СП 504.1325800.2021 Действует

- материалы геолого-съемочных работ (геологических, инженерно-геологических и геокриологических съемок различного назначения для данного района, в том числе для побережья), региональных тематических исследований, режимных наблюдений;

- материалы и данные ДЗЗ на морском побережье;

- материалы инженерно-геологических изысканий прошлых лет, выполненные для обоснования проектирования и строительства объектов различного назначения, – технические отчеты об инженерно-геологических изысканиях (геофизических, сейсмологических, геокриологических исследованиях), стационарных наблюдениях и другие фондовые данные;

- результаты научно-исследовательских работ и опубликованные материалы, в которых обобщаются данные о природных и техногенных условиях района работ.

6.1.7.1 Возможность использования материалов изысканий прошлых лет следует определять согласно СП 47.13330.2016 (пункт 6.1.7) с учетом происшедших изменений.

При этом используют, как правило, те материалы прошлых лет (результаты инженерно-геофизических исследований, описания инженерно-геологических скважин, результаты полевых и лабораторных исследований грунтов), которые выполнены в пределах границ площадки изысканий или полосы трассы линейного сооружения, а также в прилегающей зоне (6.1.7.2).

6.1.7.2 За ширину прилегающей зоны принимают зону шириной одно-два расстояния между смежными галсами выполненной съемки рельефа дна. При сложных инженерно-геологических условиях ширина прилегающей зоны может быть увеличена.

6.1.7.3 На основании анализа собранных материалов устанавливают категорию сложности инженерно-геологических условий (СП 47.13330.2016 (приложение Г)), в соответствии с которой определяют состав, объемы, методики инженерно-геологических работ.

6.1.8 Инженерно-геофизические исследования на шельфе выполняют:

- для изучения грунтового массива (определение в плане и разрезе геологических границ, обусловленных сменой литологического состава, состоянием грунтов; определение кровли скальных (коренных) грунтов);

- изучения геологических и инженерно-геологических процессов и явлений на шельфе;

- решения задач инженерно-геодезических, инженерно-гидрометеорологических, инженерно-экологических изысканий и др.

6.1.8.1 При инженерно-геологических изысканиях на шельфе инженерно-геофизические исследования выполняют на всех этапах градостроительной деятельности, для всех видов сооружений, как правило, до проходки инженерно-геологических скважин и полевых испытаний грунтов.

Выбор методов инженерно-геофизических исследований (основных и вспомогательных) и их комплексирование следует осуществлять в зависимости от характера решаемых задач с учетом категории сложности инженерно-геологических условий в соответствии с приложением А.

6.1.8.2 К основным методам инженерно-геофизических исследований для решения задач при выполнении инженерных изысканий (А.1 приложения А) относятся: гидроакустические – с использованием ГЛБО, МЛЭ; акустическое профилирование (АПр); сейсмоакустические в высокочастотных модификациях – сейсморазведка ультравысокого разрешения (СУВР), высокочастотное непрерывное сейсмоакустическое профилирование (ВЧ НСП); морская магнитная съемка (ММС). Краткие характеристики основных методов указаны в А.2 приложения А.

6.1.8.3 К вспомогательным методам относятся: сейсморазведка с донными многокомпонентными системами (СДМС), сейсмоакустические исследования в скважинах и электроразведка (ЭР). Они применяются при низкой эффективности основных методов, в том числе в зоне предельного мелководья (6.1.8.8).

6.1.8.4 Для изучения инженерно-геологического строения грунтовой толщи до глубин в десятки метров в качестве основных методов следует применять сейсмоакустические методы в низкочастотных модификациях (сейсморазведка высокого разрешения (СВР), сейсморазведка сверхвысокого разрешения (ССВР)), низкочастотное непрерывное сейсмоакустическое профилирование (НЧ НСП). В качестве дополнительных методов применяют ММС, ЭР, сейсмоакустические исследования в скважинах (вертикальное сейсмическое профилирование (ВСП), сейсмический каротаж (СК)) или сейсморазведку с донными многокомпонентными системами (СДМС) на участках распространения газонасыщенных грунтов.

6.1.8.5 Для изучения геологического строения грунтовой толщи до глубин в сотни метров и идентификации опасных геологических процессов и явлений рекомендуется использовать результаты СВР, а в дополнение к ним – данные стандартной 2D/3D сейсморазведки. Вспомогательные методы, такие как ММС и ЭР, допускается применять для картирования тектонических нарушений и выявления слоев ММГ.

6.1.8.6 При инженерно-геофизических исследованиях для СМР применяют методы, указанные в приложении А.

6.1.8.7 Для решения специальных задач (см. А.1 приложения А) или исследования зон, недоступных вышеуказанными методами, допускается применять методы, оборудование и технологии, отличающиеся от стандартных методов морских инженерно-геофизических исследований, например: ядерно-физические, гравиметрические, термометрические (в том числе с использованием морских донных геотермических зондов) и др.

