По результатам выполненных инженерно-геологических изысканий толща грунтов до разведанной глубины 30-33 м является неоднородной, в ее пределах выделяются 12 инженерно-геологических элементов (ИГЭ), представленные почвенно-растительным слоем, насыпными разнородными грунтами, глинами, суглинками, супесями и песками мелкими ИГЭ №№ НС, НС1,2б, 3а, 3б, 3в, 3г, 4б, 6,6а, 6ар, 6а’.
Расчетные значения характеристик грунтов выделенных инженерно - геологических элементов, которыми рекомендуется пользоваться при расчетах оснований по деформациям и несущей способности, приводятся в таблице 26.
Выбор несущего слоя грунта, в который необходимо погружать нижние концы свай, рекомендуется производить с учетом данных статического зондирования грунтов. Частные значения предельного сопротивления забивных свай (Fu) в точке статического зондирования, вычисленные согласно требованиям п. 7.3.10 СП 24.13330.2011, приводятся в таблицах приложения Ф.
Для окончательных расчетов по определению несущей способности свай необходимо провести испытания свай статическими нагрузками.
Гидрогеологические условия площадки изысканий характеризуются развитием подземных вод типа «верховодка» и подземных вод основного водоносного горизонта.
Подземные воды типа «верховодка» вскрыты на глубинах 0.5-3.6 м (абсолютные отметки 54.09-57.71 м).
Питание и формирование «верховодки» происходит за счет утечек из водонесущих коммуникаций, инфильтрации поверхностных вод в сезон обильных дождей и снеготаяния, неурегулированности поверхностных стоков.
Подземные воды основного водоносного горизонта вскрыты на глубинах 2.3-6.4 м (абсолютные отметки 50.75-55.55 м). Установившийся уровень зафиксирован на тех же глубинах.
Подземные воды площадки изысканий гидравлически связаны с водами озера Средний Кабан и водами Куйбышевского водохранилища.
Нормальный подпорный уровень водохранилища составляет 53.00 м БС. Максимальный проектный уровень воды Куйбышевского водохранилища вероятностью превышения 5% в створе Казани соответствует отметке 56.40 м БС, 1% - 57.10 м БС.
Низкая проектная отметка уровня для периода, предшествующего половодью, 45.50 м БС.
Принятая абсолютная отметка нормального проектного горизонта озера Средний Кабан (НПГ) составляет 51.50 м БС и сохраняется до настоящего времени. Отметка предполоводной сработки уровня в средние по водности годы была принята 49.90 м БС.
В условиях Куйбышевского водохранилища максимальный уровень наблюдался в мае 1979 года и составил 54.77 м БС, в мае 2005 г. - 54.17 м, в мае 2012 г. - 54.16 м БС, в мае 2013 г. - 53.61 м БС, в апреле 2014 г. - 53.35 м БС, в июне 2015 г.- 53.24 м БС, 4 мая 2017 г. - 52.41 м БС. Урез воды в озере Средний Кабан на 16.11.2015 г. составил 51.84 м.
Согласно приложению И СП 11-105-97 часть II площадка изысканий относится к типу I-A-1 (территории постоянно подтопленные).
По результатам химических анализов водных вытяжек грунты площадки изысканий в целом к бетонам всех марок по водонепроницаемости и к арматуре железобетонных конструкций неагрессивны. В районе выработок №№ 7, 53 на глубинах 2.0-2.5 м по содержанию по содержанию сульфатов на портландцементе по ГОСТ 10178, 31108 к бетонам марки W4 слабоагрессивны.
По результатам химического анализа подземные воды площадки изысканий в районе скважины № 75 на глубине 6.0 м по показателю агрессивной углекислоты слабоагрессивны к бетонам марки W4 по водонепроницаемости; в районе скважины № 111 на глубине 6.0 м по водородному показателю слабоагрессивны к бетонам марки W4 по водонепроницаемости.
Подземные воды к арматуре железобетонных конструкций при постоянном погружении неагрессивны, при периодическом смачивании среднеагрессивны.
Грунты площадки ниже уровня подземных вод к конструкциям из углеродистой стали слабоагрессивны.
Для определения фильтрационных параметров водоносного горизонта ИГЭ № 6а (песок мелкий водонасыщенный) на площадке изысканий были выполнены откачки из опытных скважин. Коэффициент фильтрации песков мелких водонасыщенных ИГЭ № 6а составил 4.01-4.9 м/сут.
