Помощь студентам в учебе
Инженерно-геологические условия участка Портового управления г.Выборга и проект изысканий под административно-бытовой комплекс
|
ВВЕДЕНИЕ 9
1 Общая часть. Природные условия района строительства 10
1.1 Физико-географическая и климатическая характеристика 10
1.2 Изученность инженерно-геологических условий 13
1.3 Геологическое строение района работ (стратиграфия, литология,
тектоника, неотектоника, геоморфология) 16
1.4 Гидрогеологические условия 20
1.5 Г еологические процессы и явления 25
1.6 Общая инженерно-геологическая характеристика района 26
2 Специальная часть. Инженерно-геологическая характеристика участка
проектируемых работ 28
2.1 Рельеф участка 28
2.2 Состав и условия залегания грунтов и закономерности их изменчивости 28
2.3 Физико-механические свойства грунтов 29
2.3.1 Характеристика физико-механических свойств номенклатурных
категорий грунтов (ГОСТ 25100 - 2011) и закономерности их пространственной изменчивости (ГОСТ 20522 - 2012) 29
2.3.2 Выделение и характеристика инженерно-геологических элементов
(ГОСТ 20522 - 2012) 34
2.3.3 Нормативные и расчетные показатели свойств грунтов 45
2.4 Гидрогеологические условия 48
2.5 Г еологические процессы и явления на участке 54
2.6. Оценка категории сложности инженерно-геологических условий
участка 55
2.7. Прогноз изменения инженерно-геологических условий участка в
процессе изысканий, строительства и эксплуатации сооружений 57
3 Проектная часть. Проект инженерно-геологических изысканий на участке 58
3.1. Определение размеров и зон сферы взаимодействия сооружений с геологической средой и расчетной схемы основания. Задачи изысканий 58
3.2 Обоснование видов и объемов проектируемых работ 61
3.3 Методика проектируемых работ 68
3.3.1 Топогеодезические работы 68
3.3.2 Буровые работы 68
3.3.3 Опытные полевые работы 78
3.3.4 Гидрогеологические опытные работы 79
3.3.5 Инженерно-геофизические работы 79
3.3.6 Лабораторные исследования 81
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 90
Список использованной литературы 95
1 Общая часть. Природные условия района строительства 10
1.1 Физико-географическая и климатическая характеристика 10
1.2 Изученность инженерно-геологических условий 13
1.3 Геологическое строение района работ (стратиграфия, литология,
тектоника, неотектоника, геоморфология) 16
1.4 Гидрогеологические условия 20
1.5 Г еологические процессы и явления 25
1.6 Общая инженерно-геологическая характеристика района 26
2 Специальная часть. Инженерно-геологическая характеристика участка
проектируемых работ 28
2.1 Рельеф участка 28
2.2 Состав и условия залегания грунтов и закономерности их изменчивости 28
2.3 Физико-механические свойства грунтов 29
2.3.1 Характеристика физико-механических свойств номенклатурных
категорий грунтов (ГОСТ 25100 - 2011) и закономерности их пространственной изменчивости (ГОСТ 20522 - 2012) 29
2.3.2 Выделение и характеристика инженерно-геологических элементов
(ГОСТ 20522 - 2012) 34
2.3.3 Нормативные и расчетные показатели свойств грунтов 45
2.4 Гидрогеологические условия 48
2.5 Г еологические процессы и явления на участке 54
2.6. Оценка категории сложности инженерно-геологических условий
участка 55
2.7. Прогноз изменения инженерно-геологических условий участка в
процессе изысканий, строительства и эксплуатации сооружений 57
3 Проектная часть. Проект инженерно-геологических изысканий на участке 58
3.1. Определение размеров и зон сферы взаимодействия сооружений с геологической средой и расчетной схемы основания. Задачи изысканий 58
3.2 Обоснование видов и объемов проектируемых работ 61
3.3 Методика проектируемых работ 68
3.3.1 Топогеодезические работы 68
3.3.2 Буровые работы 68
3.3.3 Опытные полевые работы 78
3.3.4 Гидрогеологические опытные работы 79
3.3.5 Инженерно-геофизические работы 79
3.3.6 Лабораторные исследования 81
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 90
Список использованной литературы 95
Объект исследований – инженерно-геологическая среда в пределах
которой будет осуществляться строительство и эксплуатация административно-бытового комплекса (территория портового управления г. Выборг).
Целью данной работы является оценка инженерно-геологических
условий участка на территории портового управления г. Выборга, изучение
состава и свойств грунтов, геологических процессов и явлений, обоснование
оптимальных видов работ для составления проекта изысканий под строительство административно-бытового комплекса и выбор методики изысканий.