6.1.8.8 Эффективность применения различных сейсмических, сейсмоакустических и гидроакустических методов (см. А.2 приложения А) определяется инженерно-геологическими условиями района работ и глубиной моря. По глубине моря выделяют следующие условные зоны: зона предельного мелководья (менее 10 м), мелководная зона шельфа (10–100 м) и глубоководная зона шельфа (более 100 м). Деление основано на специфике применения аппаратных комплексов и технологий проведения геофизических работ на соответствующих глубинах. Каждому интервалу глубин моря в зависимости от задач (см. А.1 приложения А) соответствует свой набор основных и вспомогательных методов.

В зоне предельного мелководья сейсмические исследования, как правило, выполняют с помощью донных систем, а гидроакустические исследования – с маломерных судов (плавсредств).

Мелководные условия (от 10 до 100 м) являются оптимальными для работы гидроакустических комплексов и сейсмоакустических многоканальных систем по методу ОГТ (СВР, ССВР и СУВР) с буксируемым на небольшой глубине оборудованием. В отдельных случаях используют сейсмоакустические многочастотные комплексы, позволяющие одновременно проводить исследования в двух-трех частотных диапазонах (≈250, ≈500 и ≈1000 Гц). Работы выполняют за один проход судна совместно с производством гидроакустических исследований (с использованием МЛЭ, ГЛБО, АПр). В случае необходимости выполняют ММС.

В глубоководной зоне шельфа (более 100 м) следует применять сейсмоакустические методы с заглубленной буксировкой оборудования в 10–100 м от дна.

6.1.8.9 Сейсморазведка с донными системами, в том числе многокомпонентными (СДМС), относится к основным методам (см. А.2 приложения А) при выполнении работ по СМР в зонах предельного мелководья, особенно в условиях распространения газонасыщенных и мерзлых грунтов. Работы допускается выполнять в профильном и площадном вариантах, с электроискровым или пневматическим источником по методу ОГТ (МОВ ОГТ на поперечных или продольных волнах), методу преломленных (МПВ) или поверхностных (МАПВ) волн для оценки скоростей Vp и Vs.

6.1.8.10 Сейсмоакустические исследования методом отраженных волн с базой приемно-излучающий системы, намного меньшей глубины исследований (метод центрального луча ЦЛ или метод T0 – МОВ ЦЛ (T0)), осуществляют с борта движущегося судна с равномерным по времени или пространству интервалом возбуждения упругих волн. Метод рекомендуется использовать для изучения донных отложений и строения грунтовой толщи при категориях сложности инженерно-геологических условий I и II (СП 47.13330.2016 (приложение Г)). В зависимости от требуемых значений глубинности и разрешающей способности применяют различные модификации непрерывного сейсмоакустического профилирования (НСП) (см. А.2 приложения А), различающиеся по доминантной частоте (максимуму энергетического спектра сигнала), способам излучения энергии, конструкции системы регистрации и способу буксировки. В качестве источника сигнала используют, как правило, электроискровые или электродинамические устройства, а прием сигнала осуществляется буксируемыми сейсмокосами с одиночными или группированными гидрофонами.

6.1.8.11 Сейсмоакустические исследования методом отраженных волн в модификации общей глубинной точки (МОВ ОГТ) высокого, сверхвысокого и ультравысокого разрешения (СВР, ССВР, СУВР) (см. А.2 приложения А) применяют для исследования грунтовых толщ при категориях II и III сложности инженерно-геологических условий. В качестве источника сигналов могут быть использованы различные типы излучателя – пневматические, электроискровые, электродинамические и др., а прием осуществляется на сейсмокосы с числом каналов регистрации от первых десятков до первых сотен. В отличие от метода «T0» многоканальные пространственные системы ОГТ с базами приема, сравнимыми с глубиной исследований, позволяют строить глубинно-скоростные модели и проводить обработку данных с получением кинематических и динамических характеристик для определения инженерно-геологического строения и свойств грунтовой толщи. Для изучения геологического строения и идентификации опасных геологических процессов и явлений в верхней части разреза могут быть эффективно использованы материалы стандартной 2D/3D сейсморазведки после специальной обработки, повышающей временнóе и пространственное разрешение.

6.1.8.12 Сейсмоакустические исследования в инженерно-геологических скважинах (см. А.2 приложения А) методом вертикального сейсмического профилирования (ВСП) в значительной мере повышают достоверность привязки дистанционных геофизических данных к данным инженерно-геологических скважин. Результаты сейсмического каротажа (СК) могут быть петрофизической основой для количественной интерпретации данных сейсморазведки, оценки физических и механических свойств грунтов и выделения ИГЭ на сейсмоакустических разрезах. Параметры исследований обосновывают в программе работ. В дополнение к сейсмоакустическим исследованиям в скважинах следует использовать результаты статических зондирований и ультразвуковых исследований образцов керна.

