнитных, сейсмических). Применение геофизических методов в сочетании с буровыми работами позволяет сократить объем последних и повысить качество (достоверность) проводимых исследований. Особую ценность геофизические методы разведки приобретают при изысканиях в труднодоступных районах, а также в районах, где имеются оползни, осыпи, карсты, поскольку в этих случаях решить все вопросы традиционными методами нельзя. Исходя из этих положений разработаны сейсмический, магнитометрический и электрический методы разведки. Из них наиболее широко на практике применяют метод электроразведки.
Горные породы в поверхностной толще земной коры имеют различную электропроводность, характеризуемую удельным сопротивлением прохождения электрического тока. Так, например, удельное сопротивление сухого известняка 5∙107 Ом∙см, влажного песка от 2∙105 до 4∙106 Ом∙см, сухой глины от 103 до 106 Ом∙см, влажной глины от 102 до 5∙103 Ом∙см. На этой особенности горных пород и основывается метод электроразведки. Для получения необходимых вычислительных показателей обычно измеряют силу тока в цепи и разность потенциалов между измерительными электродами, устанавливаемыми на изучаемом участке.
Разработанные способы обработки данных электрозондирования позволяют определить мощность и механический состав каждого слоя, а значит исследовать геологический разрез вдоль трассы автомобильной дороги.
Особенно хорошие результаты получаются при исследовании скальных пород (погрешность не превышает 8,5% при изучении толщи до 10м). При разведке рыхлых пород параллельно с электроразведкой в небольшом объеме желательно проводить бурение.
Сейсморазведка основана на изменении характера распространения упругих волн. В результате удара кувалдой или молотом (источник колебания), взрыва горных пород возникают упругие колебания регистрирующиеся сейсмостанцией. При этом механические колебания с поверхности грунта преобразуются сейсмоприемником в электрические сигналы.
Для определения фильтрационных свойств пород, однородности пластов, выявления опасных трещиноватых зон в основании сооружений может применяться метод радиоизотопных индикаторов и другие индикаторные методы.Сущность их состоит в определении местонахождения и количества введенного через скважины в поток подземных вод индикатора.
В последнее время в дорожных изысканиях широко применяются радары. Радарный передатчик излучает радиоволны, которые после отражения фиксируются принимающим устройством. Обработка информации и создание изображения осуществляется при помощи компьютера. Глубина изучения геологического строения зависит от принимающей антенны.
Детальное изучение грунтов осуществляется в лабораторных условиях в соответствии с ГОСТ 30.416-96. Уточнение механического состава и мощности грунтов в полевых условиях может осуществляться и при помощи статического зондирования фиксации величин бокового и лобового давления вдавливания специального зонда.
Поиски и разведка дорожно-строительных материалов
Строительство автомобильных дорог требует большого количества каменных материалов, песка и др. На 1 км автомагистрали I-III технических категорий требуется более 3000 м3 камня в виде щебня. В связи с этим обеспечениестроительства дорожно-строительными материалами должно идти по пути максимального использования тех каменных и обломочных горных пород, которые залегают на поверхности или на некоторой глубине вблизи строительного объекта. Эти материалы в таком случае являются наиболее дешевыми и применение их позволяет снизить стоимость строительства дороги и сэкономить значительное количество средств на перевозки материалов.Удобные для разработки места залегания горных пород получили название месторождений. Месторождения, на которых уже когда-либо проводилась разработка материалов открытыми горными выработками называют карьерами.
В дорожном строительстве карьеры строительных материалов бывают двух видов: притрассовые, базисные (промышленные).
Притрассовые карьеры расположены вблизи трассы, обслуживают только данную дорогу или какой-либо ее отрезок; добываемый в них материал вывозится на дорогу автомобильным транспортом.
Базисные карьеры предназначены для снабжения дорожно-строительными материалами ряда строек. Они могут быть удалены от строительных объектов на 100 км и более, в связи с чем обслуживаются железнодорожными или водными путями.
Для отыскания месторождений или карьеров природных материалов обычно ведутся поиски в районе проложения трассы проектируемой дороги. После того, как месторождение или карьер будут выявлены, производят их разведку.Под разведкой месторождения понимают установление качества, количества и условий залегания материалов на том или ином выявленном поисками участке.
Различают 2 вида разведок:
-предварительную,
-детальную.
В процессе их проведения обследуют не только месторождения камня и песка, но и отходов промышленных предприятий (шлаковых овалов, золоотвалов, пустых пород, отходов камнедроблений), а также карьеров грунтов наиболее пригодных для укрепления их вяжущими материалами. Предварительная разведка ведется во время технических изысканий, детальная – на стадии рабочего проектирования, осуществляемого во время строительства дороги.
Подготовительные работы
Перед производством поисков тщательно изучают литературу и картографические материалы, относящиеся к району изыскания. Весьма полезны при этом геологические материалы (описание отдельных районов, материалы геологического исследования района, подробные геологические карты с пояснительной запиской) и материалы по характеристики минерального сырья области или республики (описание строительных материалов, карты карьеров, карты сырьевых ресурсов), имеющиеся в фондах территориальных административных органов и геологических организаций.