Для получения достоверных данных были использованы литературные сведения из различных источников, а также фактические данные результатов работ организации ЗАО «ЛИМБ».
В работе обоснованы необходимые виды и объемы работ, составлена
смета на выполнение работ.
Текст дипломного проекта выполнен в текстовом редакторе Miсrosoft
Word 2015, рисунки и графические приложения выполнены в программе
AutoCAD 2015, при построении таблиц использован офисный пакет
Miсrosoft Excel 2015.
ВВЕДЕНИЕ
Данная работа представляет собой изучение инженерно - геологических условий и составление проекта изысканий под строительство административно-бытового комплекса на территории портового управления г. Выборга.
Целью проектирования является изучение инженерно-геологических условий участка и разработка проекта инженерно-геологических изысканий под строительство административного здания на стадии проектной и рабочей документации.
Задачей является получение максимальной информации о свойствах геологической среды - инженерно-геологических условиях в пределах предполагаемой сферы ее взаимодействия со зданием и вблизи него, а также нахождение оптимальных способов и методов исследований, обеспечивающих получение достоверных данных, необходимых для проектирования.
В работе над дипломным проектом были использованы результаты исследований, выполненных компанией ЗАО «ЛИМБ» на предшествующих стадиях изыскательских работ, а так же нормативная и справочная литература.
Участок изысканий расположен на северо-западе Российской Федерации, на территории Северо-Западного федерального округа, Ленинградской области, Выборгского района, на окраине г. Выборга (Рисунок 1.1). Территория относится к землям запаса г. Выборга и находится в 24 м юго-западнее от автодороги "Скандинавия" и в 100 м юго-восточнее железной дороги Санкт- Петербург - Попово. На участке изысканий планируется строительство административно-бытового комплекса.
которой будет осуществляться строительство и эксплуатация административно-бытового комплекса (территория портового управления г. Выборг).
Целью данной работы является оценка инженерно-геологических
условий участка на территории портового управления г. Выборга, изучение
состава и свойств грунтов, геологических процессов и явлений, обоснование
оптимальных видов работ для составления проекта изысканий под строительство административно-бытового комплекса и выбор методики изысканий.
Для получения достоверных данных были использованы литературные сведения из различных источников, а также фактические данные результатов работ организации ЗАО «ЛИМБ».
В работе обоснованы необходимые виды и объемы работ, составлена
смета на выполнение работ.
Текст дипломного проекта выполнен в текстовом редакторе Miсrosoft
Word 2015, рисунки и графические приложения выполнены в программе
AutoCAD 2015, при построении таблиц использован офисный пакет
Miсrosoft Excel 2015.
ВВЕДЕНИЕ
Данная работа представляет собой изучение инженерно - геологических условий и составление проекта изысканий под строительство административно-бытового комплекса на территории портового управления г. Выборга.
Целью проектирования является изучение инженерно-геологических условий участка и разработка проекта инженерно-геологических изысканий под строительство административного здания на стадии проектной и рабочей документации.
Задачей является получение максимальной информации о свойствах геологической среды - инженерно-геологических условиях в пределах предполагаемой сферы ее взаимодействия со зданием и вблизи него, а также нахождение оптимальных способов и методов исследований, обеспечивающих получение достоверных данных, необходимых для проектирования.
В работе над дипломным проектом были использованы результаты исследований, выполненных компанией ЗАО «ЛИМБ» на предшествующих стадиях изыскательских работ, а так же нормативная и справочная литература.
Участок изысканий расположен на северо-западе Российской Федерации, на территории Северо-Западного федерального округа, Ленинградской области, Выборгского района, на окраине г. Выборга (Рисунок 1.1). Территория относится к землям запаса г. Выборга и находится в 24 м юго-западнее от автодороги "Скандинавия" и в 100 м юго-восточнее железной дороги Санкт- Петербург - Попово. На участке изысканий планируется строительство административно-бытового комплекса.
В данном проекте был рассмотрен участок строительства под административно-бытовой комплекс на территории портового управления города Выборга. Описаны условия района работ, его особенности и факторы, осложняющие строительство. Изучены инженерно-геологические условия участка.
Разработан план и методика проведения инженерно-геологических исследований для стадии проектной и рабочей документации, обеспечивающие все данные, необходимые для проектирования. В пределах участка выделено 10 ИГЭ, на которые практически не будет распространяться воздействие от здания, так как здание будет опираться на сваи-стойки, которые будут установлены на граниты, залегающие под чехлом осадочных пород.