6.1.8.13 Гидроакустические методы (см. А.2 приложения А) предназначены для изучения дна моря и строения донных отложений. В состав основных гидроакустических методов входят: площадное обследование рельефа дна автоматизированными гидрографическими комплексами на базе МЛЭ (5.1.16), исследования с применением ГЛБО (5.1.16–5.1.18), АПр.

Акустическое профилирование применяют, главным образом, для изучения строения и свойств донных отложений. Выбор оптимальной методики проведения АПр осуществляется исходя из следующих параметров: глубинность, вертикальная разрешающая способность, горизонтальная разрешающая способность. Обычно с применением АПр изучают верхние 10–50 м осадочной толщи грунтового массива с высоким разрешением (от 0,1 до 2,0 м).

6.1.8.14 Магниторазведку в модификации ММС выполняют в соответствии с 5.1.17.2.

6.1.8.15 Электроразведочные методы применяют как вспомогательные для изучения грунтового массива и инженерно-геологических процессов в случае низкой эффективности основных методов, в том числе в зонах сплошного распространения газонасыщенных и мерзлых грунтов. Наиболее распространенными методами являются непрерывное электрическое зондирование (НАЗ) с различными установками в движении. В то же время, возможно применение донной электрофотографии и магнитотеллурических зондирований (МТЗ) для изучения субаквальной криолитозоны и решения специальных задач.

6.1.8.16 Объемы геофизических исследований (параметры сети профилирования – расстояние между профилями и шаг по профилю) следует определять в зависимости от вида градостроительной деятельности и этапа изысканий в соответствии с 6.2.2.3 и 6.2.3.4. Типы применяемого оборудования следует обосновывать в программе в соответствии с масштабом инженерно-геологической съемки и сложностью инженерно-геологических условий.

6.1.9 Проходка инженерно-геологических скважин с отбором образцов грунтов и отбор образцов грунтов пробоотборниками являются основными методами инженерно-геологических изысканий на шельфе.

Проходку инженерно-геологических скважин на шельфе, в зависимости от глубины моря и инженерно-геологических условий, выполняют:

- с буровых судов;

- самоподъемных платформ;

- понтонов, плотов;

- помощью подводных буровых установок;

- со льда.

6.1.9.1 Проходку инженерно-геологических скважин осуществляют:

- для установления или уточнения геологического разреза и условий залегания грунтов (в том числе мерзлых и их криогенного строения);

- отбора образцов грунтов для определения их состава, состояния, свойств и температуры;

- выполнения полевых испытаний грунтов и инженерно-геофизических исследований в скважинах;

- установления зон аномально высокого давления.

6.1.9.2 Способ бурения инженерно-геологических скважин и технологию отбора образцов грунтов пробоотборниками следует устанавливать такими, чтобы получать максимально представительный керн, пригодный для характеристики разреза, состояния грунтов и отбора достаточного числа образцов ненарушенного сложения. Намечаемые в программе способы бурения скважин должны обеспечивать необходимую точность установления границ между слоями грунтов (отклонение не более 0,25–0,50 м), возможность изучения состава, состояния и свойств грунтов, их текстурных (и криотекстурных) особенностей в природных условиях залегания.

Выход керна при инженерно-геологическом бурении должен составлять не менее 80 %.

Местоположение скважин и их глубину рекомендуется выбирать, используя результаты инженерно-геофизических исследований.

6.1.9.3 Для создания устойчивого ствола скважины, требуемого для отбора качественных образцов грунтов, следует осуществлять правильный выбор промывочных жидкостей (полимерно-глинистые, водные аттапульгитовые и бентонитовые растворы).

6.1.9.4 При бурении морских инженерно-геологических скважин на акватории приливных морей необходимо учитывать изменения глубины моря в точке бурения (6.1.14) и вводить соответствующие поправки при документировании инженерно-геологического разреза.

6.1.9.5 Проходку органо-минеральных и органических грунтов (илов), чувствительных к механическим воздействиям, осуществляют укороченными рейсами с пониженным числом оборотов бурового инструмента, с минимальным давлением на забой.

6.1.9.6 Проходку грунтовых толщ, характеризующихся АВПД и (или) скоплением придонного газа, которые залегают в интервале установки направляющей колонны и могут представлять опасность при проходке скважин, проводят с бурового судна, как правило, обеспеченного техническими средствами для контроля и борьбы с газовыми выбросами. В данных условиях перед бурением инженерно-геологических скважин рекомендуется проводить бурение пилотного ствола (скважины).

6.1.9.7 Проходка ММГ должна учитывать требования СП 493.1325800.

