Тема: ГЕОЛОГИЧЕСКОЕ СТРОЕНИЕ И ИНЖЕНЕРНО-ГЕОЛОГИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ТЕРРИТОРИИ МИКРОРАЙОНА «ГЛУМИЛИНО» (ОКТЯБРЬСКИЙ РАЙОН, Г.УФА)

Изучаемая территория «Глумилино» расположена на восточной границе Бельско-Уфимской водораздельной равнины (Уфимского полуострова). Непосредственно сам город Уфа расположен на востоке Русской равнины, а точнее - в пределах Прибельско-холмисто-увалистой равнины.
Актуальность темы ВКР определяется широким развитием в районе изысканий суффозионно-карстовых явлений и связанных с ними экзогенных геологических процессов. Развитие карста характерно для большей части территории города и не ограничивается локальными участками вроде исследуемого микрорайона «Глумилино». Ландшафтные особенности, рельеф, сток подземных вод, хозяйственная составляющая существенно зависят от степени развития суффозионно-карстовых процессов.
В настоящее время в микрорайоне ведется строительство множества зданий и сооружений жилой застройки, для безопасного возведения которых требуются точные (по результатам изысканий) и актуализированные (по другим отчетам) данные инженерно-геологического строения и особенностям территории.
Сложности при строительстве на подобных грунтах, особенно в пределах г. Уфы, являются весьма актуальным вопросом, и вопрос этот имеет крайне важное значение в дальнейшем планировании застройки.
Я, Салихов Рафаэль Мирзаянович, студент 4 курса географического факультета БашГУ кафедры геологии и полезных ископаемых, проходил научно-исследовательскую практику в составе отдела инженерных изысканий.
Целью выпускной квалификационной работы является: характеристика геологического строения и инженерно-геологических условий микрорайона «Глумилино» на примере объекта: «Многоэтажные многоквартирные жилые дома со встроенными помещениями и подземной автостоянкой на территории, ограниченной улицами Энтузиастов, Рудольфа Нуриева, Мусы Гареева в Октябрьском районе городского округа город Уфа РБ».
В соответствии с поставленной целью выдвинуты следующие задачи:
1) Общая геологическая характеристика Уфимского полуострова;
2) Анализ опубликованных работ, статей, содержащих в себе данные о геологии г. Уфы, архивных материалов, изысканий под строительство;
3) Выбор и приведение к общему знаменателю изученных материалов с данными о геологическом строении и инженерно-геологических условиях, непосредственно касающихся микрорайона «Глумилино»;
4) Непосредственное участие в проведении изысканий на объекте, а именно: ознакомление с полевыми геологическими работами, лабораторными исследованиями, камеральной обработкой полученных данных;
5) Знакомство с организацией и условиями работы, структурой геологических компаний.
Исходные материалы: фактические данные по материалам отчета, фондовые данные, литературные источники, карты, интернет-ресурсы, материалы собственных исследований.
Выпускная квалификационная работа состоит из введения, 8 глав, заключения, списка использованных источников и литературы, списка сокращений и условных обозначений, словаря терминов, 12 приложений. Общее количество страниц основного текста - 77. В работе содержится 25 рисунков и 8 таблиц. Список литературы насчитывает 52 источника.
В процессе подготовки дипломной квалификационной работы было использовано следующее программное обеспечение: Microsoft Word, AutoCAD, CorelDRAW, Adobe Photoshop.
Автор работы выражает благодарность за помощь в ее написании научному руководителю, кандидату геолого-минералогических наук - Фархутдинову А.М.
Купить

1. Основная часть территории г.Уфы находится на Уфимском «полуострове» (геоморфологически - в условном центре Камско-Бельского понижения). В процессе градостроительного освоения широко развит техногенный тип рельефа. Стратиграфия представлена пермскими, неогеновыми и четвертичными образованиями. Сам полуостров является крупным гипсовым поднятием пермского архипелага в неоген-четвертичном бассейне Благовещенской впадины. В результате вертикальных подвижек гипсов внутри полуострова и по его обнажающимся бортам, на локальных участках, как в исследуемом мкр. Глумилино (в частности в котлованах ТЦ «Планета»), во время проходки котлованов выявлены лежачие складки и блоки уфимского яруса, перекрывающие гипсы кунгура.
2. Территория исследуемого микрорайона «Глумилино», с развитым эрозионно-карстовым рельефом, прослежена вдоль восточной части Глумилинского блока, геологическое строение и инженерно-геологическая характеристика которого описаны на примере объекта изысканий под строительство 5 домов, ограниченного улицами Энтузиастов, Рудольфа Нуреева и Мусы Гареева. По сложности инженерно-геологических условий площадка проектируемого строительства относится ко II (средней) категории.