Краткие итоги:
1. Участок изысканий расположен на территории: Ленинградская область, г. Выборг, относится к землям запаса г.Выборга, находится в 24 м юго- западнее от автодороги "Скандинавия" и в 100 м юго-восточнее ж/д Санкт- Петербург -Попово;
2. В геологическом строении участка до глубины 15,0 м принимают участие современные озерные (/QIV), озерно-морские отложения (/mQIV), верхнечетвертичные флювиогляциальные отложения (/QIII), элювиальные отложения (ePR), коренные протерозойские породы (PR);
3. В соответствии с ГОСТ 25100 - 2011 [11] выделены почвеннорастительный слой и 1 0 инженерно-геологических элементов:
ИГЭ 1 Суглинок тяжелый пылеватый коричневато-серый, тугопластичный, с прослоями песка.
ИГЭ 2 Ил суглинистый серый, текучий.
ИГЭ 3 Ил глинистый серый, текучий.
ИГЭ 4 Супесь пылеватая серовато-коричневая, пластичная, с редкими включениями гравия и гальки.
ИГЭ 5 Песок пылеватый серый, средней плотности, насыщенный водой.
ИГЭ 6 Песок мелкий бурый, средней плотности, насыщенный водой. ИГЭ 7 Песок средней крупности серый, средней плотности, насыщенный водой.
ИГЭ 8 Песок гравелистый серый, средней плотности, насыщенный
водой.
ИГЭ 9 Элювий гранита.
ИГЭ 10 Гранит рапакиви розовый прочный.
4. Нормативные и расчетные значения физико-механических характеристик грунтов приведены в таблице 2.4;
5. Категория сложности инженерно-геологических условий согласно СП 11-105 - 97 [22] приложение Б - III (сложная);
6. Гидрогеологические условия исследуемой территории характеризуются наличием трех водоносных толщ приуроченных к отложениям четвертичного и протерозойского отделов:
- слабоводоносный горизонт современных озерных отложений имеет свободную поверхность. Водовмещающими являются линзы и прослои песков в толще суглинков. Мощность горизонта 0,50-2,30 м (абс. отм. подошвы от 1,42 м до минус 0,80 м). Питание горизонта - инфильтрационное, область питания совпадает с областью распространения, дренирование - в местную эрозионную сеть.
- водоносный горизонт озерно-морских отложений. Водовмещающими породами являются пески разной зернистости, реже супеси. Мощность горизонта
- 0,7-10,20 м, (абс. отм. подошвы - от 1,70 м до минус 10,54 м), величина напора
- 0,50-6,0 м. Воды горизонта в связи с отсутствием водоупора гидравлически связаны с водоносной зоной трещиноватости верхнепротерозойских пород. Питание - инфильтрационное.
- водоносная зона трещиноватости протерозойских пород и элювиальных отложений. Водовмещающими породами являются трещиноватые граниты и элювиальные отложения. Вскрытая мощность зоны - 2 м, (абс. отм. подошвы минус 1,64 м - минус 12,65 м). Вскрытый уровень грунтовых вод 3,0-10,50 м, установившийся уровень - от 0,0 м до 1,0 м (абс. отм. 2,70-1,35м), величина напора от 1,50 до 11,20 м.
Для оценки притока грунтовых вод в строительные выемки рекомендуются следующие значения коэффициентов фильтрации в соответствии с таблицей 71 (М.А.Солодухин, И.В.Архангельский. Справочник техника- геолога по инженерно-геологическим и гидрогеологическим работам. М.: Недра, 1982.):
суглинки тяжелые (ИГЭ 1) 0,05-0,005 м/сут;
сапропели, илы (ИГЭ 2, 3) 0,0003-0,07 м/сут;
супеси пылеватые (ИГЭ 4) 0,10-0,70 м/сут;
пески пылеватые (ИГЭ 5) 0,5-1,0 м/сут;
пески мелкие (ИГЭ 6) 1 -5 м/сут;
пески средней крупности (ИГЭ 7) 5-20 м/сут;
пески гравелистые (ИГЭ 8) 50-100 м/сут;
элювий гранита (ИГЭ 9) 50-150 м/сут;
граниты (ИГЭ 10) 0,01-0,001 м/сут.