6.1.10 Отбор образцов грунтов из инженерно-геологических скважин выполняют в соответствии с ГОСТ 12071 с помощью гидроударных и вдавливаемых пробоотборников, обуривающих и забивных грунтоносов, одинарных, двойных и тройных колонковых труб.

6.1.10.1 Для глинистых грунтов применяют вдавливаемые и поршневые грунтоносы.

Для опробования плотных разностей или мерзлых грунтов могут использоваться толстостенные модификации вдавливаемых грунтоносов (толщина стенок более 3 мм).

Грунтоносы ударного действия рекомендуется применять при работе в песках и переуплотненных глинах. Следует учитывать, что отбор ударными грунтоносами менее надежен и часто приводит к получению сильно нарушенных образцов грунтов. Его применение допускается в случаях, когда ударный метод отбора является практически единственным способом получения образца грунта (например, при отборе образцов из плотных песков).

При отборе глинистых грунтов, а также мелких и пылеватых песков применяют обуривающие и вдавливаемые грунтоносы с затворным устройством, обеспечивающим частичное или полное перекрытие входного отверстия. Для получения образцов ненарушенного сложения из текучих, текучепластичных разностей и илов используют вдавливаемые грунтоносы с применением вставных одноразовых полиэтиленовых рукавов, металлической фольги и пластиковых стаканов.

6.1.10.2 Отбор образцов из органо-минеральных и органических грунтов (илов) рекомендуется осуществлять задавливаемыми тонкостенными трубками или грунтоносами диаметром 66–137 мм.

6.1.10.3 Для опробования пылеватых и мелких песков, глин нормальной плотности и переуплотненных, а также слаболитифицированных пород допускается применять одинарные, двойные и тройные колонковые трубы.

В крупных и гравелистых песках, в крупнообломочных грунтах с песчаным заполнителем отбор образцов возможен с помощью забивных грунтоносов малого диаметра, а также пробоотборников вибрационного действия.

6.1.10.4 Для отбора образцов грунтов природного (ненарушенного) сложения рекомендуется применение двойной и тройной конструкции колонковой трубы, у которой внутренняя керноприемная часть не вращается, что позволяет получать керн ненарушенного сложения из глинистых и слабосцементированных грунтов. Применение одинарной колонковой трубы в качестве грунтоноса исключает возможность получения образцов ненарушенного сложения из всех видов грунтов из-за вращения керноприемника в процессе бурения. Однако в связных плотных глинистых и полускальных грунтах, при отсутствии видимых деформаций, полученные таким способом образцы могут быть использованы для определения прочностных и деформационных свойств.

6.1.10.5 Для отбора образцов газонасыщенных грунтов используют вдавливаемые герметизированные грунтоносы фиксированной массы с постоянным объемом керноприемного стакана. Определение физических и механических свойств грунтов в образцах, отобранных с их помощью, проводят в барокамере при давлении, соответствующем их природному напряженному состоянию.

6.1.10.6 Отбор образцов ММГ выполняют с учетом требований СП 493.1325800.

6.1.10.7 Объем опробования грунтов устанавливают исходя из категории сложности инженерно-геологических условий, уровня ответственности проектируемых сооружений, с учетом требований СП 446.1325800.2019 (пункт 5.6.4). Рекомендуемая частота опробования грунтов при бурении инженерно-геологических скважин приведена в таблице 6.1.

Таблица6.1– Шаг опробования грунтов в зависимости от глубины проходки инженерно-геологических скважин от дна моря

В метрах

Интервал глубин опробования от дна моря | Шаг опробования 0–10 | 0,2–0,5 10–30 | 0,3–1,0 30–50 | 0,5–1,5 50–70 | 1,0–3,0 70–120 | 2,0–5,0 Более 120 | Определяется программой Примечания 1 Опробованию подлежит каждый выделенный слой грунта. 2 В слоях мощностью 5 м и более шаг опробования может быть увеличен до 1,5–2,0 м, но не менее трех образцов на слой. 3 При опробовании опорных скважин частоту отбора образцов следует принимать максимальной и предусматривать отбор образцов для проведения минералого-палеонтологических (микрофаунистический, диатомовый, споро-пыльцевой) и радиоуглеродного анализов (при наличии требования в задании).

6.1.10.8 При проходке инженерно-геологических скважин на шельфе с отбором образцов грунтов следует оценивать керн в целях определения его нарушенности и пригодности для дальнейших работ, достоверности построения разреза. Длина керна может не соответствовать длине проходки – превышать ее в слабых (органических грунтах, глинистых грунтах с показателем консистенции IL более 0,75, рыхлых песках) и газонасыщенных грунтах, при использовании поршневых пробоотборников или быть меньше при потере керна.

При отборе образцов грунтов необходимо учитывать их способность к расширению и удлинению за счет снятия гидростатического давления.

6.1.10.9 Отбираемые образцы грунта в зависимости от нарушенности их сложения рекомендуется подразделять на классы для установления комплекса лабораторных работ, соответствующих данному классу, согласно таблице 6.2.