3. В геоморфологическом отношении участок изысканий приурочен к верхней пологой части восточного склона водораздела р. Белой и р. Уфы, в верховьях р. Сутолоки. Естественный рельеф участка проектируемого строительства относительно ровный, абсолютные отметки в пределах площадки изысканий изменялись от 184 до 193 м. Уклон поверхности в восточном направлении, в сторону р. Уфы и в южном направлении, в сторону р. Сутолоки.
С учетом исторической освоенности территории, при проведении планировочных работ и при проходке котлованов могут встречаются фрагменты старых фундаментов, заброшенных коммуникаций, возможно наличие заброшенных подземных сооружений.
На прилегающих территориях с южной и восточной сторон ведется строительство зданий и сооружений различного назначения.
4. В геологическом строении в пределах исследуемого участка до глубины 63 м принимают участие отложения четвертичного, неогенового и пермского возрастов.
5. Гидрогеологические условия участка до глубины 63 м на период изысканий (октябрь-ноябрь 2018 г.) характеризуются развитием 2-х водоносных комплексов в породах уфимского яруса:
- водоносного комплекса в шешминских отложениях уфимского яруса;
- водоносного комплекса в Соликамских отложениях уфимского яруса.
Частая фациальная изменчивость пород в шешминских отложениях уфимского яруса обусловила сложное залегание подземных вод. Воды образуют комплекс отдельных горизонтов, маломощных линз, прослоев и пластов и относятся к пластовому трещинно-поровому типу.
В пределах участка работ, в верхней части шешминских отложений повсеместно распространен выдержанный горизонт подземных вод. Подземные воды вскрыты всеми пробуренными на участке работ скважинами на глубинах 5-15 м, что соответствует абсолютным отметкам 175,6-181,8 м БС. Воды со свободным уровнем, безнапорные. Водовмещающими породами являются глины с прослоями песчаника и прослои песчаника.
В нижней части шешминских отложений воды не образуют единого водоносного горизонта, распространены локально и приурочены к отдельным линзам и прослоям песчаников. Подземные воды вскрыты на глубинах 16- 26,7 м, (абсолютные отметки 165,5-174,6 м БС), установился уровень на глубинах 9,1-14,2 м (абсолютные отметки 178,0-180,7 м БС), что соответствует уровню первого водоносного горизонта и свидетельствует о гидравлической взаимосвязи подземных вод. Воды напорные, величина напора 6,1 -12,5 м. Водовмещающими отложениями являются песчаники, относительным верхним и нижним водоупором служат глины.
Питание подземных вод происходит за счет инфильтрации атмосферных осадков, разгрузка - в овражную и речную сеть, находящуюся за пределами участка изысканий, и в нижележащие водоносные горизонты.
По химическому составу подземные воды сульфатно-гидрокарбонатные магниево-кальциевые и сульфатно-гидрокарбонатные натриево-кальциевые, с минерализацией 0,65-0,94 г/л.
Подземные воды и грунты по отношению к конструкциям из бетона неагрессивные, к арматуре железобетонных конструкций (при постоянном погружении) неагрессивные. По степени агрессивного воздействия на металлические конструкции подземные воды и грунты являются среднеагрессивными (рН = 7,6-8,0).
Подземные воды в соликамских отложениях уфимского яруса в период изысканий (октябрь-ноябрь 2018 г.) вскрыты скважинами на глубинах 50,7-61 м (абс. отм. 128,4-140,1 м БС), установился уровень на глубинах 9,2-34,8 м. (абсолютные отметки 154,3-180,7 м БС). Воды напорные, величина напора 18-47,1 м. Водовмещающими породами являются выветрелые, трещиноватые мергели и известняки.
Питание водоносного комплекса происходит за счет инфильтрации атмосферных осадков и перетоков из вышележащих водоносных горизонтов.
Разгрузка - в местную эрозионную сеть, и в нижележащий горизонт трещинно-карстовых вод.
По химическому составу подземные воды гидрокарбонатные, кальциевые и кальциево-натриевые, с общей минерализацией 0.53-0.74 г/л.
Подземные воды и грунты по отношению к конструкциям из бетона неагрессивные, к арматуре железобетонных конструкций (при постоянном погружении) не агрессивные. По степени агрессивного воздействия на металлические конструкции подземные воды и грунты являются среднеагрессивными.