По результатам определений в лабораторных условиях коррозионной агрессивности к углеродистой и низколегированной стали через удельное электрическое сопротивление грунты площадки относятся к низко-, средне- и высокоагрессивным.
К свинцовой и алюминиевой оболочкам кабеля грунты площадки изысканий являются средне- и высокоагрессивными.
По результатам проведенного вертикального электрозондирования установлено:
грунты на глубине 1 м обладают низкой коррозионной агрессивностью к углеродистой и низколегированной стали УЭС составляет от 35 до 685 Ом*м;
грунты на глубине 3 м обладают низкой и средней коррозионной агрессивностью к углеродистой и низколегированной стали УЭС составляет от 26 до 671 Ом*м;
грунты на глубине 6 м обладают низкой и средней коррозионной агрессивностью к углеродистой и низколегированной стали УЭС составляет от 25 до 513 Ом*м;
грунты на глубине 10 м обладают низкой и средней коррозионной агрессивностью к углеродистой и низколегированной стали УЭС составляет от 27 до 285 Ом*м.
На площадке изысканий произведены замеры разности потенциалов в 11 точках. При определении наличия блуждающих токов в земле зафиксированные значения потенциалов и разности потенциалов в пределах изучаемой территории во всех точках наблюдения превышают 40 милливольт (приложение Щ). Таким образом, согласно ГОСТ 9.602-2005, на изучаемой территории регистрируется наличие блуждающих токов.
Глубина сезонного промерзания грунтов согласно п. 5.5.3 СП 22.13330.2011 и табл. 5.1 СП 131.13330.2012 составляет для глин и суглинков I. 5 м, для песков мелких 1.8 м.
По степени морозоопасности грунты площадки изысканий в зоне сезонного промерзания, представленные насыпанными грунтами песчаносупесчаными ИГЭ № НС и суглинки твердые, полутвердые ИГЭ № 3 а непучинистые и слабопучинистые (степень пучинистости 0.6-2.7%), глины тугопластичные ИГЭ № 2б слабопучинистые (степень пучинистости 2.5%), суглинки туго- и, мягкопластичные ИГЭ №№ 3б, 3в слабопучинистые и среднепучинистые (степень пучинистости 2.5-5.6%), суглинки текучепластичные ИГЭ № 3г чрезмерно пучинистые (степень пучинистости II. 2-11.3%), пески мелкие влажные ИГЭ № 6 пучинистые.
По картам А и В ОСР-97 СП 14.13330.2014 фоновая сейсмичность площадки изысканий составляет для средних грунтовых условий 6 баллов.
Грунты площадки изысканий по сейсмическим свойствам относятся к III категории, согласно СП 14.13330.2014, таблица 1.
Согласно запроса в Горный институт Уральского отделения РАН территория г. Казани сейсмическая опасность составляет 5.4 балла для карты ОСР-97-А, 5.9 балла карты ОСР-97-В и 7.0 баллов для карты ОСР-97-С.
Расчеты сейсмической интенсивности на площадке модернизируемой ТЭЦ-1 были проведены в соответствии с полученными по результатам сейсмозондирования МПВ сейсмическими свойствами разреза в окрестности скважин.
Исходная интенсивность сейсмических воздействий на территории г. Казань согласно карте ОСР-97*-В оценивается величиной 5,9 балла.
Приращения сейсмической интенсивности на площадке строительства изменяется от (+0,4) до (+0,9) баллов, сейсмическая интенсивность с учётом локальных условий составляет 6.3-6.8 балла.
По результатам динамического зондирования в соответствии с таблицей И.8 СП 47.13330.2012 разжижение песков практически невозможно.
По результатам лабораторных динамических испытаний грунтов установлено, что для всех испытанных образцов разжижения, т.е. перехода в текучее состояние, при данных динамических нагрузках не наблюдается.
У всех исследованных грунтов накопление деформации при заданных нагрузках носит постепенно затухающий характер - амплитуда деформации в каждом последующем цикле постепенно спадает. Все полученные результаты приведены в таблицах 1-4.