По собранным данным можно составить первое представление о возможности обеспечения строящейся дороги местными дорожно-строительными материалами.
Полевые работы
В зависимости от степени насыщенности района природными материалами ширина полосы, в границах которой ведутся обследования карьеров и месторождений, может колебаться в широких пределах. Чаще всего она доходит до 10-20 км для песка, до 20 км и более для гравия и камня. В горной местности или местности богатой строительными материалами ширина полосы может быть уменьшена; в местности бедной материалами – наоборот.
По прибытии к месту расположения карьера осматривают места выходов материала на дневную поверхность для установления его наименования и качества. Если при этом естественное обнажение, старые разработки, шурфы, ямы обваливались и не дают возможности ознакомиться с материалом, то производят их расчистку. Качество материала является главным фактором при оценке месторождения. По этой причине прежде всего знакомятся с качеством материала путем его внешнего осмотра и простейших испытаний:
-для песка определяют крупность зерен и степень загрязненности пылевато-глинистыми частицами,
-для гравия определяют гранулометрический и петрографический состав.
Для каменных материалов определяют цвет, структуру, минеральный состав, наименование породы, степень ее выветренности, прочность при испытании ударом молотка, степень однородности породы, трещиноватость и т.п. Одновременно с этим отбирают типичные пробы для лабораторных испытаний. При обследовании месторождений и карьеров подробно описывают имеющиеся обнажения или скрытые стенки расчисток, измеряют мощность пород, лежащих над полезной толщей (вскрыша), и мощность полезной толщи. По имеющимся на обследуемом участке обнажениям, расчисткам и другим выработкам, а также по рельефу местности судят о распространении материала и составляют предварительные суждения о его количестве (запасе).
Для характеристики карьера важно также знать расстояние от него до строительного объекта (дорога, мост), состояние подъездных путей к карьеру, характер угодья, где располагается карьер (лес, луг, пашня), наилучшее время года для его разработки и прочее. Все полученные во время обследования данные заносят в полевой журнал, в нем же делаются зарисовки обнажения или расчисток. Знакомство с естественными обнажениями, обследования речных долин позволяет составить суждение о том, какие материалы могут быть встречены в данном районе. При благоприятных условиях такие обнажения могут служить и местом разработки материалов.
Гравийные или песчаные древние аллювиальные отношения обычно приурочены к более высокой террасе, их мощность бывает значительно больше. Для большинства аллювиальных отложений характерна малая загрязненность пылевато-глинистыми частицами, что является их достоинством.
При осмотре оврагов могут быть обнаружены такие же естественные отложения, как и по берегам рек. Если качество вскрытых оврагом горных пород хорошее, а вскрыша небольшая, то эти обнажения могут служить местом разработки материалов. В областях распространения ледниковых отложений на возвышенных элементах рельефа могут быть обнаружены залежи валунов, гравия и песка. Гравийно-валунные отложения часто приурочены к конечным моренам отдельных отрогов ледников или к озам и представляют собой холмы или удлиненные валы. В горной местности на крутых склонах на дневную поверхность могут выходить наиболее прочные каменные горные породы. В предгорных районах залежи гравия или естественного щебня могут быть обнаружены в местах современных или прежних выходов горных потоков в прилегающую к горам равнину (пролювиальные отложения). При поисках строительных материалов можно руководствоваться следующими внешними признаками:
1. произрастание сосны часто указывает на наличие хорошо дренируемых грунтов – песка, гравия, дресвы, естественного щебня;
2. наличие в поверхностных слоях грунтов гравийных зерен, щебня в заметных количествах указывает на то, что на небольшой глубине возможно встретятся залежи гравийного материала камня;
3. если коренные отложения данной местности представлены скальными породами высокой прочности, то по берегам рек может быть встречен гравий. Наибольшее его количество может быть обнаружено, когда коренные породы представлены конгломератами.
В результате поисков составляются следующие документы:
1. план-схема трассы с нанесением на нее всех выявленных при поисках месторождений и карьеров. При наличии карты крупного масштаба трассы выявленные места и карьеры наносят на карту.
2. ведомость месторождений и карьеров,
3. ведомость характерных анализов и испытаний материалов,
4. пояснительная записка, в которой даются краткая характеристика размещения месторождений и карьеров вдоль трассы и качественная оценка материала, а также излагаются соображения о снабжении проектируемой дороги дорожно-строительными материалами.
Предварительная разведка дорожно-строительных материалов
Целью предварительной разведки является:
-установление границ распространения полезного ископаемого и выявление участков наиболее пригодных для эксплуатации в первую очередь. Этот вид работ называется оконтуриванием месторождений;
-определение площади контура и расчет количества запасов материалов в месторождении;
-изучение качества материалов в месторождении;
-установление условий залегания полезного ископаемого (глубина залегания, мощность вскрыши, мощность полезной толщи, простирания, падение и угол падения пластов подземной воды и т.д.);
-уточнение условий транспортировки материалов из месторождения.