Коэффициенты фильтрации следующие:
- общесыртовых глин 0,11-0,4 м/сут (слабоводопроницаемые и водопроницаемые)
- для глин с прослоями песчаника и известняка 0,04-1,4 м/сут (от слабоводопроницаемых до водопроницаемых);
- для песчаников 1,63-5,13 м/сут (от водопроницаемых до
сильноводопроницаемых);
- для мергелей 0,02-4,2 м/сут (от слабоводопроницаемых до
сильноводопроницаемых);
- для известняков 5,4-11,8 м/сут (сильноводопроницаемые).
Максимальный прогнозируемый уровень подземных вод ожидается на 2¬5 м выше от замеренного, что соответствует абсолютной отметке 183,4 м БС.
В южной части территории проектируемого строительства на площадке дома литер 4 в пределах тальвегов отвершков в периоды весеннего снеготаяния и обильного выпадения дождей, прогнозируемый уровень подземных вод ожидается практически у дневной поверхности.
В верхней части разреза распространены слабоводопроницаемые глинистые грунты, в процессе освоения территории не исключается возможность формирования техногенного водоносного горизонта в зоне заложения фундаментов и на глубине заложения подземных коммуникаций.
6. В разрезе исследуемого участка до глубины 27 м выделено 3 инженерно-геологических элемента (ИГЭ):
ИГЭ 1 - глина полутвердая общесыртовая;
ИГЭ 2 - глина твердая уфимская;
ИГЭ 3 - песчаник очень низкой прочности.
7. Коррозионная агрессивность грунтов к углеродистой стали высокая. Коррозионная агрессивность грунтов к бетонам нормальной плотности - неагрессивные.
При сезонном промерзании грунты ИГЭ 1 и 2 - среднепучинистые, ИГЭ 3 - практически непучинистые.
Грунты, находящиеся в зоне сезонного промерзания, не рекомендуется использовать в качестве основания фундаментов.
Нормативная глубина сезонного промерзания грунтов для глинистых грунтов составляет 158 см, для песчаных - 192 см, для крупнообломочных - 233 см.
В процессе строительства в зимний период времени (при t0воздуха ниже 00) не допускать промораживание грунтов и образования в них прослоев и линз льда.
8. К специфическим грунтам, распространенным на участке изысканий относятся техногенные (насыпные) грунты и элювиальные грунты.
Насыпной грунт (tQIV) распространен в северной и восточной частях участка, образован в процессе строительного освоения территории. Насыпной грунт разнородный по составу, представлен преимущественно глиной и суглинком серого, коричневого, темно-бурого, бурого цвета, с содержанием гравия, щебня, песка, строительного мусора (обломки кирпича, бетона, древесина) до 10-20 %, с примесью почвы. На отдельных участках насыпь представлена песчано-гравийной смесью. Локально насыпной грунт до 0,1 м покрыт асфальтом-бетоном. Мощность насыпного грунта изменяется от 0,3 до
2,2 м.
Возраст насыпи составляет более 10 лет. Насыпные грунты оцениваются как слежавшиеся, уплотненные, подстилающие насыпь грунты являются консолидированными.
Насыпные грунты имеют незначительную мощность (0,3-2,2 м), залегают в пределах глубины сезонного промерзания и не являются основанием проектируемых сооружений, в связи с чем в отдельный инженерно-геологический элемент не выделялись. При проектировании подземных коммуникаций расчетное сопротивление (R0) рекомендуется принять равным 0,08 МПа, как для отвалов грунтов и отходов производств без уплотнения при Sr >0,8.
На участке изысканий, геолого-литологический разрез с глубины 0,3-4,6 м сложен отложениями шешминского горизонта уфимского яруса, которые представлены глинами и песчаниками. К элювиальным грунтам относятся грунты ИГЭ 2 и ИГЭ 3.
ИГЭ 2 - глины твердые с частыми прослоями (интервалами до переслаивания) песчаника выветрелого до состояния плотного песка, дресвы и щебня, прослоями полускального низкой и очень низкой прочности.
ИГЭ 3 - песчаники очень низкой прочности, выветрелые до состояния песка плотного пылеватого, мелкого и средней крупности, прослоями до дресвяно-щебенистого состояния, прослоями полускальные, низкой прочности, с частыми тонкими прослоями (интервалами до переслаивания) глины. На площадке дома литер 4 локальными участками в кровле слоя до глубин 5,3¬6,8 м песчаник выветрелый до состояния песка рыхлого.
