Главная | Обратная связь

Гідрогеологічні дослідження для різних видів будівництв

Проектуванню будь-якого будинку або споруди попереджають інженерно-геологічні вишукування, невід'ємною частиною яких є гідрогеологічні дослідження. За прийнятими нормативами проектування відповідальних та великих споруд виконується в 2 стадії. На 1 (передпроектній) стадії складається ТЕ0, відбираються, систематизуються та аналізуються всі матеріали по району будівництва. В окремих випадках виконується невеликий об’єм рекогносцирувальних і розвідувальних робіт. 2 (проектна) стадія складається з 2 етапів: робочого проектування (РП) та складання робочої документації (РД). Головний матеріал по гідрогеологічним умовам будівництва отримують на етапі РП. На етапі РД лише деталізуються та перевіряється прогнозні розрахунки.

Невеликі будинки і споруди проектуються звичайно в 1 стадію - техноробочий проект.

Склад і детальність гідрогеологічних досліджень залежать від виду та складності споруди, що проектується, стадії проектування, природних умов та інших факторів.

У загальному випадку гідрогеологічні дослідження, які є складовою частиною комплексу інженерно-геологічних вишукувань, містять проведення комплексної гідрогеологічної та інженерно-геологічної зйомки, режимних спостережень, дослідно-фільтраційних робіт, моделювання, лабораторних і гідрохімічних досліджень.

Гідротехнічні споруди за своїм призначенням поділяються на гідроенергетичні, транспортні, меліоративні, для потреб водопостачання тощо. Всі вони є складними інженерними комплексами, які звичайно, складаються з греблі, водосховища, водозабірних споруд, водоводів, споруд ГЕС та інших елементів, що об'єднуються поняттям гідровузол.

1) Гідроенергетичне будівництво. За допомогою гідрогеологічних досліджень на стадії ТЕ0 надається прогноз можливих витрат води з водосховища на фільтрацію в сусідні долини, оцінюється механічна й хімічна суфозія, розраховується фільтраційний тиск, оцінюються агресивні властивості підземних вод тощо.

Для вирішення перерахованих вище питань виконується гідрогеологічна зйомка, яка супроводжується дослідно-фільтраційними роботами.

На стадії РП гідрогеологічні дослідження виконуються з метою обґрунтування вибору типів споруд та їх компоновки, виконання проекту проведення робіт та інше. Виконують їх для тих водоносних горизонтів, які в період будівництва можуть суттєво ускладнити проведення робіт, а при експлуатації споруд - вплинути на їх стійкість, розміри фільтраційних витрат або на підпір ґрунтових вод. Як правило, проводяться дослідно-фільтраційні роботи.

На стадії РД та в процесі будівництва гідрогеологічні дослідження виконуються для перевірки гідрогеологічних прогнозів, що дозволяє при необхідності внести в проект потрібні зміни. Проводяться режимні гідрогеологічні спостереження по мережі свердловин, які попередньо закладені на ділянці будівництва, одночасно ведуться спостереження за зміною складу підземних вод та ознаками виносу твердого матеріалу (механічна суфозія), вимірюються притоки води в будівельні виїмки та котловани.

У процесі експлуатації споруд регулярно стежать за змінами гідрогеологічних умов, що дозволяє оцінити надійність роботи протифільтраційних і дренажних пристроїв та перевірити виконані раніше прогнози.

Вирішення гідрогеологічних завдань при гідроенергетичномубудівництві ускладнене тим, що створення гребель і водосховищ корінним чином змінює всю гідрогеологічну обстановку на ділянці зведення споруди, тому необхідний достовірний прогноз зміни гідрогеологічних параметрів на період експлуатації й будівництва споруд.

2) Гідротехнічне будівництво систем водопостачання і каналізації. Характерною особливістю цих систем є те, що їх форми і конструкції обумовлені технологією забору води, її підготовки, зберігання та транспортування, збирання, очищення, накопичення, скидання та утилізації промислових стічних вод.

Гідрогеологічні дослідження при проектуванні і будівництві гідротехнічних споруд для систем водопостачання мають головним чином ті ж самі завдання і особливості та використовують ті ж самі методи, що й дослідження для гідроенергетичних цілей.

Системи каналізації призначені для збору, очищення й знезараження промислових і побутових стічних вод, їх видалення за межі промислових підприємств і населених пунктів та для наступного повного або часткового повторного використання у виробничому процесі, утилізації або скидання у водотоки або водоймища.

Склад й об'єм гідрогеологічних робіт визначається в кожному окремому випадку в залежності від складу і кількості стоків, що надходять у земляні сховища (ставки-відстійники, освітлювачі, накопичувачі, золовідвали та шламовідвали, поля фільтрації та зрошення, куди надходять стічні води після очищення), гідрогеологічних і гідрологічних умов району, розмірів та призначення сховища.

