Помощь студентам в учебе
Инженерно-геологические условия социального поселка: Республика Татарстан, город Казань, территория в 500м северо-западнее села Константиновка
|
Введение 8
1 Физико-географический очерк 10
2 История геологической изученности района 12
3 Геологическое строение 13
3.1 Стратиграфия 13
3.2 Тектоника 16
4 Гидрогеологические условия 20
5 Инженерно-геологические условия строительной площадки 23
5.1 Особенности строения грунтовых массивов 23
5.2 Физико-механические свойства грунтов 26
5.3 Гидрогеологические условия 37
5.4 Геологические и инженерно-геологические процессы 38
5.5 Инженерно-геологическое районирование 50
Заключение 52
Список использованных источников 56
Приложения
1 Физико-географический очерк 10
2 История геологической изученности района 12
3 Геологическое строение 13
3.1 Стратиграфия 13
3.2 Тектоника 16
4 Гидрогеологические условия 20
5 Инженерно-геологические условия строительной площадки 23
5.1 Особенности строения грунтовых массивов 23
5.2 Физико-механические свойства грунтов 26
5.3 Гидрогеологические условия 37
5.4 Геологические и инженерно-геологические процессы 38
5.5 Инженерно-геологическое районирование 50
Заключение 52
Список использованных источников 56
Приложения
Настоящая работа написана по материалам собранным с отчета по инженерно-геологическим изысканиям на земельном участке площадью 1158102 кв.м с
кадастровым номером 16:16:120601:482 по адресу: Республика Татарстан, г.Казань,
территория в 500м северо-западнее с.Константиновка.
Цель работы - проанализировать инженерно-геологические условия
территории, предназначенной для строительства коттеджного поселка, оценить
перспективность ее застройки. На основе анализа и оценки инженерно-геологических
условий предусмотреть эффективные меры защиты данной территории от опасных
физико-геологических процессов и явлений. Уровень ответственности проектируемых
зданий и сооружений – II (нормальный).
Строительство на территории залегания карстующихся пород очень опасно,
поэтому изучение инженерно-геологических условий площадки весьма актуально.
На исследуемой территории планируется строительство индивидуальных
жилых домов, а также объектов социально-бытовой и инженерной инфраструктуры.
Отбор, упаковка, транспортировка и хранение проб грунтов проведены в
соответствии с требованиями ГОСТ 12071-2014.
Лабораторные работы выполнялись в лаборатории испытаний грунтов в ноябре
2017г с соблюдением требований СП 47.13330.2012, ГОСТ 12248-2010, 5180-84,
12536-79, 23161-2012, 23001-90, 25584-90, 26423-85 – 26428-85, 30416-2012.
Деформационные и прочностные свойства грунтов определялись с помощью
измерительно-вычислительного комплекса АСИС НПП «Геотек» в компрессионных и
сдвиговых приборах, а также в приборе одноосного растяжения/сжатия.
Компрессионные испытания проводились в одометрах с площадью колец 60см2
и высотой 25мм при нормальном давлении до 0,4 МПа.
Сдвиговые испытания выполнялись на приборах кинематического среза
методами консолидированно-дренированного среза по трем точкам с
предварительным уплотнением в кольцах при природной влажности.9
Дополнительно для карбонатно-глинистой муки было выполнено определение
относительного суффозионного сжатия согласно ГОСТ 12248-2010 на компрессионнофильтрационном приборе конструкции НПП «Геотек», а также выполнен
количественный рентгенофазовый анализ.
Для грунтов в зоне промерзания были выполнены лабораторные испытания на
приборе морозного пучения НПП «Геотек».
Камеральная обработка материалов инженерно-геологических изысканий
производилась в ноябре 2017г согласно требований СП 47.13330.2012, СП
22.133302.2011, ГОСТ 12248-2010, ГОСТ 25100-2011.
кадастровым номером 16:16:120601:482 по адресу: Республика Татарстан, г.Казань,
территория в 500м северо-западнее с.Константиновка.
Цель работы - проанализировать инженерно-геологические условия
территории, предназначенной для строительства коттеджного поселка, оценить
перспективность ее застройки. На основе анализа и оценки инженерно-геологических
условий предусмотреть эффективные меры защиты данной территории от опасных
физико-геологических процессов и явлений. Уровень ответственности проектируемых
зданий и сооружений – II (нормальный).
Строительство на территории залегания карстующихся пород очень опасно,
поэтому изучение инженерно-геологических условий площадки весьма актуально.
На исследуемой территории планируется строительство индивидуальных
жилых домов, а также объектов социально-бытовой и инженерной инфраструктуры.