Анализ экспериментальных данных показал, что накопление деформаций изученных грунтов при длительных динамических нагрузках от турбоагрегатов в подавляющем большинстве случаев достаточно надежно аппроксимируется (R2>0.9) логарифмической зависимостью. Следует учитывать, что в основании установок виброползучесть будет развиваться на фоне собственно объемной ползучести грунтов под действием веса сооружения, которая будет приводить к уплотнению грунтов и снижению темпов виброползучести.
Для оценки карстовой устойчивости площадки изысканий были использованы архивные материалы 1962-1976 годов. В этот период времени были пробурены глубокие скважины и составлена карта кровли пермских отложений г. Казани и ее окрестностей.
Ближайшая к площадке изысканий скважина № 288 глубиной 83 м расположена в южной части площадки изысканий (Нелидов Н.Н., КГУ, 1962 г.), представлена следующим инженерно-геологическим разрезомот сверху вниз: с поверхности (абсолютная отметка 51.31 м БС) до глубины 35.0 м (абсолютная отметка 16.31 м БС) четвертичные аллювиально-делювиальные отложения, представленные в верхней части супесчано-суглинистыми грунтами, далее песками мелкими маловлажными, влажными и водонасыщенными;
в интервале глубин 35.0-65.0 м (абсолютные отметки от 16.31 до -13.69 м БС) неогеновые отложения, представленные переслаиванием суглинков и песков мелких, мощность толщи до 30 м;
в интервале глубины 65.0-83.0 м (абсолютные отметки от -13.69 до -32.0 м БС) пермские отложения, представленные песчаниками, мергелями, доломитами, вскрытая мощность толщи 18.4 м.
Кровля карбонатных верхнепермских отложений, представленных доломитами, залегает на глубинах свыше 65 м и перекрыта сверху мощной толщей четвертичных и неогеновых отложений, что является своеобразным «экраном», препятствующим возможным карстово-суффозионным процессам.
На основании вышеизложенного следует, что в пределах площадки изысканий отсутствуют условия для развития карстовых процессов.
На момент проведения изысканий (октябрь-ноябрь 2015 г.) на площадке и на прилегающей территории поверхностных проявлений карста не зафиксировано.
Площадка изысканий по карте районирования поверхностных проявлений карста территории РТ расположена в Казанском карстовом участке района Левобережья р.Волги Западной области, по степени карстоустойчивости относится к VI категории относительно карстовых провалов, согласно таблице 5.1 СП 11-105-97, часть II.
По категории сложности инженерно-геологических условий площадка изысканий относится к III категории (сложная), согласно СП 11-105-97 часть 1, приложение Б.
По трудности разработки одноковшовым экскаватором грунты относятся к группам: почвенно-растительный слой ИГЭ № 1, суглинки ИГЭ №№ 3в, 3г, пески ИГЭ № 5, 6 - к 1 группе, насыпные грунты ИГЭ № НС, 3а, 3б - ко 2 группе.
Негативными факторами, осложняющими выбор проектных решений на площадке изысканий, являются:
наличие в верхней части геологического разреза специфических грунтов: техногенных насыпных большой мощности (до 10.8 м);
наличие в сжимаемой толще очень сильнодеформируемых суглинков мягко- и текучепластичных ИГЭ № 3в, 3г;
наличие песков рыхлого сложения ИГЭ № 6ар;
естественная постоянная подтопленность территории;
наличие и возможность образования подземных вод типа «верховодка»;
агрессивность подземных вод к бетонам;
агрессивность грунтов к бетонам;
агрессивность грунтов к углеродистой и низколегированной стали; агрессивность грунтов к алюминиевой и свинцовой оболочкам кабеля;
пучинистость грунтов; наличие блуждающих токов.
Для исключения воздействий отрицательных факторов на строительные конструкции проектируемых зданий и сооружений Казанской ТЭЦ-1 рекомендуется:
применение свайного типа фундаментов с прорезкой сваями толщи сильнодеформируемых и техногенных грунтов на всю их мощность;
в период строительства и эксплуатации проводить мониторинг состояния грунтов, деформаций зданий и сооружений на прилегающей территории;
максимальное сокращение инфильтрации поверхностных, промышленных и хозяйственно-бытовых вод в грунт, в том числе борьба с утечками промышленных и хозяйственно-бытовых вод, в особенности запрещение сброса в грунт химически агрессивных вод; гидроизоляция заглубленных частей комплекса; урегулирование поверхностного стока; противопучинистые мероприятия.

Купить