Знаете ли вы, как построить дом? Что для этого нужно? Материалы, фундамент или проект? И только профессионал однозначно ответит на этот вопрос. Начать нужно с изучения земли. Если вы у себя на участке докопали до глины, то, по сути, в какой-то степени вы тоже геолог. Но с лопатой в руках докопаться до недр не получится.
Геологи бывают разные. Кто-то ищет золото, нефть или алмазы, ездит в экспедиции в поисках новых пород. А есть те, кто копает глубоко вниз для того, чтобы получить подземную картину. По ней станет ясно, выдержит ли строение почва, будь то столб, забор, дорога, дамба, завод или жилой дом. Это называют инженерно-геологическими изысканиями. Их проводят инженеры-геологи. И в Братске они есть.
фото Братской студии телевидения
Эти парни работают в поле, то есть на местности. И с помощью специальной буровой установки на базе «Урала» бурят многометровые скважины.
Как правило, этим занимается бригада минимум из трёх человек. Инженер-геолог, машинист буровой установки, помощник машиниста, он же водитель. Бурение скважины – важный этап инженерно-геологических изысканий, иначе образцы грунта не достать. В землю вводят колонковую трубу диаметром 15 сантиметров, а длину наращивают до необходимых метров.
ДМИТРИЙ, инженер-геолог: «У нас обычно скважины от 5 до 30. Это очень большое сооружение с огромной нагрузкой. Самая большая скважина для инженерных изысканий, которую бурил я, это 55-метровая скважина».
Пробуривают постепенно, по 20-30 сантиметров вниз. Это нужно, чтобы грунт под давлением не сжался, а был в естественном состоянии. Тогда его смогут изучить. После каждого рейса трубу вынимают и пробу выколачивают.
Грунт ловит помощник машиниста на так называемую газету, затем выкладывает порции по порядку метр за метром. После взятия нужной глубины к процессу подключается инженер-геолог. Он считывает разложенный грунт, как книгу, слева направо, сверху вниз. Не нарушая последовательности, собирает опробование голыми руками, чтобы на ощупь определить свойства. Раскладывает всё по отдельным пакетам.
ДМИТРИЙ, инженер-геолог: «Последнее, что мы делаем на скважине, это устраняем её, чтобы туда никто не упал». Теперь образцы грунта повезут на испытания».
Важно определить, насколько он плотный, влажный, пористый и, наконец, способен ли деформироваться и достаточно ли он прочный.
Ксения ПОРХУЛЕВА, руководитель грунтовой лаборатории: «Пробы привозят в двух видах – монолитами и нарушенного сложения пробы. Это просто вот в мешочках какая-то рассыпуха. Монолиты здесь вот у нас скальные, бывают чуть больше, но не разного диаметра. Это для механических испытаний».
Пробы регистрируют, на каждой приклеена этикетка с глубиной и номером скважины. А далее инженеры-лаборанты выполняют заданные исследования. Сначала большие частицы грунта отделяют от мелких с помощью сита, затем ареометром замеряют плотность и узнают гранулометрический состав мелких частиц. Образцы помещают в специальные стаканчики – бюксы.
фото Братской студии телевидения
Ксения ПОРХУЛЕВА, руководитель грунтовой лаборатории: «Это бюксы уже высушенные, после сушильных шкафов, для определения влажности. То есть они у нас были влажные, разобрали, взвесили, высушили. А вообще высушивание до постоянной массы, то есть мы вытаскиваем, сколько-то часов прошло, допустим, 4 часа, взвесили, поставили ещё, и пока грунт не перестанет набирать влажность, пока приращение не закончится влажности, мы выключаем и выдаём конечный результат после обсчёта. Посчитали разницу, получили влажность. В каких-то больше грунта, в каких-то меньше, потому что на влажность нам надо, чтобы погрешность была одна, и надо грунта больше. Если это скальный грунт, у нас есть нормативы, по которым он просто должен лежать замоченный дня 4–5».
Для исследования влажности катают грунтовые колбаски, готовят грунтовую пасту и небольшими порциями укладывают в цилиндрическую чашку. Затем в неё погружают прибор – балансирный конус Васильева.
фото Братской студии телевидения
За пять секунд под собственным весом он должен опуститься на 10 миллиметров. Если глубина меньше, значит влажность недостаточная. Грунт разбавляют дистиллированной водой до тех пор, пока испытание не получится.
Ксения ПОРХУЛЕВА, руководитель грунтовой лаборатории: «Работать физически тяжело, потому что разбирать – это ножи, это молотки, особенно если работа с мерзлотой – это пресс. Такая не очень женская работа, но на самом деле в основном одни девчонки работают. Парней очень редко можно встретить в групповой лаборатории».
