Проект инженерно-геологических изысканий для застройки второй очереди МКР "Каштак"

В третьей надпойменной террасе объемный вес грунта составляет 1,7 г/см3, объемный вес скелета грунта 1,59 г/см3, коэффициент пористости 0,667, степень влажности 0,28, угол внутреннего трения 32º, угол естественного откоса в сухом состоянии 37º, удельное сцепление 0,040 кПа. В Кенонском районе города Читы галечно-гравийные грунты имеют супесчаный и суглинистый заполнитель. Здесь они вскрыты большинством выработок на различной глубине от дневной поверхности. Мощность гравийно-галечных отложений составляет 5-5,5 м.

Элювиальные грунты

Среди грунтов элювиального генезиса наибольшее распространение имеют глины, суглинки, пески пылеватые, средней крупности и гравелистые, являющиеся продуктом химического выветривания алевролитов, аргиллитов и песчаников.

Глины (аргиллиты, выветрелые до глинисто-комковатой массы) отмечаются, в основном, севернее озера Кенон. По своему внешнему облику они отличаются от суглинков только лишь по числу пластичности. Глины залегают среди толщи суглинков, в пределах деятельного слоя, а также ниже его, где находятся в талом и вечномерзлом состояниях. Глина темно-серого цвета. В пойме реки Читинки ее мощность составляет 5,7-9,5м. Естественная влажность глины равна 23,5 %, объемный вес 1,98 г/см3, объемный вес скелета грунта 1,60 г/см3 , коэффициент пористости 0,700, степень влажности 0,91, угол внутреннего трения 13º , модуль деформации 119,8 МПа, удельное сцепление 0,899 кПа. По коэффициенту уплотненности, равному 1,04 и коэффициенту набухания (-0,352), грунты относятся к уплотненным и ненабухающим, непросадочным при замачивании.

Суглинки темно-серого цвета, являющиеся продуктом разрушения алевролитов, встречаются на глубинах до 4,5-7 м. Мощность их колеблется от 2 до 6,8 м. Среди суглинков часто наблюдаются прослой песков средней крупности. Физико-механические показатели суглинка следующие: естественная влажность составляет 18,4%, объемный вес 2,02 г/см3, объемный вес скелета грунта 1,71 г/см3, коэффициент пористости 0,585, степень влажности 0,85, угол внутреннего трения 24º , модуль деформации 177,0 МПа, удельное сцепление 0,686 кПа, коэффициент сжимаемаемости 0,032 1/МПа. По коэффициент уплотненности, равному 1,07, талые суглинки являются уплотненными, при показателе консистенции (JL<0) твердыми, ненабухающими при замачивании, непросадочными.

Пески средней крупности серого цвета в талом состоянии встречаются на глубинах до 9-10м. Естественная влажность его равна 12,8% , объемный вес 1,83 г/см3, объемный вес скелета грунта 1,63 г/см3, коэффициент пористости 0,626, степень влажности 0,54. Пески являются влажными средней плотности сложения, непучинистыми, угол естественного откоса в сухом состоянии равен 33º.

Пески пылеватые жёлто-серого и серого цвета (элювий тонко-зернистых песчаников) отмечается на глубинах от 2 до 8 м. Встречаются в талом и мерзлом состоянии. Физико-механические показатели песка по результатам определений следующие: естественная влажность 17,1%, объемный вес грунта 1,88 г/см3, объемный вес скелета грунта 1,60 г/см3, коэффициент пористости 0,669, степень влажности 0,68, угол внутреннего трения 29º, угол естественного откоса в сухом состоянии 36º. Песок является влажным, средней плотности сложения, обладает пучинистыми свойствами.

Пески гравелистые (элювий грубозернистых песчаников на супесчаном суглинистом цементе) талые широко распространены в Кенонском районе города Читы. Пески наблюдаются в виде пачек и слагают в основном повышенные элементы рельефа. Пески желтовато-серые, часто насыщенные водой (в пределах поймы и первой террасы).

