Специальные инженерно-геологические исследования под строительство комплекса сооружений Серебрянского цементного завода в Михайловско

 

Продолжение таблицы 2.17

1	2	3	4
С1v	11	Известняк сильновыветрелый, разрушенный до состояния глыб и  щебня	Расчетное сопротивление Ro= 400 кПа
С1v	12	Известняк тонко- и мелкозернистый, трещиноватый, местами выветрелый	Предел прочности при  одноосном сжатии в водонасыщенном состоянии Rc(водонасыщ.)=30 МПа
С1v	13	Глина полутвердая и твердая	1,92	32 32-21	18 18-15	22

Примечание: 1. В числителе приведены нормативные значения характеристик физико-механических свойств грунтов, в знаменателе расчетные характеристики при a = 0.85 и при a = 0.95.

2. Расчетные значения  прочностных характеристик приняты  в соответствии с рекомендациями  СНиП 2.02.01-83*.

 

 

2.5. Прогнозные  инженерно-геологические расчеты

 

2.5.1. Определение  осадки фундамента

 

Основания сооружений должны проектироваться на основании:

- результатов инженерно-геодезических  и  инженерно-геологических изысканий  для строительства;

- данных, характеризующих  тип, конструкцию и технологические  особенности сооружения, нагрузки, действующие на фундаменты, и  условия его эксплуатации;

- технико-экономического  обоснования возможных вариантов  проектных решений, конструкции  сооружения, с учётом экологических  параметров.

При проектировании оснований  и фундаментов следует учитывать  местные условия строительства, а также имеющийся опыт проектирования, строительства и эксплуатации сооружений в аналогичных инженерно-геологических и гидрогеологических условиях.

 Инженерные изыскания  для строительства должны проводиться  в соответствии с требованиями  СНиП, государственных стандартов  и других нормативных документов  по инженерным изысканиям и  исследованиям грунтов для строительства.

Грунты оснований должны именоваться в описаниях результатов  изысканий, проектах оснований, фундаментов  и других подземных конструкций  сооружений согласно ГОСТ 25100-95.

Результаты инженерных изысканий  должны содержать данные, необходимые  для выбора типа оснований и фундаментов, определения глубины заложения  и размеров фундаментов с учетом прогноза возможных изменений (в  процессе строительства и эксплуатации) инженерно-геологических и гидрогеологических условий площадки строительства, а  также вида и объема инженерных мероприятий  по ее освоению.

Проектирование оснований  без соответствующего инженерно-геологического обоснования или при его недостаточности  не допускается.

 Проектом оснований  и фундаментов должна быть  предусмотрена срезка плодородного  слоя почвы для последующего  использования в целях восстановления (рекультивации) нарушенных или  малопродуктивных сельскохозяйственных  земель, озеленения района застройки  и т.п.

 В проектах оснований  и фундаментов ответственных  сооружений, возводимых в сложных  инженерно-геологических условиях, следует предусматривать проведение  натурных измерений деформаций  основания.

Деформация устойчивости грунтов основания зависит от особенности приложения нагрузки, от размеров и конструкций фундамента и всего сооружения. В свою очередь, основные размеры конструкции фундамента и конструктивная схема сооружения назначаются в зависимости от геологического строения строительной площадки, сжимаемости слагающих  ее грунтов, а также от давления, которые грунты могут воспринять.

Если в процессе производства работ возникают непредвиденные осложнения и изменения (например, несоответствие природных условий принятых в  проекте; наличие частей старых сооружений; прорыв подземных вод в котлован; наличие карста; деформация возведенных  частей сооружений; и прочая аварийная  ситуация), выясняют причины, вызвавшие  осложнения в строительстве, и разрабатывают  мероприятия для быстрого их устранения. Деформации основания в зависимости  от причин возникновения подразделяются на два основных вида:

а)первый – деформации грунтов  от нагрузок, передаваемых на основание  зданием или сооружением (осадки и просадки);

- осадки – деформации, происходящие в результате уплотнения  грунта под воздействием внешних  нагрузок и в отдельных случаях  собственного веса грунта, не  сопровождающиеся коренным изменениям  его структуры;

- просадки – деформации, происходящие в результате уплотнения  и, как правило, коренного изменения  структуры грунта под воздействием  как внешних нагрузок и собственного  веса грунта, как и дополнительного  с ними действующих факторов, таких как, например, замачивание  просадочного грунта, оттаивание  ледовых прослоев замерзших в  грунте и т.п. 

 б) второй – деформации, не связанные с нагрузкой от здания или сооружения и проявляющиеся в виде вертикальных и горизонтальных перемещений поверхности основания (оседания, просадки грунтов от собственного веса, набухания и усадки).

В итоге при проектировании последовательными расчетами необходимо добиться, чтобы деформации основания  и перемещения фундамента были близки между собой и не превышали  допустимые перемещения наземных конструкций.

Ошибки, допущенные в оценке существующих и возможных изменений  природных условий на строительной площадке, неправильная общая оценка особенностей зданий и сооружений и  взаимодействия их конструкций с  грунтами оснований могут повлечь  за собой развитие недопустимых деформаций отдельных частей либо всего здания или сооружения и даже привести к авариям.

Напряжения, осадки сооружения, устойчивость грунтов основания  определяют с использованием закономерностей  и теоретических решений прикладной механики грунтов.

В соответствии с данными  определения физико-механических свойств  грунтов (раздел 2.3.4) и генплана строительства  исследуемого объекта, все объекты  запроектированы на твердых несжимаемых  грунтах.  В связи с этим определение  осадок в данном курсовом проекте  не производилось.