Отбор, упаковка, транспортировка и хранение проб грунтов проведены в
соответствии с требованиями ГОСТ 12071-2014.
Лабораторные работы выполнялись в лаборатории испытаний грунтов в ноябре
2017г с соблюдением требований СП 47.13330.2012, ГОСТ 12248-2010, 5180-84,
12536-79, 23161-2012, 23001-90, 25584-90, 26423-85 – 26428-85, 30416-2012.
Деформационные и прочностные свойства грунтов определялись с помощью
измерительно-вычислительного комплекса АСИС НПП «Геотек» в компрессионных и
сдвиговых приборах, а также в приборе одноосного растяжения/сжатия.
Компрессионные испытания проводились в одометрах с площадью колец 60см2
и высотой 25мм при нормальном давлении до 0,4 МПа.
Сдвиговые испытания выполнялись на приборах кинематического среза
методами консолидированно-дренированного среза по трем точкам с
предварительным уплотнением в кольцах при природной влажности.9
Дополнительно для карбонатно-глинистой муки было выполнено определение
относительного суффозионного сжатия согласно ГОСТ 12248-2010 на компрессионнофильтрационном приборе конструкции НПП «Геотек», а также выполнен
количественный рентгенофазовый анализ.
Для грунтов в зоне промерзания были выполнены лабораторные испытания на
приборе морозного пучения НПП «Геотек».
Камеральная обработка материалов инженерно-геологических изысканий
производилась в ноябре 2017г согласно требований СП 47.13330.2012, СП
22.133302.2011, ГОСТ 12248-2010, ГОСТ 25100-2011.
Согласно СП 47.13330.2011 инженерно-геологические условия площадки
относятся к III категории сложности, что обусловлено следующим:
- наличием более четырех различных по литологии слоёв с изменяющейся
мощностью и линзовидным залеганием слоев;
- наличием и возможностью формирования подземных вод типа «верховодка»;
- наличием на площадке специфичных грунтов – карбонатно-глинистой муки
ИГЭ 10б, среднепермских глины ИГЭ 12, сильнопучинистых суглинков ИГЭ 3а, 3б, 3в.
По результатам выполненных изысканий толща грунтов на площадке до
разведанной глубины 25м является неоднородной, в ее пределах выделяются 8
инженерно-геологических элементов (ИГЭ).
Несущими инженерно-геологическими элементами для оснований зданий и
сооружений будут служить пески ИГЭ № 6, супеси ИГЭ 4б, суглинки ИГЭ №№ 3а, 3б,
3в, глины ИГЭ №12, карбонатно-глинистая мука ИГЭ № 10б.
Гидрогеологические условия площадки до изучаемой глубины 25м
характеризуются локальным развитием подземных вод типа «верховодка». По
химическому составу воды верховодки гидрокарбонатные, магниево-кальциевые с
минерализацией 0,4 г/л и общей жесткостью 14,010Ж.
При проектировании оснований фундаментов необходимо учесть прогноз
изменения гидрогеологических условий на участке изысканий в процессе строительства
и эксплуатации зданий и сооружений, а именно возможное образование техногенного
водоносного горизонта (верховодки) в верхней части инженерно-геологического разреза
вследствие:
- инфильтрации атмосферных осадков при нарушении поверхностного стока
(задержанного земляными отвалами, проездами, насыпями);
- накопления воды в обратных засыпках траншей и котлованов во время
строительства;
- инфильтрации утечек из подземных водонесущих коммуникаций в период
эксплуатации;
- снижение величины испарения вследствие покрытия участка асфальтом,
зданиями и сооружениями.53
Участок изысканий является потенциально подтопляемым в результате
ожидаемых вышеуказанных техногенных воздействий (возможное формирование
техногенной верховодки).
Наиболее существенное влияние на выбор проектных решений на исследуемой
площадке будет оказывать ИГЭ 10б – карбонатно-глинистая мука, имеющая широкое
распространение по площади и глубине. Специфичным для карбонатно-глинистой муки
является высокая вариативность физико-механических характеристик, связанная,
прежде всего, с неоднородностью грунтового массива, его различной степенью
выветрелости, различным процентным содержанием карбонатных включений,
неравномерной сжимаемостью и т.п.
Карбонатно-глинистая мука вскрыта всеми скважинами (04-09) северо-восточной
половины участка, имеет довольно выдержанное залегание на глубинах 6,8-8,4 м с
северо-востока на юго-запад и характерное резкое падение в южном направлении.
Наименьшая глубина заложения кровли карбонатно-глинистой муки вскрыта скважиной
04 (2,8м).