7. В соответствии со СП 28.13330-2012 [19], по содержанию агрессивной углекислоты воды среднеагрессивны по отношению к бетону марки W4 и слабоагрессивны по отношению к бетону марки W6. По остальным показателям и по отношению к бетонам марки W8 воды не агрессивны. В соответствии с ГОСТ 9.602 - 2005 [10] по отношению к свинцу воды обладают высокой коррозионной агрессивностью по показателю общей жесткости, по отношению к алюминию воды обладают высокой коррозионной агрессивностью по содержанию ионов железа и средней коррозионной агрессивностью по содержанию ионов хлора (приложение 9).
В соответствии со СП 28.13330 - 2012 [14] по отношению к бетонам марок W4, W6, W8 грунты неагрессивны, по отношению к свинцовым оболочкам кабеля грунты проявляют низкую коррозионную агрессивность, по отношению к алюминиевым оболочкам кабеля - среднюю коррозионную агрессивность по содержанию ионов хлора (приложение 9).
В соответствии с ГОСТ 9.602 - 2005 [10] по отношению к стали грунты характеризуются высокой коррозионной агрессивностью (приложение 9).
8. По данным геофизики в пределах участка отмечаются зоны низкой и средней коррозионной активности. Средняя коррозионная активность характерна для западной части участка. Высокая коррозионная активность отмечается на небольших площадках в западной части участка на глубинах 3 и 4 м.
Области биокоррозионной активности отмечаются на заболоченной западной части участка. Для восточной части участка, где коррозионная активность низкая, биокоррозионная активность не обнаружена.
Для всего участка характерно опасное влияние блуждающих токов.
Для устройства анодного заземления наиболее благоприятны области наибольшей мощности низкоомных глинистых пород.
Геофизические работы были выполнены в паводковый период, в связи с этим значения УЭС в зоне аэрации являются минимальными по сравнению с возможными среднегодовыми значениями. В меженные периоды значения УЭС в зоне аэрации будут существенно более высокими.
9. Территория изысканий по глубине залегания уровня грунтовых вод относится к естественно подтопляемым территориям. (СП 50-101 - 2004 [23], п. 5.4.8);
10. Нормативная глубина сезонного промерзания (м/станция Выборг) в исследуемом районе составляет для:
суглинков и глин - 1,19 м;
супесей, песков пылеватых - 1,45 м.
песков крупных и средней крупности - 1,55 м;
Разработан план и методика проведения инженерно-геологических исследований для стадии проектной и рабочей документации, обеспечивающие все данные, необходимые для проектирования. В пределах участка выделено 10 ИГЭ, на которые практически не будет распространяться воздействие от здания, так как здание будет опираться на сваи-стойки, которые будут установлены на граниты, залегающие под чехлом осадочных пород.
Краткие итоги:
1. Участок изысканий расположен на территории: Ленинградская область, г. Выборг, относится к землям запаса г.Выборга, находится в 24 м юго- западнее от автодороги "Скандинавия" и в 100 м юго-восточнее ж/д Санкт- Петербург -Попово;
2. В геологическом строении участка до глубины 15,0 м принимают участие современные озерные (/QIV), озерно-морские отложения (/mQIV), верхнечетвертичные флювиогляциальные отложения (/QIII), элювиальные отложения (ePR), коренные протерозойские породы (PR);
3. В соответствии с ГОСТ 25100 - 2011 [11] выделены почвеннорастительный слой и 1 0 инженерно-геологических элементов:
ИГЭ 1 Суглинок тяжелый пылеватый коричневато-серый, тугопластичный, с прослоями песка.
ИГЭ 2 Ил суглинистый серый, текучий.
ИГЭ 3 Ил глинистый серый, текучий.
ИГЭ 4 Супесь пылеватая серовато-коричневая, пластичная, с редкими включениями гравия и гальки.
ИГЭ 5 Песок пылеватый серый, средней плотности, насыщенный водой.
ИГЭ 6 Песок мелкий бурый, средней плотности, насыщенный водой. ИГЭ 7 Песок средней крупности серый, средней плотности, насыщенный водой.
ИГЭ 8 Песок гравелистый серый, средней плотности, насыщенный
водой.
ИГЭ 9 Элювий гранита.
ИГЭ 10 Гранит рапакиви розовый прочный.
4. Нормативные и расчетные значения физико-механических характеристик грунтов приведены в таблице 2.4;
5. Категория сложности инженерно-геологических условий согласно СП 11-105 - 97 [22] приложение Б - III (сложная);
6. Гидрогеологические условия исследуемой территории характеризуются наличием трех водоносных толщ приуроченных к отложениям четвертичного и протерозойского отделов:
- слабоводоносный горизонт современных озерных отложений имеет свободную поверхность. Водовмещающими являются линзы и прослои песков в толще суглинков. Мощность горизонта 0,50-2,30 м (абс. отм. подошвы от 1,42 м до минус 0,80 м). Питание горизонта - инфильтрационное, область питания совпадает с областью распространения, дренирование - в местную эрозионную сеть.