Таблица 6.2 – Лабораторные исследования грунтов в зависимости от класса отобранных образцов

Таблица 6.2Класс отобран-ных образцов | Сложение грунта | Состояние образца | Лабораторные исследования грунтов 1 | Ненарушенное | Связный грунт, образец не имеет видимых нарушений и деформаций, полный выход керна | Полный комплекс показателей физических и механических свойств 2 | | Связный грунт, местами сильно опесчаненный, имеет видимые следы деформаций | Состав, полный комплекс показателей физических свойств 3 | Нарушенное | Нарушена целостность образца, размер ненарушенных фрагментов недостаточен для получения образцов на плотность | Состав, показатели пластичности и влажность 4 | | Образец разрушен и разнороден по литологическому составу, низкий выход керна | Состав, по возможности – показатели пластичности и влажность 5 | | Образец сильно разрушен, представлен несвязным грунтом, очень низкий выход керна | Визуальное описание грунта

6.1.10.10 Учитывая наличие на шельфе структурно неустойчивых грунтов, для определения неизменности сложения образца грунта при его транспортировании в лабораторию рекомендуется проводить экспресс-тестирование образца (микрокрыльчаткой, микропенетрометром) первый раз перед его упаковкой и герметизацией и второй раз перед началом лабораторных исследований. При сравнении результатов экспресс-тестирования уточняют класс образцов (по таблице 6.2), поступивших в лабораторию.

6.1.11 Отбор образцов грунтов пробоотборниками выполняют для изучения верхней части разреза. Глубина внедрения пробоотборников зависит от их конструкции, массы, способа внедрения и обычно не превышает 5 м, но может достигать 30 м. Отбор образцов грунтов морскими пробоотборниками выполняют с применением легких (ЛТС) и тяжелых (ТТС) технических средств.

Примечание – К ЛТС относятся гравитационные, гидростатические и ковшовые пробоотборники, масса которых обычно составляет 50–800 кг. К ТТС относятся мощные технические средства, масса которых может достигать нескольких тонн, смонтированные на стационарных рамах и снабженные приспособлениями для управления.

6.1.11.1 Наиболее распространены гравитационные, гидростатические и гидроударные (или пробоотборники ударного действия) морские пробоотборники. Глубина их внедрения зависит от глубины моря и характера донных грунтов. При необходимости опробования грунтов полутвердой и твердой консистенции применяют забивные коробчатые пробоотборники.

Применение гравитационных и гидростатических пробоотборников обеспечивает получение качественных образцов глинистых грунтов от текучепластичной до мягкопластичной консистенции и рыхлых песков. В пластичных глинистых грунтах она составляет 2–4 м, в песках – не более 1 м, в гравийных грунтах внедрение не превышает 0,5 м. Они позволяют получать образцы ненарушенной структуры, которые могут быть использованы для определения показателей, соответствующих 1-му и 2-му классам по таблице 6.2. При использовании гидростатических (поршневых) пробоотборников в пластичных глинах и суглинках возможна деформация (растяжение) керна в результате создаваемого поршнем разряжения. При наличии признаков значительной деформации керн используют только для получения характеристик, соответствующих 2-му и 3-му классам по таблице 6.2.

6.1.11.2 Для получения образцов из песчаных, в том числе гравелистых грунтов (если диаметр гальки меньше внутреннего диаметра трубки), используют пробоотборники забивного или вибрационного действия. Их также допускается применять для опробования глинистых грунтов.

Использование расщепляемых керноприемников позволяет получать керн минимально нарушенного сложения из слабосвязных и несвязных грунтов.

6.1.11.3 Дночерпатели грейферного или землечерпательного типа (например, ковшовые грунтоносы) предназначены для отбора образцов из любых разновидностей грунтов. В связных мягкопластичных грунтах дночерпатели грейферного типа позволяют получать образцы ненарушенной структуры, которые могут быть использованы для определения показателей, соответствующих 1-му–3-му классам по таблице 6.2. В текучих глинистых грунтах и несвязных грунтах дночерпатели грейферного типа позволяют получать образцы нарушенной структуры, которые могут быть использованы для определения показателей, соответствующих 4-му и 5-му классам по таблице 6.2.

6.1.12 Полевые испытания грунтов (испытаний грунтов в массиве) на шельфе и морском побережье выполняют согласно СП 446.1325800.2019 (пункт 5.8):

- для расчленения геологического разреза, оконтуривания линз и прослоев грунтов;

- определения физических и механических свойств грунтов в условиях естественного залегания;

- оценки пространственной изменчивости свойств грунтов;

- оценки возможности погружения свай в грунты и несущей способности свай;

- определения степени уплотнения и упрочнения насыпных и намывных грунтов и их изменения во времени;

- определения динамической устойчивости водонасыщенных грунтов.

