Гидрологические изыскания
Проведение гидрогеологических исследований на подтопленных территориях в первую очередь обусловлено необходимостью разработки точных и высококачественных проектов инженерной защиты от подземных вод, которые являются разрушительным фактором для нового сооружения. Результаты изыскания могут включать в себя не только данные полевых исследований, которые можно получить в результате бурениягидрогеологических скважин и их последующего опробования, но и данные, которые можно получить благодаря произведению математического моделирования.
Ввиду того, что изучение гидрогеологических условий строительства и эксплуатации инженерных сооружений должно быть полным (в соответствии со стадией изысканий и проектирования и характером сооружения), в комплекс инженерно-геологических исследований необходимо включать опытные гидрогеологические работы. Если на исследуемой площади имеются подземные воды и следует ожидать, что они будут вскрыты при строительных работах, или в случае, если они имеют естественный выход, который надо каптировать, приходится определять водообильность водоносных горизонтов.
Если общие геологические и гидрологические условия позволяют предполагать, что из пород, вскрываемых строительным котлованом, притоки не будут обильными, данные о величине притоков можно получать путем опробования скважин, т. е. путем кратковременных откачек с помощью желонки или насоса. Если же по условиям производства строительных работ или по роду сооружения может потребоваться искусственное понижение подземных вод или работы выполняются для проектирования дренажа, ограничиваться опробованием можно только при предварительных исследованиях. Составление же технического проекта требует проведение более точных исследований на опытном участке или кратковременных откачек.
При исследованиях в карстовых районах, а также на оползневых склонах часто приходится выявлять пути движения потоков подземных вод и области питания обнаруженных водоносных горизонтов, притоков в горные выработки и источников, выходящих на склонах, а также их взаимную связь. В таких случаях проводят наблюдения для установления влияния изменения гидродинамических условий в одном пункте (откачки, перехват струй и т. п.) на водопроявление в других пунктах (уровень напор, дебит в источниках и колодцах). Но нередко для этого можно применять метод индикаторов (красители, соли), при котором изменяют состав воды в одном месте и улавливают измененную воду в других местах. Методика работ не отличается от применяемой для гидрогеологических изысканий.
Существенное значение имеет установление направления движения подземных вод. Это осуществляется путем единовременных замеров уровня грунтовых вод или пьезометров напорных вод в выработках или скважинах, расположенных соответствующим образом. Так как направление движения подземных вод может изменяться в различных сезонах, подобные измерения надо повторять в соответствии со сменами и метеорологических и гидрологических условий (дождливые периоды, снеготаяние, паводки).
При инженерно-геологических исследованиях на склонах или в карстовых районах изучение потоков подземных вод следует повторять не только в связи со сменой сезонов, но и после сильных ливней и быстрого снеготаяния.
Элементом, имеющим большое значение в комплексе инженерно-геологических работ, является определение водопроницаемости. Оно производится теми же методами, которые применяются при изучении подземных вод для других целей (водоснабжение, осушение и др.). Для этого проводятся откачки воды из шурфов и скважин.
Гидрогеологические исследования могут производится не только на строительных объектах, но и на отработанных площадках горнодобывающих предприятий, где они необходимы для рекультивации отвалов, использования восстановленных водоемов и земель. Также изыскания производят при реконструкции дамб, плотин и прудов. Эти работы производятся преимущественно вместе с комплексом гидрометеорологических исследований, которые предполагают произведение анализа химического состава воды и отложений, структуры гидрогеологического разреза, поверхностного стока.
Технический отчет, который предоставляется после произведения всех работ, отражает в себе не только результаты гидрогеологических изысканий, но и всевозможные прогнозные данные и рекомендации специалистов, которые непосредственно производили гидрогеологические исследования.
Как правило, стоимость гидрогеологических работ устанавливается в зависимости от справочника цен, а также существующего уровня инфляции и, что самое важно, от сложности и объемов работ на каждом конкретном участке. Произведение подобного типа работ требует грамотных специалистов с большим опытом работы в этой области. Только профессионалы могут, как результат работы, представить подробный и качественный технический отчет.
СП 11-105-97 Часть I. Общие правила производства работ Приложение К (обязательное) Методы определения гидрогеологических параметров и характеристик
|
Гидрогеологические параметры и характеристики |
Методы определения |
Условия применения |
I. Параметры и характеристики грунтов (горных пород): |
|
|
Коэффициент фильтрации (водопроницаемости) |
Полевые испытания в соответствии с ГОСТ 23278-78, экспресс-откачки и наливы, лабораторные методы и расчеты по эмпирическим формулам |
Водонасыщенные и неводонасыщенные грунты |
Коэффициент водоотдачи (гравитационной или упругой) |
Кустовые откачки из скважин. Стационарные наблюдения за уровнем подземных вод (УПВ). Лабораторные методы |
Водонасыщенные грунты |
Коэффициент недостатка насыщения |
Наливы воды в шурфы |
Неводонасыщенные грунты |
Высота капиллярного поднятия (капиллярный вакуум) |
Наливы воды в шурфы, лабораторные методы |
Неводонасыщенные грунты |
Удельное водопоглощение (относительная водопроницаемость) |
Наливы воды в скважины |
Водонасыщенные и неводонасыщенные грунты |
Нагнетания воды в скважины |
Водонасыщенные грунты |
|
Нагнетания воздуха в скважины |
Неводонасыщенные грунты |
|
II. Параметры и характеристики водоносных горизонтов: |
|
|
Мощность водоносного горизонта |
Анализ гидрогеологического разреза. Поинтервальное опытно-фильтрационное опробование |
Водонасыщенные грунты |
Направление подземного потока |
По карте гидроизогипс (гидроизопьез) |
Водонасыщенные грунты |
Гидравлический градиент (уклон) подземного потока |
То же |
Водонасыщенные грунты |
Коэффициент водопроводимости |
Опытные откачки из скважин |
Водонасыщенные грунты |
Коэффициент уровнепроводности (пьезопроводности) |
Кустовые откачки из скважин |
Водонасыщенные грунты |
Коэффициенты перетекания и вертикального водообмена |
Кустовые откачки воды из скважин. Стационарные наблюдения за УПВ |
Слоистые водоносные толщи |
Фильтрационное сопротивление днищ водоемов |
Стационарные наблюдения за уровнями подземных и поверхностных вод |
Водонасыщенные грунты |
Действительная скорость движения подземных вод |
Полевые геофизические и индикаторные методы |
Водонасыщенные грунты |
Инфильтрационное питание (модуль питания пласта) |
Стационарные наблюдения за УПВ. Балансовые расчеты |
Водонасыщенные грунты |