- водоносный горизонт озерно-морских отложений. Водовмещающими породами являются пески разной зернистости, реже супеси. Мощность горизонта
- 0,7-10,20 м, (абс. отм. подошвы - от 1,70 м до минус 10,54 м), величина напора
- 0,50-6,0 м. Воды горизонта в связи с отсутствием водоупора гидравлически связаны с водоносной зоной трещиноватости верхнепротерозойских пород. Питание - инфильтрационное.
- водоносная зона трещиноватости протерозойских пород и элювиальных отложений. Водовмещающими породами являются трещиноватые граниты и элювиальные отложения. Вскрытая мощность зоны - 2 м, (абс. отм. подошвы минус 1,64 м - минус 12,65 м). Вскрытый уровень грунтовых вод 3,0-10,50 м, установившийся уровень - от 0,0 м до 1,0 м (абс. отм. 2,70-1,35м), величина напора от 1,50 до 11,20 м.
Для оценки притока грунтовых вод в строительные выемки рекомендуются следующие значения коэффициентов фильтрации в соответствии с таблицей 71 (М.А.Солодухин, И.В.Архангельский. Справочник техника- геолога по инженерно-геологическим и гидрогеологическим работам. М.: Недра, 1982.):
суглинки тяжелые (ИГЭ 1) 0,05-0,005 м/сут;
сапропели, илы (ИГЭ 2, 3) 0,0003-0,07 м/сут;
супеси пылеватые (ИГЭ 4) 0,10-0,70 м/сут;
пески пылеватые (ИГЭ 5) 0,5-1,0 м/сут;
пески мелкие (ИГЭ 6) 1 -5 м/сут;
пески средней крупности (ИГЭ 7) 5-20 м/сут;
пески гравелистые (ИГЭ 8) 50-100 м/сут;
элювий гранита (ИГЭ 9) 50-150 м/сут;
граниты (ИГЭ 10) 0,01-0,001 м/сут.
7. В соответствии со СП 28.13330-2012 [19], по содержанию агрессивной углекислоты воды среднеагрессивны по отношению к бетону марки W4 и слабоагрессивны по отношению к бетону марки W6. По остальным показателям и по отношению к бетонам марки W8 воды не агрессивны. В соответствии с ГОСТ 9.602 - 2005 [10] по отношению к свинцу воды обладают высокой коррозионной агрессивностью по показателю общей жесткости, по отношению к алюминию воды обладают высокой коррозионной агрессивностью по содержанию ионов железа и средней коррозионной агрессивностью по содержанию ионов хлора (приложение 9).
В соответствии со СП 28.13330 - 2012 [14] по отношению к бетонам марок W4, W6, W8 грунты неагрессивны, по отношению к свинцовым оболочкам кабеля грунты проявляют низкую коррозионную агрессивность, по отношению к алюминиевым оболочкам кабеля - среднюю коррозионную агрессивность по содержанию ионов хлора (приложение 9).
В соответствии с ГОСТ 9.602 - 2005 [10] по отношению к стали грунты характеризуются высокой коррозионной агрессивностью (приложение 9).
8. По данным геофизики в пределах участка отмечаются зоны низкой и средней коррозионной активности. Средняя коррозионная активность характерна для западной части участка. Высокая коррозионная активность отмечается на небольших площадках в западной части участка на глубинах 3 и 4 м.
Области биокоррозионной активности отмечаются на заболоченной западной части участка. Для восточной части участка, где коррозионная активность низкая, биокоррозионная активность не обнаружена.
Для всего участка характерно опасное влияние блуждающих токов.
Для устройства анодного заземления наиболее благоприятны области наибольшей мощности низкоомных глинистых пород.
Геофизические работы были выполнены в паводковый период, в связи с этим значения УЭС в зоне аэрации являются минимальными по сравнению с возможными среднегодовыми значениями. В меженные периоды значения УЭС в зоне аэрации будут существенно более высокими.
9. Территория изысканий по глубине залегания уровня грунтовых вод относится к естественно подтопляемым территориям. (СП 50-101 - 2004 [23], п. 5.4.8);
10. Нормативная глубина сезонного промерзания (м/станция Выборг) в исследуемом районе составляет для:
суглинков и глин - 1,19 м;
супесей, песков пылеватых - 1,45 м.
песков крупных и средней крупности - 1,55 м;