6.1.12.1 При полевых испытаниях грунтов на шельфе применяют: статическое зондирование, статическое зондирование с измерением температуры, статическое зондирование с измерением порового давления, статическое зондирование с измерением скоростей сейсмических волн, стандартные пенетрационные испытания, прессиометрические испытания, а также испытания грунтов с помощью дилатометра и вращательного среза крыльчаткой и др.

Полевые испытания грунтов могут быть выполнены в скважине или с помощью донной установки.

6.1.12.2 Выбор методов полевых испытаний грунтов (приложение Б) следует осуществлять в зависимости от вида изучаемых грунтов и целей исследований с учетом глубины испытаний, стадии (этапа) изысканий, степени изученности и категории сложности инженерно-геологических условий.

Полевые испытания грунтов в сочетании с лабораторными исследованиями свойств грунтов рекомендуется использовать для установления или уточнения корреляционных зависимостей между характеристиками свойств определенных видов (подвидов) грунтов, полученными различными методами (полевыми и лабораторными).

6.1.12.3 Статическое зондирование на шельфе является основным методом испытания грунтов проводится с использованием стандартных зондов (ГОСТ 19912–2012 (приложение Б), ГОСТ Р ИСО 22476-1) и применением датчиков порового давления (ГОСТ Р ИСО 22476-1).

Статическое зондирование выполняют:

а) непрерывно (задавливающее устройство располагается над устьем обсадной колонны) – со дна с использованием донных установок или с палубы бурового судна, самоподъемной платформы и др.;

б) поинтервально (задавливающее устройство располагается на забое скважины) – статическое зондирование выполняют в сочетании с бурением инженерно-геологической скважины. Зондирование в скважине проводят в интервале глубин или «до отказа», после чего зонд извлекают, опускают буровую колонну и разбуривают скважину до глубины погружения конуса. Процедуру повторяют до необходимой глубины исследования разреза. Допускается комбинация зондирования и отбора образцов грунтов грунтоносами.

В состав определяемых параметров входит: удельное сопротивление грунта под конусом наконечника зонда (лобовое сопротивление qc), удельное сопротивление грунта по боковой поверхности (муфте трения) зонда (боковое трение fs) и поровое давление. При оснащении зондов дополнительными датчиками могут быть определены: температура грунта, удельное электрическое сопротивление грунта, скорость распространения упругих продольных волн Vp, Eh, pH подземных вод, гамма-фон и др.

Интерпретацию данных статического зондирования выполняют согласно приложению В.

6.1.12.4 Статическое зондирование с измерением скоростей продольных сейсмических волн Vp (с использованием зондов, оснащенных датчиками, которые позволяют измерять скорость прохождения волн, возникающих при ударном воздействии на поверхности грунта) выполняют для уточнения инженерно-геологического разреза и оценки физических и механических свойств грунтов. Источники возбуждения волн устанавливают у устья скважины на донной раме. Глубина зондирования определяется мощностью источника и обычно не превышает 20–30 м.

6.1.12.5 Прессиометрические испытания выполняют в соответствии с ГОСТ 20276.6, ГОСТ Р ИСО 22476-4 преимущественно для определения модуля деформации грунта. При соответствующем обосновании допускается также определять показатели сопротивления сдвигу и горизонтальные напряжения.

6.1.12.6 Испытания дилатометром используют для определения модуля деформации (ГОСТ Р 58270).

6.1.12.7 Испытания вращательным срезом крыльчаткой проводят для оценки максимальных значений сопротивления сдвигу глинистых грунтов мягкопластичной и текучей консистенции в недренированных условиях по ГОСТ 20276.5. Определяемым параметром является значение крутящего момента, используемое для расчета сопротивления недренированному сдвигу в связных грунтах.

6.1.13 При выборе направлений геофизических профилей, створов размещения точек бурения, опробования и полевых испытаний грунтов следует учитывать, что наибольшая изменчивость инженерно-геологических условий на шельфе отмечается по нормали к береговой линии, наименьшая изменчивость – вдоль береговой линии; как правило, изменчивость возрастает с ростом крутизны подводного склона, а также в местах впадения рек и развития процессов абразии.

6.1.14 При проходке инженерно-геологических скважин, выполнении инженерно-геофизических исследований скважинными методами и полевых испытаний грунтов с судов, полупогружных установок и носителей, не опирающихся на дно моря, необходимо непрерывно проводить замеры глубины моря в точках бурения и исследований и вводить соответствующие поправки на глубину бурения и исследований с учетом колебаний уровня моря. Результаты замеров, полученных в период бурения и исследований, должны быть увязаны с данными инженерно-гидрографических работ (5.1.15) при камеральной обработке материалов.

В открытых морях приливы-отливы могут достигать 5–8 м, что приводит к существенному искажению данных о границах (глубинах) слоев грунтов инженерно-геологического разреза. В закрытых морях такие колебания могут не превышать нескольких десятков сантиметров.