Делювиально-Пролювиальные грунты

Грунты этого генезиса наиболее широко распространены в юго-восточном районе города Читы, где слагают собой шлейфы вдоль тыловых швов высоких террас. Представлены они песками от пылеватых до гравелистых, суглинками, дресвяно-щебенистыми отложениями, глинами и супесями. Причем у северного борта впадины, вблизи хребта Яблонового, в составе рыхлых отложений преобладают глины и суглинки, у южного борта, у подножия хребта Черского - пески и супеси.

Пески пылеватые встречены в основном в талом состоянии и имеют следующие (по результатам предыдущих определений) физико-механические показатели: естественная влажность 10,0%, объемный вес 1,85 г/см3, объемный вес скелета грунта 1,68 г/см3 ,коэффициент пористости 0,583, степень влажности 0,16, угол внутреннего трения 34º, модуль деформации 213,5 МПа, угол внутреннего трения 34º, удельное сцепление 0,263 кПа. По степени влажности пески являются маловлажными, плотными.

Пески мелкие наблюдаются во всех пройденных скважинах в талом состоянии. Цвет песков серый, светло-серый, состав полимиктовый. Физико-механические свойства грунтов, по результатам 376 определений следующие: естественная влажность 8%, объемный вес 1,82 г/см3 , объемный вес скелета грунта 1,67г/см3 , коэффициент пористости 0,593, степень влажности 0,36, угол внутреннего трения 38º, модуль деформации 186,56 МПа, угол естественного откоса 35º , под водой 32º .

Пески средней крупности темно-серого, светло-серого и желто-серого цвета, полимиктовые. В скважинах встречены в талом состоянии. Естественная влажность составляет 10,1%, объемный вес 1,87 г/см3, объемный вес скелета грунта 1,70 г/см3, коэффициент пористости 0,565, степень влажности 0,48, угол внутреннего трения 38º, угол естественного откоса в сухом состоянии равен 35º, под водой 32º. Пески маловлажные, средней плотности сложения, являются надежным основаниям для возведения на них зданий.

Суглинки серого цвета наблюдаются в талом и мерзлом состоянии. Физико-механические свойства их, приведенные по результатам предыдущих определений: естественная влажность равна 17%, объемный вес 2,04 г/см3 , объемный вес скелета грунта 1,74 г/см3 , коэффициент пористости 0,552, степень влажности 0,83 , угол внутреннего трения 23º, модуль деформации 104,0 МПа, удельное сцепление 0,29 кПа, коэффициент сжимаемости 0,026 1/МПа. По консистенции, равной 0,04, суглинки относятся к полутвердым, непросадочным.

Супеси талые наблюдаются в виде прослоев среди песков в районе «Соснового бора». Их физико-механические свойства, приведены по результатам 127 определений, выражаются следующими показателями: естественная влажность супесей равна 12,7%, объемный вес грунта 1,85 г/см3, объемный вес скелета грунта 1,64г/см3, коэффициент пористости 0,634, степень влажности 0,54. Супеси по показателю консистенции (В<0) относятся к твердым, по степени влажности к влажным, просадочным.

Дресвяно-щебенистые грунты с суглинистым заполнителем распространены вдоль тыловых швов высоких надпойменных террас, а также на склонах хребтов Яблонового и Черского. Естественная влажность грунтов равна 10,8%, объемный вес 1,89 г/см3, объемный вес скелета 1,71 г/см3, коэффициент пористости 0,567, степень влажности 0,51. Грунты являются влажными, средней плотности сложения.

Дисперсные грунты.

Из скальных грунтов в пределах Читино-Ингодинской впадины наиболее распространенными являются аргиллиты, алевролиты и песчаники верхнеюрского нижнемелового возраста, залегающие как в мерзлом, так и в талом состоянии. Породы затронуты слабым выветриванием и в кровле являются трещиноватыми. В талом виде естественная влажность выветрелых алевролитов изменяется от 17,4 до 19,7%, объемный вес 1,97-2,08 г/см3, объемный вес скелета грунта 1,65-1,77 г/см3, коэффициент пористости 0,537-0,636, степень влажности 0,83-0,88. Показатели сопротивления сдвигу при давлении 3 кг/см2 равны: сцепление 0,25 кПа, угол внутреннего трения 20,25º. Временное сопротивление на сжатие в воздушно-сухом состоянии равно 212-298 кг/см2, при среднем значении 281 кг/см2.

СПЕЦИАЛЬНАЯ ЧАСТЬ

2. Инженерно-геологические условия участка исследований

В административном отношении площадка для застройки МКР «Каштак» находится в Центральном районе города, на северной окраине, в непосредственной близости п. Каштак. [21]

На данной площадке планируется строительство 19 жилых домов (12, 10, 9, 7 и 5 этажей), школы, детского сада, торгово-гостиничного комплекса, спортивно-оздоровительного комплекса, школьного спортядра. В настоящее время ведется строительство домов № 1, 2 и 3 первой очереди застройки.

В качестве технологии строительства применено использование монолитного железобетона и плитного типа фундамента. Применение данной технологии обусловлено экономической целесообразностью. [19]

Абсолютные отметки площадки колеблются в пределах 670,23 – 670,92м. Паводковыми водами площадка не затопляется.

2.1 Геоморфологические условия

Исследуемая площадка располагается в первой надпойменной терассе р. Читинка западнее п. Каштак, на расстоянии 10 м от уступа высокой поймы. Поверхность террасы имеет наклон в сторону р. Читинка, свободна от строений, поросшая травянистой растительностью. Вблизи от площадки развита овражная эрозия.

Высокая пойма р. Читинка с поверхности заболочена и в зимнее время покрыта наледью. Наледь непосредственного влияния на строительство микрорайона «Каштак» не оказывает. Наледь по данным жителей п. Каштак появилась в 2008 году.

В настоящее время площадка перекрыта гравием, используемым для строительства зданий (Фото 2.1 а, б).

2.2 Геологическое строение

В геологическом строении площадки принимают участия четвертичные отложения аллювиального и элювиального генезиса. Аллювиальные отложения представлены суглинком, песками пылеватыми и гравелистыми. Вскрытая мощность аллювиальных отложений составляет 10,3м, элювиальные отложения представлены продуктами глубокого выветривания алевролитов и песчаников, выветрелых до состояния суглинка комковато-плитчатой структуры и песка средней крупности.

2.3 Гидрогеологические условия

Гидрогеологические условия площадки характеризуется распространением подземных вод двух горизонтов.

Первый горизонт – воды порово-пластового типа имеет повсеместное распространение и вскрыт всеми скважинами на глубинах 8,1-9,5м и приурочен к песку гравелистому. Воды не напорные, по химическому составу вода сульфатная натриево-калиевая, по воздействию на бетон марки W4 слабоагрессивная, к металлическим конструкциям – среднеагрессивная.

Уровень подземных вод порово-пластового типа с учетом сезонных колебаний может подниматься на 1,0-1,5м от существующего.

Второй горизонт – подмерзлотные воды трещинно-пластового типа вскрыты скважиной №1748 на глубине 29,2м в элювиальном суглинке. Воды обладают незначительным местным напором, уровень установления зафиксирован на глубине 27,0м. Вода по химическому составу сульфатно-гидрокарбонатная натриево-калиевая, по воздействию на бетон марким W4 слабоагрессивная, к металлическим конструкциям – среднеагрессивная.

2.4 Геокриологические условия участка

Геокриологические условия исследуемой площадки характеризуется распространением многолетней мерзлоты, не сливающегося типа. Мерзлые грунты вскрыты 3 скважинами №1747, №1748 и №1749 соответственно на глубинах 11,6м; 7,2м и 8,2м, а по скважине №1750 мерзлые грунты до глубины 20,0м не вскрыты.

Нижняя граница мерзлоты залегает на глубине 29,2м (скважина №1748). Нормативная глубина сезонного промерзания по данным многолетних наблюдений составляет 4,5м. Мерзлые грунты, в основном, массивной криогенной текстуры. Свободный лед встречен в элювиальном суглинке в виде отдельных горизонтов линз в скважине №1747 на глубине 15,9м – 5см; на глубине 16,1м – 1см; в скважине №1748 в интервале 23,0-24,0м – 1,2см; на глубине 22,9м – 3см и в скважине №1749 на глубине 16,5м - 1см. Мощность прослоек льда изменяется от 1мм до 1см.

Температура мерзлых грунтов составляет -0,2ºС, т. е. мерзлые грунты находятся в пластично-мерзлом состоянии. Мерзлые грунты по содержанию легко-растворимых солей относятся к незасоленным.

2.5Физико-механические свойства грунтов

В результате анализа пространственной изменчивости частных показателей свойств грунтов, определенных лабораторными методами, с учетом данных о геологическом строении и литологических особенностях грунтов в сфере воздействия проектируемого жилого дома выделяется 6 инженерно-геологических элементов (ИГЭ талые «т» и ИГЭ мерзлые «м»).

Аллювиальные отложения

Инженерно-геологический элемент 1т или 1 (ИГЭ – 1т или ИГЭ-1) – представлен песком пылеватым коричневого цвета, сезонномерзлым и талым, малой степени водонасыщения, средней плотности сложения. Грунт данного элемента имеет повсеместное распространение и вскрыт всеми скважинами в верхней части разреза до глубины 7,9м, средняя вскрытая мощность элемента составляет 6,0 м. По гранулометрическому составу коэффициент неоднородности составляет 4.

Физико-механические показатели песка пылеватого приведены по результатам лабораторных исследований:

-природная влажность – 0,088 д. ед.;

-плотность грунта – 1,78 г/см3;

-плотность сухого грунта – 1,63 г/см3;

-плотность частиц грунта – 2,61 г/см3;

-коэффициент пористости – 0,607;

-коэффициент водонасыщения – 0,398;

-удельный вес грунта – 17,80 кН/м3;

-удельный вес сухого грунта – 16,30 кН/м3;

-удельный вес частиц грунта – 26,10 кН/м3;

-модуль деформации – 18,5 Мпа;

-удельное сцепление – 9,5 кПа;

-угол внутреннего трения – 35°.

Для расчетов рекомендуется принять значение деформируемости и прочности по данным полевых опытных работ, на аналогичных грунтах с идентичными физическими показателями:

-модуль деформации – 20 Мпа;

-удельное сцепление – 2,5 кПа;

-угол внутреннего трения – 29°.

Песок пылеватый по степени морозоопасности относится к группе слабопучиннистых грунтов (D=1,75), по воздействию на черные металлы, алюминиевую и свинцовую оболочки кабеля обладает средней коррозионной агрессивностью. [20]

Инженерно-геологический элемент 2 (ИГЭ-2) – представлен песком средней крупности, сезонномерзлым и талым, малой степени водонасыщения, средней плотности сложения. Грунт данного элемента имеет ограниченное распространение и встречен в скважине №1751 с поверхности и до глубины 5,1 м, в скважине №1758 в интервале глубин 7,2-10,8 м. Средняя мощность элемента составляет 4,45 м. По степени неоднородности песок средней крупности относится к неоднородным: Сu=5.

Физические показатели песка средней крупности приведены по результатам лабораторных исследований:

-влажность природная – 0,074 д. ед.;

-плотность грунта – 1,78 г/см3;

-плотность сухого грунта – 1,66 г/см3;

-плотность частиц грунта – 2,63 г/см3;

-коэффициент пористости – 0,583;

-коэффициент водонасыщения – 0,330 д. ед.;

-удельный вес грунта – 17,80 кН/м3;

-удельный вес сухого грунта – 16,60 кН/м3;

-удельный вес частиц грунта – 26,30 кН/м3.

Для расчетов рекомендуется принять значения деформируемости и прочности по данным полевых опытных работ, на аналогичных грунтах с идентичными физическими показателями:

-модуль деформации – 23 Мпа;

-удельное сцепление – 1,0 кПа;

-угол внутреннего трения – 33°.

Инженерно-геологический элемент 2м (ИГЭ-2м) – представлен песком средней крупности, мерзлым, массивной криогенной текстуры, при оттаивании насыщенный водой, рыхлый. Грунт данного элемента вскрыт скважиной №1758 в интервале глубин 10,8-13,0 м и скважиной №1759 в интервале 9,3-12,4 м, вскрытая мощность элемента составляет 3,5 м. Физические показатели песка средней крупности приведены по результатам лабораторных исследований:

-суммарная влажность – 0,262 д. ед.;

-плотность мерзлого грунта – 1,87 г/см3;

-плотность сухого грунта – 1,48 г/см3;

-плотность частиц грунта – 2,63 г/см3;

-коэффициент пористости – 0,774;

-степень заполнения пор льдом – 0,890;

-удельный вес грунта – 18,70 кН/м3;

-удельный вес сухого грунта – 14,80 кН/м3;

-удельный вес частиц грунта – 26,30 кН/м3.

Механические показатели мерзлого песка средней крупности приведены по результатам лабораторных исследований образца мерзлого грунта на компрессионное сжатие:

-коэффициент оттаивания – 0,038;

-коэффициент сжимаемости – 0,097 1/МПа;

-модуль деформации в оттаявшем состоянии – 8 МПа.

Инженерно-геологический элемент 3 (ИГЭ-3) – представлен супесью серого и желтого цвета, талой, твердой консистенции. Грунт данного элемента вскрыт скважинами в верхней и средней части разреза в интервалах глубин 1,8-8,2 м. Средняя мощность элемента составляет 1,5 м.

Физические показатели песка средней крупности приведены по результатам лабораторных исследований:

-влажность природная – 0,125 д. ед.;

-критическая влажность – 0,150 д. ед.;

-влажность на границе текучести – 0,210 д. ед.;

-влажность на границе раскатывания – 0,160 д.ед.;

-число пластичности – 0,05;

-плотность грунта – 1,92 г/см3;

-плотность сухого грунта – 1,71 г/см3;

-плотность частиц грунта – 2,63 г/см3;

-коэффициент пористости – 0,542;

-коэффициент водонасыщения – 0,610 д. ед.;

-удельный вес грунта – 19,20 кН/м3;

-удельный вес сухого грунта – 17,10 кН/м3;

-удельный вес частиц грунта – 26,30 кН/м3.

Для расчетов рекомендуется принять значения деформируемости и прочности по данным полевых опытных работ, на аналогичных грунтах с идентичными физическими показателями:

-модуль деформации – 23 Мпа;

-удельное сцепление – 21 кПа;

-угол внутреннего трения – 24°.

Супесь твердая по степени морозоопасности относится к непучинистым грунтам (критическая влажность больше природной влажности), однако при дополнительном водонасыщении грунты могут приобретать пучинистые свойства.

Инженерно-геологический элемент 3а (ИГЭ-3а) – представлен илом суглинистым, талым, текучей консистенции с растительными остатками. Грунт данного элемента вскрыт скважинами в средней части разреза в интервалах глубин 1,7-6,3 м. Ил суглинистый встречен, в основном, в виде прослоек мощностью 0,2-0,5 м, а в скважине №1755 ил суглинистый с частыми прослоями песка встречен в интервалах глубин 3,0-4,5. Средняя мощность элемента составляет 0,6 м.

Физические показатели песка средней крупности приведены по результатам лабораторных исследований:

-влажность природная – 0,708 д. ед.;

-критическая влажность – 0,400 д. ед.;

-влажность на границе текучести – 0,620 д. ед.;

-влажность на границе раскатывания – 0,500 д.ед.;

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11