Отчет по практике: Изучение инженерно-геологических и гидрогеологических условий участка

Расчетная величина плотности грунта природной влажности при доверительной вероятности α = 0.85 равна 2,04 т/м3, при α = 0.95 - 2,03 т/м3. В состоянии водонасыщения при доверительной вероятности α = 0.85 равна - 2,07 т/м3, при α = 0.95 - 2,06 т/м3.

По данным сдвиговых испытаний на приборах Маслова-Лурье, прочностные свойства грунта ИГЭ-3 в состоянии водонасыщения характеризуются значениями угла внутреннего трения 15-14° и удельного сцепления 17-16кПа.

Нормативные и расчетные значения параметров сдвига, определенные в соответствие с ГОСТ, приведены в таблице 3.4.

Таблица 3.4 нормативных и расчетных характеристик физико-механических свойств грунтов

По данным лабораторных исследований грунт по отношению к бетону и железобетону на обычном портландцементе неагрессивный.

По отношению к углеродистой и низколегированной стали грунт обладает высокой коррозионной агрессивностью.

Коррозионная агрессивность грунтов приведена в таблице 3.5.

Таблица 3.5 Коррозионная агрессивность грунтов.

.5 ГЕОЛОГИЧЕСКИЕ И ИНЖЕНЕРНО-ГЕОЛОГИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ

Категория сложности инженерно-геологических условий участка работ - II (средней сложности), так как на территории исследования распространены просадочные грунты, оказывающие влияние на выбор проектных решений, строительство и эксплуатацию объекта.

Отличительная особенность просадочных грунтов заключается в их способности в напряженном состоянии от собственного веса или внешней нагрузки от фундамента при повышении влажности - замачивании давать дополнительные осадки, называемые просадками.

К просадочным грунтам относятся лессы, лессовидные супеси, суглинки и глины, некоторые виды покровных суглинков и супесей, а также в отдельных случаях мелкие и пылеватые пески с повышенной структурной прочностью, насыпные глинистые грунты, отходы промышленных производств (колосниковая пыль, зола и т. п.), пепловые отложения и др.

Просадочные и основные их представители - лессовые грунты широко распространены на территории нашей страны и занимают около 15% ее площади в том числе на значительной части (более 80%) территории УССР, Центральной Черноземной зоны, Северного Кавказа, Закавказья, Поволжья, Средней Азии, Казахстана, Восточной и Западной Сибири и др. сложены лессами.

За рубежом значительные площади заняты лессовыми грунтами в СРР, НРБ, ВНР, СФРЮ, Испании, странах Северной Африки, Китае, Иране, Афганистане, странах Южной Америки, США и др.

Просадочность грунтов обуславливается особенностями процесса формирования и существования толщ этих грунтов, в результате чего они находятся в недоуплотненном состоянии. Недоуплотненное состояние лессового грунта может сохраняться на протяжении всего периода существования толщи, если не произойдет повышения влажности и нагрузки. В этом случае может произойти дополнительное уплотнение грунта в нижних слоях под действием его собственного веса. Но так как просадка зависит от величины нагрузки, недоуплотненность толщи лессовых грунтов по отношению к внешней нагрузке, превышающей напряжения от собственного веса грунта, сохранится. Возможность последующего уплотнения лессового грунта, находящегося в недоуплотненном состоянии от внешней нагрузки или собственного веса, при повышении влажности определяется соотношением снижения его прочности при увлажнении и величиной действующей нагрузки.

Недоуплотненность грунтов выражается в их низкой степени плотности, характеризующейся объемной массой скелета в пределах обычно 1,2-1,5 т/м3, пористостью 0,6-0,45 и коэффициентом пористости 0,65-1,2. С глубиной степень плотности чаще всего повышается.