6.1.15 Лабораторные исследования грунтов выполняют для определения состава, состояния, физических и механических свойств грунтов, выявления степени однородности их по площади и глубине, выделения ИГЭ, установления для них нормативных и расчетных характеристик, а также для определения химического состава водных вытяжек из грунтов.

6.1.15.1 Выбор вида и состава лабораторных определений характеристик грунтов следует проводить в соответствии с приложением Г, с учетом класса и подвида грунтов согласно ГОСТ 25100, условий взаимодействия проектируемых сооружений с грунтовым массивом, а также прогнозируемых изменений инженерно-геологических условий района изысканий в период строительства и эксплуатации сооружений.

Лабораторные исследования грунтов следует проводить на образцах, пригодных для выполнения соответствующих видов работ (см. таблицу 6.2).

6.1.15.2 Для оценки достоверности данных о природных свойствах грунтов и возможности сравнения их с такими же параметрами при испытаниях в стационарных лабораториях рекомендуется определять основные классификационные (физические и механические) свойства непосредственно в судовой лаборатории, после извлечения керна из грунтоносов и пробоотборников.

6.1.15.3 Перечень физических и механических свойств грунтов, которые рекомендуется определять непосредственно в судовой лаборатории, указан в таблице 6.3.

Таблица 6.3 – Перечень физических и механических свойств грунтов, определяемых в судовой лаборатории

Таблица 6.3Виды лабораторных определений | Подвид грунта | Скальные | Крупно- обломочные | Пески | Глинистые Природная влажность | – | + (для заполнителя) | + | + Плотность влажного грунта | – | – | + | + Сопротивление грунта недренированному срезу (с помощью микропенетрометра, микрокрыльчатки и лабораторной крыльчатки) | – | – | З | + Содержание карбонатов (тестовое, по ГОСТ 34467–2018 (приложение А)) | + | – | – | – Примечание–В настоящей таблице применены следующие условные обозначения: «+» – определение выполняют; «–» – определение не выполняют; «З» – определение выполняют при наличии требования в задании.

6.1.15.4 Состав классификационных показателей определяют в соответствии с ГОСТ 25100. При необходимости могут быть определены: степень насыщенности грунтов газами, показатель чувствительности глинистого грунта и др.

6.1.15.5 Прочностные и деформационные характеристики грунтов при статических нагрузках определяют в соответствии с ГОСТ 12248.1–ГОСТ 12248.4.

Для морских сооружений повышенного и нормального уровней ответственности прочностные характеристики грунтов оснований определяют, как правило, методом трехосного сжатия (в том числе для корректировки результатов испытаний, полученных методами компрессионного сжатия).

По дополнительному требованию в задании определяют: характеристики упругой деформации грунта (модуль упругости при сдвиге, модуль объемной упругости и модуль упругой деформации), коэффициенты консолидации, недренированной и дренированной прочности (по данным трехосного сжатия методами неконсолидированно-недренированных, консолидированно-недренированных или консолидированно-дренированных испытаний), коэффициент горизонтального давления грунта.

6.1.15.6 Определение механических свойств грунтов при динамических нагрузках выполняют по ГОСТ Р 56353 для грунтов (песков, классифицируемых как разжижаемые и легко разжижаемые по ГОСТ Р 56353; связных грунтов с показателем консистенции IL выше 0,5) при наличии источников динамических нагрузок:

- природных – ледовых, волновых, ветровых, а также при строительстве на площадках с нормативной сейсмичностью 6 баллов и более (6.1.19);

- техногенных (указанных в задании) – швартовки и навала судов и др.

Определение механических свойств грунтов при динамических нагрузках выполняют также для вышеуказанных грунтов, если они слагают склоны с уклонами 5º и более, независимо от наличия источников динамических нагрузок.

По каждому ИГЭ (для этих грунтов в зоне воздействия сооружения на грунтовый массив) следует проводить не менее трех динамических испытаний.

Определение характеристик ползучести, тиксотропии, а также оценку типа и характера структурных связей выполняют по требованию в задании или при обосновании в программе.

6.1.15.7 Фильтрационные свойства грунтов (коэффициент фильтрации) песчаных и глинистых грунтов определяют по ГОСТ 25584 при постоянном или переменном напоре. Выполняют по требованию в задании.

6.1.15.8 Химический анализ водной вытяжки из грунтов должен быть достаточным для определения засоленности и коррозионной агрессивности грунтов. По данным о химическом составе водной вытяжки из грунтов выполняют оценку степеней их засоленности (ГОСТ 25100) и агрессивного воздействия на материалы строительных конструкций (СП 28.13330.2017 (приложение В)).