Испытания ИГЭ 10б на суффозионное сжатия позволили установить, что что
относительное суффозионное сжатие εsf изменяется в пределах 0,0004 до 0,002
(Приложение Б). При проектировании фундаментов, в сжимаемую толщу которых
попадает ИГЭ 10б, деформацию основания необходимо определять суммированием
осадки основания от внешней нагрузки и суффозионной осадки.
Исследуемая территория располагается в пределах Казанского карстового района,
который входит в состав Волго-Вятской карстовой области в пределах Вятско-Казанских
поднятий, по геоморфологическим особенностям территория относится к долинному и
склоновому подтипам. Территорию изысканий следует относить к территориям с VI
категорией устойчивости территории относительно интенсивности образования
карстовых провалов. Непосредственно на исследуемой территории проявлений
карстово-суффозионных процессов не встречено, но наличие растворимых карбонатных
пород, благоприятные тектонические условия, наличие мощной толщи карбонатного
элювия и другие вышеизложенные факторы позволяют предположить, что после
увеличения техногенной нагрузки активность карстово-суффозионных процессов
возрастет.
Для учета возможных негативных проявлений карстово-суффозионных
процессов было выполнено районирование исследуемой территории на 5 районов с
разной степенью опасности. Границы районов показаны на приложении И.54
На площадке изысканий зафиксированы процессы овражной эрозии а также
оползневые процессы.
При проектировании зданий и сооружений в непосредственной близости от
бровки овражной сети необходимо предусмотреть специальные противооползневые
мероприятия.
По результатам испытаний на морозное пучение грунты площадки ИГЭ 3а, 3б, 3в
обладают сильнопучинистыми свойствами.
По результатам химического анализа водных вытяжек грунты площадки
обладают средней коррозионной агрессивностью к свинцовой и алюминевой оболочке
кабеля, неагрессивны к бетонам марок W4, W6, W8 и к железобетонным конструкциям,
и обладают средней агрессивностью к углеродистой стали.
Для снижения воздействия опасных геологических и инженерно-геологических
процессов на проектируемые здания и сооружения рекомендуется выполнить
следующие мероприятия.
Рекомендуемые инженерно-защитные мероприятия:
Водозащитные:
- вертикальная планировка территории с регулируемым поверхностным стоком;
- недопущение скопления поверхностных вод в котлованах и на площадках в
период строительства;
- недопущение утечек из водонесущих коммуникаций в период эксплуатации.
Для участков А-1, А-2-а, А-2-б, А-3 рекомендуется устройство наземной
ливневой канализации с отводом вод за пределы застройки участков.
Конструктивные:
Для зданий и сооружений на участках А-1 и А-2-а рекомендуется выполнить
комплекс мероприятий в соответствии с п.8 СП 116.13330.2012. Дополнительно для этих
участков:
- не рекомендуется применение сборных фундаментов;
- не рекомендуется устройство отдельно стоящих фундаментов;55
- рекомендуется предусмотреть мероприятия по увеличению жесткости и
прочности надфундаментной части зданий, например, за счет применения монолитных
железобетонных поясов;
- рекомендуется принятие в качестве конструктивной схемы для строительства
бревенчатой рубленой.
Геотехнические:
- устройство системы мониторинга за развитием опасных геологических
процессов.
относятся к III категории сложности, что обусловлено следующим:
- наличием более четырех различных по литологии слоёв с изменяющейся
мощностью и линзовидным залеганием слоев;
- наличием и возможностью формирования подземных вод типа «верховодка»;
- наличием на площадке специфичных грунтов – карбонатно-глинистой муки
ИГЭ 10б, среднепермских глины ИГЭ 12, сильнопучинистых суглинков ИГЭ 3а, 3б, 3в.
По результатам выполненных изысканий толща грунтов на площадке до
разведанной глубины 25м является неоднородной, в ее пределах выделяются 8
инженерно-геологических элементов (ИГЭ).
Несущими инженерно-геологическими элементами для оснований зданий и
сооружений будут служить пески ИГЭ № 6, супеси ИГЭ 4б, суглинки ИГЭ №№ 3а, 3б,
3в, глины ИГЭ №12, карбонатно-глинистая мука ИГЭ № 10б.
Гидрогеологические условия площадки до изучаемой глубины 25м
характеризуются локальным развитием подземных вод типа «верховодка». По
химическому составу воды верховодки гидрокарбонатные, магниево-кальциевые с
минерализацией 0,4 г/л и общей жесткостью 14,010Ж.
