Инженерно-геологических изысканий при строительстве подземных сооружений

В инженерную задачу проекта входят выбор места строительства (трассы) подземного сооружения, разработка компоновочного решения, проведение предварительных расчетов, выбор типа и конструкции сооружения, разработка проекта защитных мероприятий. В соответствии с условиями инженерной задачи инженерно-геологические изыскания для обоснования проекта отвечают этапам IIа (инженерно-геологические работы на конкурирующих вариантах) и этапам II6 (работы на выбранной строительной площадке). На участке предполагаемого строительства, охватывающем возможные варианты, или на отдельных участках проводят инженерно-геологическую съемку специального назначения масштаба 1:10 000. На участках возможного размещения порталов тоннелей, штолен, порталов подземных хранилищ масштаб съемки — 1: 2000 — 1: 5000. При изысканиях для линейных сооружений ширина полосы съемки — до 1 км.

Территория съемки обосновывается в программе работ с таким расчетом, чтобы съемкой была охвачена область геологической среды, которая прямо или косвенно (например, формирование депрессионной воронки при водопонижении) будет взаимодействовать с сооружением или с орудиями труда, используемыми в ходе строительства. Съемка включает помимо описания, опробования и документации проходку разведочных выработок, инженерно-геологическое и гидрогеологическое опробование, опытные инженерно-геологические работы, обследование состояния существующих наземных и подземных сооружений.В результате съемки должны быть получены данные для выбора мест строительства подземных сооружений, сопутствующих им наземных (околошахтных) сооружений и мест для размещения отвалов породы.В рамках изысканий для проекта проводят геофизические исследования с целью получения данных об общей структуре (геологической и тектонической) участка намеченного строительства подземного сооружения; о глубине залегания коренных пород и подземных вод, направлении и скорости их движения; трещииоватости и сохранности пород; положении зон трещиноватости и тектонического дробления. Для получения перечисленных данных применяют электропрофилирование, ВЭЗ (в том числе круговые), сейсморазведку, каротаж скважин. На площадке возможного размещения подземного сооружения ведут горно-буровые работы.Они проводятся с целью детализации геологического разреза (до МГТ-2); опробования и определения классификационных показателей для тех МГТ-2, которые будут вскрыты подземным сооружением; выявления гидрогеологических условий (водообильность, проницаемость и их изменчивость, химический состав и агрессивность подземных вод); выявления газоносности пород, давления и температуры газов, их химического состава. При глубине подземного сооружения до 300 м одну - две скважины бурят на наиболее перспективном для размещения сооружения месте до отметки его подошвы. Другие, мелкие, выработки располагают в соответствии с параметрами двумерного сппинфа, который рассчитывают по данным рекогносцировочных работ, входящих в опробование (геофизические методы). Глубокие (100-300 м) скважины тщательно исследуют: наблюдают за процентом выхода керна, водопоглощением, ведут температурные измерения и каротаж, наблюдают за породами в стенках (телеперископы, фотобуроскопы, телефотомстрия).Гидрогеологические исследования должны дать исходные данные для расчета водопритоков в выемку подземного сооружения, расчета водопонизительных установок, определения гидродинамического давления на породы и давления на обделку, данные о химическом составе, агрессивности и коррозионной активности подземных вод. Для получения сведений о гидрогеологических условиях проводят гидрогеологические наблюдения режимного характера и гидрогеологическое опробование, одиночные и кустовые откачки из скважин, наливы и нагнетания в скважины.В отчетных материалах должны найти отражение следующие вопросыобщая устойчивость области геологической среды, взаимодействующей с сооружением; тектоническая структураинженерно-геологические процессы, участки и характер нарушений устойчивости пород при проходке выемки (вывалы блоков пород, высыпание, выпучивание, выплывание), условия проявления горного давления; прочность пород и категории их разрабатываемости; возможность и формы проявления подземного выветривания и выщелачивания горных пород; температурный режим в выработке при проведении работ, газопроявления, водопроявления, гидростатическое давление подземных вод на обделку; размер депрессионной воронки, влияние водоотлива на режим эксплуатации водозаборов в районе подземного строительства;температура, химический и бактериальный состав подземных вод, их агрессивность по отношению к материалу обделки, коррозийные свойства пород.Инженерно-геологические изыскания, проводимые на стадии РД, должны обеспечить решение следующих инженерных задач:окончательный расчет сооружения, установление его параметров, конструкций, в том числе конструкций и типа обделки; обоснование способов производства горных работ (взрывной, щитовой, во до понижение, водоотлив, замораживание); разработка проекта защитных мероприятий.