Введение 3
Глава 1. Физико-географический очерк 4
1.1 География и геоморфология 4
1.2 Гидрография и гидрология 10
1.3 Климат 12
Глава 2. Общая геология 14
2.1 Стратиграфия 14
2.2 Тектоника 21
2.3 Гидрогеология 23
Глава 3. Геология участка работ 28
3.1 Инженерно-геологическое строение 28
3.2 Физико-механические характеристики инженерно-геологических элементов 28
3.3 Гидрогеологические условия 34
3.4 Специфические грунты 35
Глава 4. Расчет свайного фундамента 37
4.1 Расчет свайного фундамента по первому предельному состоянию (по несущей способности одиночной сваи) 42
4.2 Расчет свайного фундамента по второму предельному состоянию (по деформациям)
49
Заключение 57
Список использованной литературы
Целью этой работы является анализ инженерно-геологических условий строительства и взаимодействия фундамента с грунтовым основанием в Центральном районе города Санкт-Петербурга.
Задачи:
- выявление опасных инженерно-геологических процессов на исследуемой территории;
- анализ результатов бурения, лабораторных работ, статического зондирования и материалов ранее проведенных инженерно-геологических изысканий;
- расчет несущей способности грунтового основания.
Актуальность работы заключается в необходимости ознакомления застройщика с инженерно-геологическим отчетом для выполнения строительства объекта на исследуемом участке. Умение анализировать возможность строительства и прогнозировать изменения в ходе эксплуатации зданий и сооружений являются неотъемлемыми навыками, которыми должен обладать инженер-геолог. Кроме того, Центральный район является одним из самых интересных в плане изучения инженерно-геологической обстановки. Несмотря на то, что он имеет плотную застройку и новые постройки достаточно редки, множество техногенных факторов обуславливает высокую степень загрязнения грунтов, состояние которых должно мониториться во избежание разрушения построек. Также изучение Центрального района интересно тем, что здесь можно найти множество старинных зданий (согласно программе капитального ремонта от 31 января 2019, самый старый дом в Санкт-Петербурге, который находится по адресу ул. Социалистическая, д. 11, был построен в 1748 г.) и изучить их длительное воздействие на грунт.
Личный вклад автора состоит в обобщении имеющихся литературных данных об инженерно-геологической обстановке Санкт-Петербурга в целом и детальное рассмотрение отдельного участка строительства в Центральном районе.
Технический отчет по результатам инженерно-геологических изысканий, на базе которого написана глава 3 и произведены все расчеты, был предоставлен ЗАО «ЛентиСИЗ».
В ходе анализа инженерно-геологических условий строительства и взаимодействия фундамента с грунтовым основания в Центральном районе города Санкт-Петербурга были выполнены следующие задачи:
- изучена литература по рассматриваемой местности, исходя из которой были получены общие представления о территории. Данные о географии региона позволяют оценить целесообразность, возможность и темпы строительства в городе. Город обладает постоянно увеличивающейся высокой плотностью населения, а также имеет стабильное социально-экономическое развитие, которые обуславливают высокие темпы и практическую значимость строительства. Данные о геоморфологическом строении позволяют оценить закономерности рельефа, а также обратить внимание на важную особенность в разрезе - наличие палеодолин, которые имеют высокую степень водонасыщения и плывунные свойства. Данные о гидрографии и гидрологии позволяют оценить эрозионно-аккумулятивную деятельность водоемов и риски затопления территории. Данные о климате позволяют оценить питание грунтовых вод за счет инфильтрации, а также возможность развития морозного пучения. Данные о стратиграфии и тектонике позволяют оценить пригодность для наземного строительства, а данные о гидрогеологии позволяют оценить риски подтопления подземными водами;
- проанализирован план участка работ с расположением 5 пробуренных ЗАО “ЛентиСИЗ” скважин и 8 архивных скважин, а также результаты статического зондирования, которые проводились для уточнения границ слоев. Были изучены 9 разрезов, из которых было выбрано 2 характерных разреза, отвечающих участку строительства жилого дома: разрез по линии VI-VI и разрез по линии VII-VII. В пределах этих разрезов для дальнейшего детального рассмотрения были отобраны 4 скважины: скв. 674, 678, 16 и 19, которые находятся вблизи углов проектируемого здания. По результатам статического зондирования также был сделано предположение о возможности использования верхнекотлинских глин в качестве надежного основания;
- по результатам расчетов несущей способности одиночных свай был сделан вывод о том, что висячие сваи, погруженные в вендские глины, действительно обладают достаточной несущей способностью в пределах 585-693 тс, чтобы выдержать нагрузку от здания в 250 тс на сваю. По результатам расчета осадки сделан вывод о том, что предложенные характеристики фундамента (а именно, размеры фундамента в плане, размеры ростверка, а также длина и поперечное сечение свай) удовлетворяют требованиям по допустимым осадкам, возникающим в результате взаимодействия грунтов со свайным фундаментом.
Кроме того, можно дать рекомендации о соблюдении мер безопасности при строительстве во избежания затопления подземными водами, так как грунты имеют как безнапорные (приуроченные к ИГЭ 1, ИГЭ 2,4-5, а также к прослоям песков в глинистых грунтах ИГЭ 7 и ИГЭ 8), так и один напорный (приуроченный к ИГЭ 18) водоносные горизонты. Следует обратить внимание на то, что в разрезе есть пески пылеватые (ИГЭ 2 и ИГЭ 13), которые насыщены водой и обладают возможностью образовать плывуны, а также тиксотропные грунты ИГЭ 7, 8, 14, 15, которые при приложении сил переходят в текучее состояние. Наконец рекомендуется произвести выемку и замену песчаной подсыпкой органо-минеральных грунтов (ИГЭ 6).
В заключение, хотелось бы выразить благодарность моему научному руководителю Страупнику И.А. за тщательное консультирование по данной работе, старшему преподавателю кафедры грунтоведения и инженерной геологии СПбГУ Еремеевой А.А. за помощь в поиске материалов и овладении навыками расчета свайного фундамента, а также ЗАО “ЛентиСИЗ” за предоставление технического отчета.