Наряду с недоуплотненностью просадочные грунты обычно характеризуются низкой природной влажностью, пылеватым составом, повышенной структурной прочностью. Влажность их в южных засушливых районах обычно составляет всего лишь 0,04- 0,12, степень влажности 0,1-0,3, а в районах УССР, Молдавии, Средней полосы, Сибири и др. 0,12-0,20 при степени влажности 0,3-0,6.

4. Общие сведения о районе работ

В геоморфологическом отношении участок изысканий расположен в средней части Волжского склона междуречья Волги и Самары.

Поверхность площадки относительно ровная, спланированная, уклон территории в северо-западном направлении.

Геологическое строение площадки определяется развитием четвертичных делювиальных суглинков(dQ). С поверхности они перекрыты насыпным грунтом (tQIV) и почвенно-растительным слоем (pedQIV).

Подземные воды по данным изысканий прошлых лет были встречены на 5,0-5,5 м. При микросейсмическом районировании рассматриваемый участок по сейсмичности в целом следует отнести к одной таксономической единице локального характера, для которой сейсмичность, принятая согласно комплекту карт ОСР - 97, по картам «А» и «В» составляет 5 баллов, по таблице к карте «С» - 6 баллов для грунтов II категории по сейсмическим свойствам. Категория грунтов по сейсмическим свойствам на участке изысканий - II.

4.1 Характеристика сооружений

. Класс ответственности здания - II;

. Количество этажей дома - 12, торгово-офисного центра - 4;

. Габариты дома в плане - 90Х50, торгово-офисного центра 70Х50;

. Предполагаемый фундамент - ленточный;

. Нагрузки на фундамент (на сваю) - 32-25Мпа;

. Наличие динамических нагрузок - нет;

Категория сложности инженерно-геологических условий II (средней сложности), согласно приложению Б СП 11-105-97 часть 1 [2].

4.2 Комплексная инженерно-геологическая и топогеодезическая съемка

Инженерно-геологическое обследование заключалось в визуальных и инструментальных исследованиях, измерении и описании и нанесении на карту всех природных и искусственных факторов, определяющих инженерно-геологические условия.

В состав топогеодезических работ входила разбивка 10 скважин и их планово-высотная привязка электронным тахеометром SOKIA. Работы выполнялись согласно СП 11-104-97 [2].

Методика проведения.

Методика проведения работ заключается в следующем: На местности техник - геодезист выставляет электронный тахеометр на станцию, таким образом, чтобы можно было охватить максимально большую снимаемую площадь. Затем рабочий, выставляет на снимаемые объекты (углы заборов, зданий, опоры ЛЭП и т.п.) вешку с закрепленным на ней отражателем. При установке вешки на очередную точку, рабочий выставляет её по уровню. В это время техник-геодезист направляет тубу прибора на отражатель и нажатием клавиши производит измерение. Прибор имеет лазерное наведение. Испускаемый лазерный луч, при достижении отражателя возвращается и прибор в это время фиксирует данные (расстояние до отражателя, угол и превышение относительно точки установки прибора). Вся полученная информация автоматически заносится на съёмный носитель. Затем, в камеральный период, прибор подключается к компьютеру, где вся информация при помощи программы CREDO обрабатывается. В конечном итоге техник-геодезист на компьютере вычерчивает план местности необходимого масштаба.

В конечном итоге была составлена топогеодезическая съёмка масштаба 1:500, с последующим нанесением на неё инженерно-геологических условий, выделение просадочных участков и составление инженерно-геологических разрезов.

4.3 Рекомендуемые фондовые материалы и оценка возможности их использования

Фондовые материалы ОАО «347 ВОЕНПРОЕКТ» и других проектно-изыскательских организаций для определения предварительного инженерно-геологического разреза. Рекомендуется использовать физические, прочностные и деформационные характеристики грунтов.

4.4 Буровые и горнопроходческие работы

Бурение инженерно-геологических скважин глубиной от 0 до 20м производилось с целью изучения инженерно-геологических, гидрогеологических и экологических условий площадки, расчленения разреза на инженерно-геологические элементы, отбора проб грунта ненарушенной и нарушенной структуры для определения их физико-механических свойств.