Экономическую целесообразность разработки во многом определяет соотношение между мощностью вскрышных пород и мощностью полезного ископаемого.
Отношение мощности вскрыши (Н) к полезной толще (h) носит название геологического коэффициента I,при этом имеющиеся среди полезной толщи прослойки «пустой»породы причисляются к вскрышным породам.
Ценность месторождений будет тем значительней, чем меньшую величину имеет коэффициент I.
При I=0 полезное ископаемое будет залегать на поверхности и разработка такого месторождения наиболее экономически выгодна.
В случае положительного решения о возможности укрепления вскрыши, «пустой» породы или некондиционных по своим свойствам отдельных прослоек породы вяжущими материалами, экономическая целесообразность разработки такого месторождения резко возрастает.
Для определения границ распространения полезных ископаемых на выявленном поисками участке закладываются шурфы или буровые скважины. Намечая места заложения шурфов учитывают все старые выработки, обнажения и расчистки, имеющиеся на изучаемой территории.
При разведке гранитов и других магматических горных пород ограничиваются изучением имеющихся обнажений и заложением неглубоких шурфов (2-5 м) для определения мощности вскрыши и выветренной толщи породы (элювия).При разведке осадочных горных пород закладывают шурфы или скважины на глубину намечаемой эксплуатации месторождения. Качество закладываемых шурфов устанавливается в зависимости от сложности геологического строения и рельефа местности, а также от количества материалов, намечаемых к использованию из данного месторождения. Выработки на изучаемом участке располагаются в виде правильной сетки. Расстояния между выработками и разведочными линиями чаще всего составляют 50-100 м в зависимости от местных условий.
Подсчет запасов
На план месторождений, составленный инструментальной съемкой (масштаб плана 1:2000) наносят точки заложения шурфов (скважин) и отмечают для каждого шурфа мощность вскрыши полезного слоя. Все выработки, имеющие удовлетворительный геологический коэффициент, считаются положительными и должны попасть в контур подсчета запасов.
Выработки с большой вскрышей и малой мощностью полезного слоя или вовсе не содержащие полезного материала должны остаться вне контура.
Границы наиболее выгодного для эксплуатации залегания полезного ископаемого проводятся по крайним положительным выработкам. Естественно, что при малом количестве шурфов, закладываемых во время предварительной разведки, контур подсчета запасов будет установлен приблизительно.
Площадь контура подсчитывается следующим образом:
- Вся оконтуренная часть территории делится на несколько правильных геометрических фигур (треугольники, квадраты, прямоугольники).
- Площадь каждой фигуры (S1, S2, S3,…, Sn) подсчитывается исходя из масштаба плана.
- Сумма площадей всех выделенных фигур дает площадь контура S.
Качество материалов
Для изучения качества материалов из наиболее характерных шурфов отбирают пробы в количестве достаточном для производства лабораторных испытаний:
1. для песка – 2-3 кг зависимости от крупности зерен;
2. для гравийных материалов при наибольшей крупности зерен 60 мм – 15-20 кг;
3. для камня – 15-20 кг и более.
Пробы должны быть отобраны таким образом, чтобы они были характерны для данного месторождения, слоя, шурфа и отражали их качество. Для характеристики условий залегания материала в месторождении составляют один или несколько геологических разрезов по наиболее характерным направлениям. Эти разрезы дадут возможность составить суждение о том, как залегает полезная толща и вскрыша:
-наклонно или горизонтально,
-в виде выдержанного пласта или гнездообразно.
При предварительной разведке выясняется вопрос о грунтовых водах:
-устанавливают с какой глубины они появляются,
-какова интенсивность их поступления.
Эти данные необходимы при оценке месторождений и при решении вопросов, связанных с его разработкой.
Если при поисках карьеров и месторождений не были собраны достаточные данные о состоянии транспортных путей, расстояние от месторождения до различных точек трассы и т.п., то все эти данные выясняются при предварительной разведке.
Документация
В итоге проведения предварительной разведки составляются документы, которые входят в состав технического проекта дороги:
1. карта крупного масштаба с нанесенной на ней трассой дороги и обозначением разведанных месторождений и карьеров,
2. ведомость разведочных месторождений и карьеров,
3. паспорт каждого разведанного месторождения или карьера, в который входят:
а) план расположения выработок с нанесенной ситуацией по горизонталям через 1 м и контуром подсчета запасов,
б) таблица основных показателей разведки по отдельным выработкам (мощность вскрыши и полезной толщи, геологический коэффициент, относительные отметки устья, шурфов или скважин),
в) геологические разрезы по наиболее характерным направлениям и наиболее характерные геологические колонки,
г) таблица исходных данных для подсчета запасов и запасы по отдельным геометрическим элементам и контуру в целом,
д) главнейшие характеристики относящиеся к месту нахождения карьера, условиям разработки и транспортировки,
е) таблица результатов лабораторных испытаний основных проб.
Все перечисленные материалы помещаются на одном листе.
4. пояснительная записка по обеспечению строящейся дороги строительными материалами