При проектировании оснований фундаментов необходимо учесть прогноз
изменения гидрогеологических условий на участке изысканий в процессе строительства
и эксплуатации зданий и сооружений, а именно возможное образование техногенного
водоносного горизонта (верховодки) в верхней части инженерно-геологического разреза
вследствие:
- инфильтрации атмосферных осадков при нарушении поверхностного стока
(задержанного земляными отвалами, проездами, насыпями);
- накопления воды в обратных засыпках траншей и котлованов во время
строительства;
- инфильтрации утечек из подземных водонесущих коммуникаций в период
эксплуатации;
- снижение величины испарения вследствие покрытия участка асфальтом,
зданиями и сооружениями.53
Участок изысканий является потенциально подтопляемым в результате
ожидаемых вышеуказанных техногенных воздействий (возможное формирование
техногенной верховодки).
Наиболее существенное влияние на выбор проектных решений на исследуемой
площадке будет оказывать ИГЭ 10б – карбонатно-глинистая мука, имеющая широкое
распространение по площади и глубине. Специфичным для карбонатно-глинистой муки
является высокая вариативность физико-механических характеристик, связанная,
прежде всего, с неоднородностью грунтового массива, его различной степенью
выветрелости, различным процентным содержанием карбонатных включений,
неравномерной сжимаемостью и т.п.
Карбонатно-глинистая мука вскрыта всеми скважинами (04-09) северо-восточной
половины участка, имеет довольно выдержанное залегание на глубинах 6,8-8,4 м с
северо-востока на юго-запад и характерное резкое падение в южном направлении.
Наименьшая глубина заложения кровли карбонатно-глинистой муки вскрыта скважиной
04 (2,8м).
Испытания ИГЭ 10б на суффозионное сжатия позволили установить, что что
относительное суффозионное сжатие εsf изменяется в пределах 0,0004 до 0,002
(Приложение Б). При проектировании фундаментов, в сжимаемую толщу которых
попадает ИГЭ 10б, деформацию основания необходимо определять суммированием
осадки основания от внешней нагрузки и суффозионной осадки.
Исследуемая территория располагается в пределах Казанского карстового района,
который входит в состав Волго-Вятской карстовой области в пределах Вятско-Казанских
поднятий, по геоморфологическим особенностям территория относится к долинному и
склоновому подтипам. Территорию изысканий следует относить к территориям с VI
категорией устойчивости территории относительно интенсивности образования
карстовых провалов. Непосредственно на исследуемой территории проявлений
карстово-суффозионных процессов не встречено, но наличие растворимых карбонатных
пород, благоприятные тектонические условия, наличие мощной толщи карбонатного
элювия и другие вышеизложенные факторы позволяют предположить, что после
увеличения техногенной нагрузки активность карстово-суффозионных процессов
возрастет.
Для учета возможных негативных проявлений карстово-суффозионных
процессов было выполнено районирование исследуемой территории на 5 районов с
разной степенью опасности. Границы районов показаны на приложении И.54
На площадке изысканий зафиксированы процессы овражной эрозии а также
оползневые процессы.
При проектировании зданий и сооружений в непосредственной близости от
бровки овражной сети необходимо предусмотреть специальные противооползневые
мероприятия.
По результатам испытаний на морозное пучение грунты площадки ИГЭ 3а, 3б, 3в
обладают сильнопучинистыми свойствами.
По результатам химического анализа водных вытяжек грунты площадки
обладают средней коррозионной агрессивностью к свинцовой и алюминевой оболочке
кабеля, неагрессивны к бетонам марок W4, W6, W8 и к железобетонным конструкциям,
и обладают средней агрессивностью к углеродистой стали.
Для снижения воздействия опасных геологических и инженерно-геологических
процессов на проектируемые здания и сооружения рекомендуется выполнить
следующие мероприятия.
Рекомендуемые инженерно-защитные мероприятия:
Водозащитные:
- вертикальная планировка территории с регулируемым поверхностным стоком;
- недопущение скопления поверхностных вод в котлованах и на площадках в
период строительства;
- недопущение утечек из водонесущих коммуникаций в период эксплуатации.
Для участков А-1, А-2-а, А-2-б, А-3 рекомендуется устройство наземной
ливневой канализации с отводом вод за пределы застройки участков.
Конструктивные:
Для зданий и сооружений на участках А-1 и А-2-а рекомендуется выполнить
комплекс мероприятий в соответствии с п.8 СП 116.13330.2012. Дополнительно для этих
участков:
- не рекомендуется применение сборных фундаментов;
- не рекомендуется устройство отдельно стоящих фундаментов;55
- рекомендуется предусмотреть мероприятия по увеличению жесткости и
прочности надфундаментной части зданий, например, за счет применения монолитных
железобетонных поясов;
- рекомендуется принятие в качестве конструктивной схемы для строительства
бревенчатой рубленой.
Геотехнические:
- устройство системы мониторинга за развитием опасных геологических
процессов.