Бурение проводилось буровой установкой УРБ 2А2, колонковым способом, диаметром 132мм, в породах II категории сложности. Пробурено 10 скважин, общим метражом 200,0м. Скважины располагались по периметру и центральной оси проектируемого жилого дома и по периметру торгово-офисного центра.

Методика отбора проб грунта.

Из скважин в процессе бурения отбирались пробы нарушенной структуры и монолиты грунтов для определения физико-механических свойств: влажность, плотность пород, граница текучести и раскатывания, деформационные и прочностные характеристики.

Перед отбором проб монолитов грунта из скважины, забой тщательно зачищают от шлама. Затем грунтонос осторожно опускают на забой и задавливают на глубину соответствующую желаемой высоте монолита но не менее двух диаметров.

После задавливания, грунтонос поднимают. При этом специальные лепестки в нижней части грунтоноса, при поднятии, отрезают монолит от материка . Грунтонос поднимают плавно без толчков и ударов, затем, вынув плашки из гильзы грунтоноса, разъеденяют их и извлекают монолит. Очищают от шлама и срезают его нарушенные концы. Перед парафинированием небольшой выемкой отмечают верх монолита. Затем оборачивают его в 2-4 слоя марли, пропитанной разогретым парафином. На верх образца, между слоями парафина, кладут этикетку, а вторую прикрепляют сбоку. Затем монолиты транспортируют в лабораторию, сохраняя герметичность упаковки. Также следует исключить при транспортировке воздействие вибраций, или каких либо других неблагоприятных факторов, способных нарушить структуру монолита.

Сроки хранения монолитов в специальных хранилищах с момента отбора до начала лабораторных исследований не должны превышать 3 месяца.

Пробы нарушенной структуры отбирались для определения границы текучести и раскатывания. Пробы отбирались в двойные полиэтиленовые пакеты, сохраняющие естественную влажность. В пакеты вкладывается этикетка с указанием скважины и глубины отбора. При транспортировке проб необходимо обеспечить герметичность упаковки. В холодное время года при транспортировке нельзя допускать замораживание проб.

Отбор проб грунта из скважин, их упаковка, доставка в лабораторию и хранение проводится в соответствии с ГОСТ 12071-00 [15].

Опробование грунтов выполнять в соответствии с требованиями СНиП, с учетом опробования аналогичных грунтов на смежных участках. Отобрать 37 монолитов грунта, при невозможности отбора монолитов - пробы нарушенной структуры, из них 9 - на определение коррозионной активности.

Вынос в натуру и планово-высотная привязка точек исследований инструментальным способом в соответствии с требованиями СП 11-104-97 [21] - 10 точек.

4.6 Гидрогеологические работы

Вскрыть водоносный горизонт появившийся и установившийся уровень подземных вод.

Виды лабораторных определений физико-механических свойств грунтов .М и прил.Н, п.8.19 СП 11-105-97:

а) комплекс определения физико-механических свойств грунтов - 47 опр.

б) на определение коррозионной активности - 9 опр.

в) стандартный анализ воды - 5 опр.

4.7 Лабораторные работы

Объем и состав лабораторных работ определялся необходимостью исследования инженерно-геологических характеристик пород, слагающих разрез в пределах участка проектируемого строительства.

Лабораторные исследования заключаются в определении физико-механических свойств грунтов ненарушенной структуры (монолиты) и физических и коррозионных свойств грунтов нарушенной структуры (точечные пробы).

Были проведены следующие виды анализов:

Лабораторные исследования физических и химических свойств грунтов и подземных вод выполнены согласно требованиям действующих нормативных документов СП 47.13330.2012 [1], CП-11-105-97 [2], ГОСТ 20522-2012 [10] в следующем объеме: