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

-число пластичности – 0,12;

-плотность грунта – 1,76 г/см3;

-плотность сухого грунта – 1,03 г/см3;

-плотность частиц грунта – 2,62 г/см3;

-коэффициент пористости – 1,548;

-коэффициент водонасыщения – 1,000 д. ед.;

-удельный вес грунта – 17,60 кН/м3;

-удельный вес сухого грунта – 10,30 кН/м3;

-удельный вес частиц грунта – 26,20 кН/м3.

Механические показатели ила приведены по Пособию к СНиП:

-модуль деформации – 1,6 Мпа;

-удельное сцепление – 5 кПа;

-угол внутреннего трения – 5°.

Ил суглинистый по степени морозоопасности относится к чрезмернопучинистым грунтам и коэффициент водонасыщения 1,0 (п.2, 137 Пособия к СНиП 2.02.01-83) [19]

Инженерно-геологический элемент 3т (ИГЭ-3т) – представлен суглинком, серого цвета, талым, полутвердой консистенции. Грунт данного элемента вскрыт всеми скважинами в средней части разреза в интервалах глубин 5,2-9,0м. Средняя вскрытая мощность элемента составляет 1,6м.

Физические показатели суглинка приведены по результатам лабораторных исследований:

-влажность природная – 0,177 д. ед.;

-влажность на границе текучести – 0,251 д. ед.;

-влажность на границе раскатывания – 0,174 д. ед.;

-число пластичности – 0,077;

-плотность грунта – 2,04 г/см3;

-плотность сухого грунта – 1,74 г/см3;

-плотность частиц грунта – 2,67 г/см3;

-коэффициент пористости – 0,549;

-коэффициент водонасыщения – 0,820 д. ед.;

-удельный вес грунта – 20,40 кН/м3;

-удельный вес сухого грунта – 17,40 кН/м3;

-удельный вес частиц грунта – 26,70 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 – 35 кПа;

-угол внутреннего трения – 24°.

Инженерно-геологический элемент 4т или 4 (ИГЭ-4т или ИГЭ-4) – представлен песком гравелистым и гравийным грунтом с песчаным заполнителем до 30%, талым или сезонномерзлым, малой степени водонасыщения и насыщенный водой, песок плотный. Грунт данного элемента вскрыт скважинами в интервалах глубин 6,5-14,2м, средняя вскрытая мощность элемента составляет 3,0 м.

По гранулометрическому составу частиц крупнее 2 мм содержится 45,7%, песчаных частиц – 43,7%, пылеватых и глинистых частиц – 10,6%.

Механические показатели песка гравелистого приведены по результатам полевых опытных работ, на аналогичных грунтах с идентичными физическими показателями:

-модуль деформации – 27 Мпа;

-удельное сцепление – 0 кПа;

-угол внутреннего трения – 36°.

Инженерно-геологический элемент 4м (ИГЭ – 4м) – представлен песком гравелистым или гравийным грунтом с суглинистым заполнителем, мерзлым, массивной криогенной текстуры, при оттаивании насыщенный водой, плотного сложения. Гравий изверженных пород, хорошо окатан. Грунт данного элемента вскрыт скважинами №1748 в интервалах глубин 7,2-9,5 м и №1749 в интервалах 8,2-9,5 м, вскрытая мощность элемента составляет 1,8 м.

Физические показатели мерзлого песка гравелистого приведены по результатам лабораторных исследований:

-суммарная влажность – 0,182 д. ед.;

-плотность мерзлого грунта – 2,03 г/см3;

-плотность сухого грунта – 1,68 г/см3;

-плотность частиц – 2,65 г/см3;

-коэффициент пористости – 0,558;

-степень заполнения пор льдом – 0,926;

-удельный вес грунта – 20,30 кН/м3;

-удельный вес сухого грунта – 16,80 кН/м3;

-удельный вес частиц грунта – 26,50 кН/м3.

Механические показатели мерзлого песка гравелистого приведены по результатам полевых опытных работ методом «горячего» штампа площадью 5000 см2 на аналогичных грунтах с идентичными физическими показателями:

-коэффициент оттаивания – 0,0057;

-коэффициент сжимаемости – 0,037 1/Мпа;

-модуль деформации в оттаявшем состоянии – 28 Мпа.

Элювиальные отложения

Инженерно-геологический элемент 5т (ИГЭ-5т) – представлен суглинком (элювий алевролитов) темно-серого цвета, талым, комковато-плитчатой структуры, твердой консистенции. Грунт данного элемента вскрыт скважиной №1748 в интервалах глубин 29,2-30,0 м.

Физико-механические показатели талого элювиального суглинка приведены по результатам лабораторных исследований:

-влажность природная – 0,160 д. ед.;

-влажность на границе текучести – 0,381 д. ед.;

-влажность на границе раскатывания – 0,237 д. ед.;

-число пластичности – 0,143;

-плотность грунта – 2,00 г/см3;

-плотность сухого грунта – 1,73 г/см3;

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

-коэффициент пористости – 0,510;

-коэффициент водонасыщения – 0,819 д. ед.;

-удельный вес грунта – 20,00 кН/м3;

-удельный вес сухого грунта – 17,30 кН/м3;

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

-модуль деформации – 21 Мпа;

-удельное сцепление – 58 кПа;

-угол внутреннего трения – 37°.

Инженерно-геологический элемент 5м (ИГЭ – 5м) – представлен суглинком (элювий алевролитов) мерзлым, массивной и слоистой криогенной текстуры, с отдельными горизонтальными и вертикальными линзами льда мощностью от 1 мм до 5 см, при оттаивании твердой консистенции. Грунт данного элемента вскрыт тремя скважинами (№1747, №1748 и №1749) в интервалах глубин 14,2-29,2 м Средняя вскрытая мощность элемента составляет 4,4 м.

Физико-механические показатели мерзлого суглинка приведены по результатам лабораторных исследований:

-суммарная влажность – 0,189 д. ед.;

-плотность мерзлого грунта – 2,01 г/см3;

-плотность сухого грунта – 1,69 г/см3;

-плотность частиц грунта – 2,64 г/см3;

-коэффициент пористости – 0,564;

-степень заполнения пор льдом и незамерзшей водой – 0,886 д. ед.;

-удельный вес грунта – 20,10 кН/м3;

-удельный вес сухого грунта – 16,90 кН/м3;

-удельный вес частиц грунта – 26,40 кН/м3;

-коэффициент оттаивания – 0,035;

-коэффициент сжимаемости – 0,057 Мпа;

-модуль деформации в оттаявшем состоянии – 22Мпа.

Для расчетов рекомендуется принять показатели сжимаемости мерзлого суглинка, полученные по результатам полевых опытных работ, методом «горячего» штампа площадью 5000 см2 на аналогичных грунтах с идентичными физическими показателями:

-коэффициент оттаивания – 0,0085;

-коэффициент сжимаемости – 0,057 1/Мпа.

Инженерно-геологический элемент 6т (ИГЭ-6т) – представлен элювиальным песком средней крупности, талым, насыщенным водой, плотного сложения. Грунт данного элемента вскрыт скважинами №1771 в инт. 3,8-17,9 м и №1772 в инт. 10,4-17,3 м вскрытая мощность элемента составляет 10,5 м.

Физико-механические показатели талого элювиального суглинка приведены по результатам лабораторных исследований:

-влажность природная – 0,185 д. ед.;

-плотность грунта – 2,03 г/см3;

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

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

-коэффициент пористости – 0,532;

-коэффициент водонасыщения – 0,935 д. ед.;

-удельный вес грунта – 20,30 кН/м3;

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

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

Для расчетов рекомендуется следующие механические показатели:

-модуль деформации – 27 Мпа;

-удельное сцепление – 1,0 кПа;

-угол внутреннего трения – 33°.

Инженерно-геологический элемент 6м (ИГЭ – 6м) – представлен элювиальным песком средней крупности или песком крупным (элювий песчаника), мерзлым, массивной криогенной текстуры. При оттаивании насыщенный водой, плотного сложения. Грунт данного элемента вскрыт скважиной №1747 в интервалах глубин 11,6-15,0 м, №1748 в интервалах 11,0-22,9 м и №1749 в интервалах 10,2-18,0 м, вскрытая мощность элемента составляет 2,7 м.

Физические показатели мерзлого песка средней крупности приведены по результатам лабораторных исследований:

-суммарная влажность – 0,179 д. ед.;

-плотность мерзлого грунта – 2,04 г/см3;

-плотность сухого грунта – 1,73 г/см3;

-плотность частиц грунта – 2,62 г/см3;

-коэффициент пористости – 0,519;

-степень заполнения пор льдом – 0,907;

-коэффициент сжимаемости – 0,030 1/Мпа;

-модуль деформации в оттаявшем состоянии – 30Мпа;

-удельный вес грунта – 20,40 кН/м3;

-удельный вес сухого грунта – 17,30 кН/м3;

-удельный вес частиц грунта – 26,20 кН/м3.

Для расчетов рекомендуется принять показатели сжимаемости мерзлого песка, полученные по результатам полевых опытных работ, методом «горячего» штампа площадью 5000 см2 на аналогичных грунтах с идентичными физическими показателями:

-коэффициент оттаивания – 0,0027;

-коэффициент сжимаемости – 0,019 1/Мпа. [20]

2.6 Инженерно-геологические процессы

Строительная площадка представляет собой высокую пойму р. Читинка, которая частично заболочена (Фото 2.2). На территории строительной площадки развита овражная эрозия. Развитие овражной эрозии обусловлено наклоном поверхности террасы и слагающими породами.

Вторым инженерно-геологическим процессом является наледь, площадь наледи приблизительно составляет 9000 м2 на 9 апреля 2009 года (Фото 2.3 а, б). По генетической классификации наледей предложенной В.Г. Кондратьевым, данную наледь можно отнести к природно-техногенной (образование наледей природных вод происходит при воздействии человека на окружающую среду). По морфометрическим параметрам – по мощности наледь маломощная 0,5-1 м, по площади – малоплощадная, очень маломощная 1∙103 м2. [16]

Наледи по особенностям воздействия затрудняют, а иногда делают невозможным строительство и дальнейшую эксплуатацию зданий и сооружений. В связи с этим возникает необходимость управления наледным процессом, включая и разработку мероприятий по защите от вредного воздействия наледи и связанных с ней процессов.

В настоящее время известно свыше множество различных противоналедных мероприятий, которые по своей направленности делятся на две основные группы: пассивные и активные. Пассивные методы борьбы с вредным воздействием наледей не направлены на устранение причин наледеобразования. Активные методы, в свою очередь, обеспечивают ликвидацию вредного воздействия наледи путем направленного регулирования наледного процесса.

К первой группе методов относятся способы, направленные на недопущение образования наледи путем принятия следующих решений:

1. профилактические мероприятия (перенос инженерных сооружений в безопасное место в обход наледных участков);

2. устройство заграждений из земляных валов, дамб, заборов из досок и железобетонных конструкций и др.;

3. скалывание наледного льда вручную и механизированными способами.

Ко второй группе можно отнести следующие виды управляющих решений:

1. изменение места образования наледи путем промораживания водоносных грунтов с помощью устройства мерзлотных поясов, навесов, самоохлаждающих устройств (сваи Лонга, С. И. Гапеева и др.);

2. изменение места образования наледи путем устройства в водоносных грунтах водонепроницаемых глинистых (пленочных) экранов, а с поверхности установка в зимний период металлических, деревянных щитов или металлических сеток;

3. отвод подземных и наземных наледеобразующих вод с помощью дренажей и водопонижающих скважин;

4. изоляция хозяйственных объектов и территории от подземных вод путем устройства глинистых, пленочных экранов;

5. регулирование ледотермического режима наледного водотока с помощью тепловой мелиорации наледного участка (устройство утепленных лотков, трубчатых дренажей с подогревом, обеспечивающих отвод части или всего объема наледеобразующих вод);

6. комплексные противоналедные мероприятия. [16]

2.7 Обоснование сложности инженерно-геологических условий

По результатам выполненных инженерно-геологических изысканий исследуемая площадка под застройку микрорайона «Каштак» в г. Чита по сложности инженерно - геологических условий относится к III (сложной) категории. [14, приложение Б.]

Третья категория сложности обусловлена неоднородным геолого-литологическим строением (выделено 6 ИГЭ). Грунт ИГЭ-1, представленный песком пылеватым, по степени морозоопасности относится к группе слабопучинистых.

В геологическом строении площадки принимают участия четвертичные отложения аллювиального и элювиального генезиса. Аллювиальные отложения представлены суглинком, песками пылеватыми и гравелистыми. Элювиальные отложения представлены продуктами глубокого выветривания алевролитов и песчаников, выветрелых до состояния суглинка комковато-плитчатой структуры и песка средней крупности.

Площадка сложена в основном мерзлыми грунтами. 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.

Подземные воды представлены двумя горизонтами. Первый горизонт – воды порово-пластового типа имеет повсеместное распространение и вскрыт всеми скважинами на глубинах 8,1-9,5м и приурочен к песку гравелистому. Второй горизонт – подмерзлотные воды трещинно-пластового типа вскрыты скважиной №1748 на глубине 29,2м в элювиальном суглинке.

Расчетные характеристики грунтов выделенных инженерно-геологических элементов приведены в табл. 2.1.

Многолетнемерзлые грунты рекомендуется использовать по принципу II СниП [14] с предусмотрением конструктивных мероприятий, исключающих неравномерные осадки.

Сейсмичность площадки, расположенной в г. Чите, при 10% вероятности составляет 6 баллов, что соответствует карте А.

Таблица 2.1

2.8 Расчет глубины оттаивания основания

2.8.1 Расчет конечной осадки фундамента

В связи со сложными инженерно-геологическими условиями, а именно наличие в разрезе илов, предполагается в качестве альтернативного варианта фундамента – перекрестные монолитные плиты, шириной 3м. Для обоснования предлагаемого варианта мною будет выполнен расчеты осадки монолитных фундаментов в разных сечениях с целью выявления неравномерных осадок. Запас прочности фундаментов принимается если расчетные фундаменты не связаны между собой.

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