Особенностью полускальных выветрелых грунтов является снижение прочностных и деформационных характеристик во время их длительного пребывания в открытых котлованах, возможность перехода в плывунное состояние элювиальных пылеватых песков в случае их водонасыщения в период устройства котлованов и фундаментов.
В проекте оснований и фундаментов должна предусматриваться защита элювиальных грунтов от разрушения атмосферными воздействиями и водой в период устройства котлованов: необходимо применять водозащитные мероприятия и не допускать перерывы в устройстве оснований и последующем возведении фундаментов.
На участке изысканий предпочтительно применение плитного фундамента. В случае применения плитного типа фундамента (с учетом предполагаемого заглубления до 5,5-8,5 м) основанием будут являться грунты ИГЭ 2 - глина твердая уфимская и ИГЭ 3 - песчаник очень низкой прочности. При проектировании следует учесть неоднородность грунтового основания.
9. Участок проектируемого строительства относится к IV (с несколько пониженной устойчивостью) категории устойчивости относительно карстовых провалов, по степени карстовой опасности - к зоне «С».
Проектирование и капитальное строительство зданий и сооружений в пределах IV «С» возможно без конструктивных мер противокарстовой защиты, но предпочтительно на монолитных ж/б фундаментах, без расчета на вероятный размер карстового провала.
Особое внимание следует уделить профилактическим мерам противокарстовой защиты, т.к. разрез предрасположен для развития техногенного карста . Наличие утечек из водонесущих коммуникаций приводят к активизации суффозионных процессов в разрушенных до состояния плотного песка песчаниках шешминского горизонта и выветрелых мергелях с прослоями известняка соликамского горизонта.
В южной части территории проектируемого строительства, на площадке дома литер 4, прослеживаются отвершки эрозионного оврага, являющиеся естественными дренами и проводниками поверхностного стока. На пересечении их с ул. Энтузиастов для пропуска воды сооружен железобетонный коллектор диаметром 1500 мм. В настоящее время пропускной коллектор по ул. Энтузиастов забетонирован, вследствие чего поверхностный сток в пределах участка нарушен, и в тальвеге отвершка вдоль ул. Энтузиастов в периоды весеннего снеготаяния и обильного выпадения дождей отмечается
поверхностными водами.
Профилактические мероприятия должны быть направлены на максимальное сохранение естественных гидрогеологических условий, чтобы предотвратить активизацию карстово-суффозионного процесса, в противном случае, степень устойчивости территории понизится.
Суффозия развивается сравнительно медленно (годы, десятки лет), но широко распространена в природе и проявления её весьма разнообразны (воронки проседания, провалы, трещины и др.). Суффозия рассматривается, как процесс, сопровождающий карстообразование, и все рекомендации по отношению к проявлению карста относятся и к данному процессу.
В связи с наличием в разрезе пород, подверженных суффозии (разрушенных песчаников и известняков, мергелей выветрелых), и предрасположенностью разреза для развития техногенного карста, особое внимание следует уделить профилактическим мерам противокарстовой защиты, в противном случае, вследствие активизации карстово-суффозионного процесса, степень устойчивости территории понизится.
10. Подтопление территории. С учетом гидрогеологических условий участка и параметров проектируемых сооружений (предполагаемая глубина заложения фундаментов 5,5-8,5 м) участок работ по условиям развития процесса подтопления относится к району I-А - подтопленный в естественных условиях. По времени развития процесса подтопления площадки домов литер 2,3,4,5 относятся к участку I-A-1 - постоянно подтопленные; площадка дома литер 1 к участку I-A-2 -сезонно (ежегодно) подтапливаемый.
При проектировании и строительстве заглубленных помещений необходимо предусмотреть защитные мероприятия от подтопления, учесть, что при проходке котлованов и заглублении в грунты водоносного слоя выветрелых песчаников, возможно гидравлическое разрушение водонасыщенных грунтов, сопровождаемое суффозией при фильтрации воды в котлован.
В период строительства (во время проходки котлована) необходимо предусмотреть мероприятия по отводу воды из котлована и отвода вод в период эксплуатации, т.е. необходимо предусмотреть защитные мероприятия от подтопления и мероприятия по обеспечению устойчивости водонасыщенных грунтов дна и бортов котлована.
В период строительства на территории будет осуществляться контроль при производстве земляных работ и окончании подготовки котлована с составлением соответствующего акта.
Я подтверждаю, что настоящая работа написана мною лично и не нарушает интеллектуальные права третьих лиц.

Купить