До складу гідрогеологічних досліджень для проектування будь-якого типу накопичувача або сховища стоків входить гідрогеологічна зйомка, комплекс дослідно-фільтраційних робіт та спеціальні польові і лабораторні дослідження фізико-механічних властивостей ґрунтів, підземних і стічних вод та їх взаємодії.

Схеми методики комплексних гідрогеологічних досліджень для житлово-цивільного та для промислового будівництва принципово не відрізняються.

На стадії ТЕ0 збирають, систематизують та аналізують літературні та інші матеріали. У невеликому об'ємі проводяться рекогносцирувальні дослідження на всіх конкуруючих майданчиках. До складу досліджень входить комплексна гідрогеологічна зйомка масштабу 1:25000 - 1:10000, яка супроводжується проходкою окремих гірничих виробок. Визначаються положення РГВ, потужність ґрунтового потоку, загальний напрямок руху ґрунтових вод, хімічний склад та агресивні. властивості підземних вод.

На стадії РП встановлюються закономірності формування гідрогеологічних умов, прогнозуються їх зміни в процесі будівництва та експлуатації споруд. Головним методом вивчення гідрогеологічних умов є гідрогеологічна зйомка масштабу 1:10000 -1:5000, у процесі якої виконується головний об’єм дослідно-фільтраційних робіт, режимних спостережень, вивчається хімічний склад та агресивні властивості підземних вод.

На стадії РД гідрогеологічні дослідження проводяться в невеликих об'ємах для відповідальних будинків і споруд з метою уточнення глибини закладення фундаменту, здійснення водознижувальних та протифільтраційних заходів, організації режимної мережі та тощо

Матеріали гідрогеологічних досліджень на стадії техноробочого проекту мають дати повну та кінцеву інформацію для всіх конструктивних рішень та вибору методу проведення будівельних робіт.

До підземних споруд відносяться автодорожні, залізничні, пішохідні та судноплавні тунелі, тунелі метрополітену, підземні стоянки автомобілів та гаражі, підземні заводи, морські бази, підземні ГЕС, дериваційні тунелі (від лат. «Derivatio» – відведення; тунель, що підводить воду до гідравлічних турбін) та тунелі, що відводять воду.

Головна складність оцінки гідрогеологічних умов при будівництві підземних споруд полягає в тому, що ці споруди закладаються на значній глибині, де сучасні методи досліджень не завжди забезпечують достатньо повну та достовірну інформацію.

За ступенем доступності для досліджень всі підземні споруди поділяються на 3 групи: 1) мілкого закладення (до 200 м) - ділянки розміщення споруд доступні для вивчення традиційними методами -наприклад, бурінням свердловин, геофізичними та іншими дослідженнями; 2) середнього закладання (200 - 500 м) - можливості буріння зменшуються, а інтерпретація геофізичних досліджень стає малонадійною; 3) глибокого закладання (> 500 м) – проходяться одиничні глибокі свердловини, основним джерелом для отримання необхідної інформації є геологічні та гідрогеологічні карти, наземне картування і дешифрування аеро- та космофотознімків. На стадіях ТЕ0 та РП проводиться зйомка по трасі тунелю. У процесі проходження підземних розвідувальних виробок проводяться гідрогеологічні спостереження за водопроявами, визначається хімічний склад та агресивність підземних вод.

Для прогнозування водопритоків у підземні виробки застосовуються методи гідрогеологічних аналогій, водно-балансових розрахунків, гідродинамічний метод та моделювання.

Лінійне будівництво - це будівництво авто- та залізничних шляхів, повітряних ліній електропередач, трубопроводів різноманітного призначення (водоводів, нафто- та газопроводів та інше). 0собливість, що їх відрізняє - значна протяжність, внаслідок чого дослідження виконують в різноманітних ландшафтних, геолого-гідрогеологічних та навіть кліматичних зонах.

Основний матеріал по гідрогеологічним умовам трас, що проектуються, отримують на стадії РП у процесі проведення комплексної інженерно-геологічної зйомки масштабу 1:25000 - 1:2000 в залежності від складності природних умов та в смузі шириною 300 м. Гідрогеологічні дослідження містять: визначення глибини появлення та положення сталого РГВ, ступінь агресивності ґрунтових вод; на ділянках закладання глибоких виїмок і котлованів в обводнених породах проводять одиночні і кущові дослідні відкачки, результати яких використовують для розрахунків дренажів та визначення водопритоків у виїмки; проводяться режимні спостереження за рівнем та температурою підземних вод на ділянках зсувних схилів, виїмок, що розкривають ґрунтові води тощо.

На стадії РД продовжуються режимні спостереження. Іноді, при зміні планового положення траси на якій-небудь ділянці або зміні глибини виїмок, виникає потреба в додаткових гідрогеологічних матеріалах і дослідженнях.