Испытания на сдвиг для определения прочности грунта, сцепление, угол сдвига, раздавливание прочности. Специфическим названием – специфические действия. Нажать рычаг, надавить, подправить, подкрутить, ещё нажать, обрисовать, записать наблюдения. Оборудование в грунтовой лаборатории механическое и автоматизированное. А есть отдельные помещения-холодильники.
Ксения ПОРХУЛЕВА, руководитель грунтовой лаборатории: «В мерзлотной камере здесь проходят механические испытания грунтов в мёрзлом состоянии. Многолетняя мерзлота – значит, она никогда не оттаивает. Это не сезонка. И грунты всегда вот со льдом, холодненькие, находятся в естественном залегании. Если нет у проектировщиков задания с оттаиванием, то они должны сохранить эту мерзлоту. Соответственно, все свойства мы должны выдать тоже в мёрзлом состоянии».
Всё это необходимо для проектировщиков. Но результаты исследований из лаборатории направляют в камеральный отдел.
Виктория Михайлова, главный геолог, начальник камерального отдела: «Наша сфера – это прикладная часть геологии, потому что конкретно наша деятельность – это инженерное изыскание в строительстве. Поэтому, когда мы делаем скважины или любые другие исследования, всё относится конкретно к строительству. Мы получили результаты проб после лаборатории, и на основании совмещения этих данных мы строим такой разрез, на котором потом проектировщики делают фундамент, читают фундамент, определяют глубину его заложения, используя также грунты, подземные воды и всю остальную информацию, которая есть на разрезе».
А на геологическом разрезе может быть и песок, и галька, и глина, и скалы. Специалисты, словно волшебники, визуализируют недра.
Виктория Михайлова, главный геолог, начальник камерального отдела: «Эта порода похожа на колбасу. Это наши братские левролиты вишнёвого цвета с серыми глазками.
фото Братской студии телевидения
Основная часть зданий, наверное, 90 %, стоит на нём. Также встречаются ещё такие диабазы. Они в основном на Правом берегу встречаются. В частности, смотровая площадка стоит ровно на этом. Это оттуда порода. Какие-то породы пришли к нам рекой. Чтобы показать, что, в общем, грунты и породы – это красиво, это вот порода с горы Моргудон».
фото Братской студии телевидения
Уникальная коллекция не только пород, на которых построен Братск, но и редких камней и минералов со всего мира есть в Братском государственном университете. Её создал ныне ушедший кандидат технических наук, доцент, ветеран БрГУ Владимир Иванов. Всю свою жизнь он посвятил геологии. Теперь студенты, будущие строители, наглядно изучают природу камней, их состав и особенности.
Олег КУЛИКОВ, кандидат технических наук, доцент кафедры строительных конструкций и технологий строительства БрГУ: «Дело в том, что и сама геология влияет на строительный объект на здании сооружения. Ну и сооружения можно построить так, что это приведёт к усилению явлений геологических, притом, так скажем, плохих явлений, и приведёт к большим деформациям, а то и к разрушениям. У нас очень много сложных грунтов, вечная мерзлота. Город Братск находится в зоне островной мерзлоты. Проблема с мерзлотой известна – морозное пучение. Мы должны знать, что в этой ситуации делать. Надо ниже глубины промерзания закладывать фундаменты. А у нас три метра. А севернее, естественно, больше. Представляете, какие глубины с работами. Но здание само по себе это тепло даёт. Естественно, это приводит к уменьшению глубины промерзания. Но есть возможность уменьшить глубину заложения, сделать фундаменты дешевле».
Надежда ДВОРЯНИНОВА, кандидат технических наук, доцент базовой кафедры строительного материаловедения и технологий строительства БрГУ: «Поиск или разведка месторождения полезных ископаемых. Конечно, мы понимаем, что без них человечество не выживет. Они до сих пор нужны в обычной нашей человеческой жизни. Мы не понимаем этого, но мы употребляем всё то, что природа нам дала. То есть, начиная от обыкновенной каменной соли, которая лежит большими напластованиями на достаточно большой глубине, или говорим, допустим, о каких-то других минералах. Поиски не ограничиваются каким-то временем. Наука всегда решает определённые задачи, и они соответствуют уровню развития цивилизации».
Геологи – это не только шерстяной свитер, борода и рюкзак. Как говорится, не только молотом, но и умом работают братские специалисты подземных дел. Изучать историю пород и знать, как их применить в жизни – это как минимум интересно. Да будет твёрдой наша земля под ногами!