6.1.16 Инженерно-геокриологические исследования в районах распространения ММГ на шельфе выполняют для определения инженерно-геокриологических условий района работ (в том числе геокриологического строения грунтового массива: распространения и условий залегания ММГ, их состава, состояния, криогенного строения, температуры, свойств, а также криогенных процессов и явлений).

6.1.16.1 Инженерно-геокриологические исследования в районах распространения ММГ на шельфе выполняют с учетом СП 493.1325800.

6.1.16.2 При изучении толщи ММГ выполняют:

- установление границ распространения мерзлых и охлажденных грунтов;

- определение мощности мерзлого массива и положения его кровли и подошвы;

- расчленение криогенной толщи грунтов, выделение сильнольдистых грунтов, ледогрунта и залежей льда;

- исследование температурного режима мерзлых грунтов и распределения температуры в криогенной толще;

- определение глубин сезонного промерзания и оттаивания грунтов (на морском побережье).

6.1.16.3 При изучении ММГ следует определять:

- состав, состояние (твердомерзлое, пластичномерзлое, охлажденное), криогенное строение и льдистость грунтов;

- физические и механические свойства мерзлых, охлажденных и оттаивающих грунтов (определение льдистости, влажности, плотности, пористости, засоленности, коэффициентов оттаивания и сжимаемости, прочностных и деформационных свойств);

- теплофизические свойства мерзлых и охлажденных засоленных грунтов.

6.1.16.4 При выполнении инженерно-геокриологических исследований необходимо устанавливать площадную пораженность района работ опасными криогенными процессами (в процентах), приводить оценку степени активности криогенных процессов на шельфе и динамику их развития, в том числе процессов новообразований мерзлых грунтов, связанных с динамикой наносов и погруженной мерзлотой при ее разрушении и отступании береговых уступов.

6.1.17 Изучение опасных геологических и инженерно-геологических процессов на шельфе выполняют в соответствии с СП 446.1325800.2019 (пункты 5.12 и Н.3).

6.1.17.1 Изучение опасных геологических и инженерно-геологических процессов выполняют для определения:

- условий возникновения опасных геологических и инженерно-геологических процессов и явлений, в том числе их приуроченности к определенным геологическим образованиям, тектоническим структурам и геоморфологическим элементам;

- факторов активизации опасных геологических и инженерно-геологических процессов, в том числе техногенных воздействий на территорию (акваторию) района изысканий;

- возможной зоны воздействия опасных геологических и инженерно-геологических процессов, в том числе зарождающихся вне района изысканий (например, подводные оползни и мутьевые потоки).

6.1.17.2 При выявлении в процессе инженерно-геологических изысканий на площадках (трассах) развития опасных геологических и инженерно-геологических процессов, существенно отличающихся от указанных в программе (оползневые явления, линзы илов большой мощности, газопроявления, грязевулканические структуры, криогенные процессы и т. п.), исполнитель работ должен поставить в известность заказчика о необходимости проведения дополнительных работ, составления дополнительного задания и внесения изменений в программу.

6.1.17.3 Наиболее распространенные опасные геологические и инженерно-геологические процессы на шельфе – литодинамические и склоновые процессы (оползни, эрозия, переработка берегов морей), термоабразия, образование бугров пучения (на морском побережье), землетрясения, грязевой вулканизм, газовые сипы (преимущественно метановые).

6.1.17.4 Изучение литодинамических процессов выполняют в соответствии с требованиями раздела 7. Гранулометрический (зерновой) и микроагрегатный составы донных отложений определяют по ГОСТ 12536.

6.1.17.5 Склоновые процессы могут развиваться на подводных склонах в виде оползней внезапного разжижения. Основными деформируемыми горизонтами обычно являются слабоуплотненные глинистые и песчаные водонасыщенные грунты, подверженные быстрому разупрочнению при динамических воздействиях. Процесс проявляется в виде быстрого вязкого течения разжиженного грунта по склону при динамических воздействиях (техногенном сотрясении или сейсмических толчках), превышении гравитационной устойчивости за счет активного осадконакопления и ослабления сцепления грунта при его газонасыщении.

Мутьевые потоки (а также их отложения – турбидиты, дистальные турбидиты), языки оползней и другие явления, формирующиеся в результате развития склоновых процессов, могут распространяться на субгоризонтальные площади дна за пределами подножья склона на расстояния до десятков километров.

6.1.17.6 При наличии в районах строительства склонов, как правило, с уклонами 5º и более выполняют оценку устойчивости склонов морского дна в районе планируемого строительства.

6.1.17.7 Площадь участка изысканий рекомендуется увеличивать, если установлено потенциальное влияние опасных геологических и инженерно-геологических процессов, зародившихся вне данного участка.

Если площадка (трасса) расположена на пути распространения мутьевых потоков, необходимо установить возможные источники их образования (могут находиться на значительном удалении), оценить их параметры и степень опасности для проектируемых сооружений.