 

2.5.2. Подтопление  основания объекта

 

Потенциальная подтопляемость территории подземными водами определялась для каждого сооружения, в соответствии с результатами инженерно-геологических  изысканий и с учетом рекомендаций Пособия по проектированию зданий и  сооружений¹⁷  по формулам

P=(h_e-Δh)/H_c;

t_c=(h_e-H_c)/v.

Данные по расчету потенциальной  подтопляемости приведены в таблице 2.18.

На момент проведения изыскания  три сооружения являются потенциально подтопляемыми.

 

Таблица 2.18

№ позиции по генплану	Сооружение	Величина Hc, м	№№ скважин	Глубина залегания вод надъюрского  горизонта he	Потенциальная подтопляемость, степень  потенциальной подтопляемости
1	2	3	4	5	6
3	склад известняка	6,3	18-30	нет	потенциально  неподтопляемая
4	склад глин	5,0	44-57	4,50-7,50м	подтопленная  на момент изысканий
5	склада угля	4,4	58-76	5,90-8,40м	в районе скв. №№ 59-65 и 70 - потенциально подтопляемая, степень – вторая,  в районе скв. №№58, 66-69, 71-76- потенциально неподтопляемая
6	станция  дозировки  сырьевых  материалов	2,5	39-41	4,30-4,50м	Потенциально  подтопляемая, степень потенциальной  подтопляемости - вторая
7	сырьевая  мельница	6,0	105-109	7,35-8,00м	Потенциально  подтопляемая, степень потенциальной  подтопляемости - вторая
8	угольная  мельница	2,5	95-97, 100, 103	6,80-8,60м	потенциально  неподтопляемая
9	подогреватель	2,5	98,99, 101, 102	7,50-9,30м	потенциально  неподтопляемая
10	силос гомогенизации	2,5	110-113	8,30-8,90м	потенциально  неподтопляемая
11	печи обжига	2,5	90-94	6,80-8,00м	потенциально  неподтопляемая
12	холодильник	5,0	84-92	6,80-8,20м	в районе скв. №№ 92 - потенциально подтопляемая, степень  потенциальной подтопляемости –  вторая, в районе скв. №№84-91 - потенциально неподтопляемая
13	силос клинкера	3,6	77-81, 83, 124	6,70-8,90	потенциально  неподтопляемая

 

Продолжение таблицы 2.18

1	2	3	4	5	6
15	станция дозирования  цемента и цементная мельница	4,0	140-145	8,0-10,60	потенциально  неподтопляемая
16	силосы для  цемента	2,5	174-179	нет	потенциально  неподтопляемая
17	погрузка  цемента	2,5	146-148	7,50-7,80	потенциально  неподтопляемая
18	выгрузки  угля	-	130-135	6,40-7,90	потенциально  неподтопляемая
20	электомеханическая  мастерская	2,5	153-158	7,90-9,10	потенциально  неподтопляемая
В районе остальных сооружений подземные  воды на момент изысканий до глубины  проходки скважин не встречены.

 

 

Выводы по разделу

 

Район работ находится  в Михайловском районе Рязанской  области. В геоморфологическом отношении  участок работ находится на водоразделе  реки Проня. Район работ сложен породами палеогеновой, неогеновой и четвертичной систем. Район представлен двумя  водоносными горизонтами.

Воды надъюрского водоносного горизонта по солевому составу меняются от гидрокарбонатно-хлоридных кальциевых до сульфатно-гидрокарбонатных натриево-кальциевых.

Ранее на участке работ  проводились топогеодезические, буровые, опытно-инженерно-геологические, лабораторные и камеральные работы, на основании которых, был сделан отчет, послуживший материалом для данного курсового проекта.

На участке работ планируется  строительство объектов с разными  типами фундаментов.

В результате исследований геологических процессов и выполненных  прогнозов на изучаемом участке  установлено:

1. Площадка является подтопленной  на момент изысканий в районе  склада глины. В районе склада  угля, сырьевой мельницы, холодильника  и станции дозирования сырьевых  материалов площадка является  потенциально подтопляемой. Площадка  в районе остальных сооружений  либо потенциально неподтопляемая, либо  подземные воды не встречены. 

2. Подземные воды оцениваются  неагрессивные по всем показателям  к бетонам марки W₄ по водопроницаемости, и являются слабоагрессивной средой на арматуру железобетонных конструкций при периодическом смачивании по содержанию хлоридов.

3. Проектируемые сооружения  располагаются на грунтах непросадочных.  Таким образом, возможность образования осадок и просадок сооружений исключается.

4. Природные условия площадки, согласно проведенным исследованиям,  не благоприятствуют развитию  процесса образования техногенного  горизонта, не смотря на это,  стоит принять меры для недопущения  утечек из коммуникаций.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

III. ПРОЕКТНАЯ ЧАСТЬ

 

3.1. Оценка изученности  участка исследований и задачи  проектируемых инженерно-геологических  работ

 

В соответствии с анализом ранее выполненных работ на стадии РП по участку строительства объекта  исследования, можно сделать вывод  о достаточности топографо-геодезических  и рекогносцировочных работ, буровых работ.

Недостаточными являются определение отдельных физико-механических характеристик грунтов, а также вопросы возможного подтопления потенциально подтапливаемых объектов строительства, что возможно пополнить путем проведения геофизического комплекса инженерно-геологических работ.

 

3.2. Обоснование  состава, объемов, методики, техники  проектируемых инженерно- геологических  работ

 

Полевые геофизические  исследования

Для выполнения запланированных  работ по определению физико-механических свойств грунтов, а также направлению и скорости движения подземных води карстовых процессов предусматривается проведение комплекса геофизических исследований, который будет включать электроразведку, сейсморазведку.

Геофизические методы позволяют  определить состав и мощность рыхлых четвертичных отложений, выявляется литологическое строение массива горных пород, тектонических  нарушений и зон повышенной трещиноватости и обводненности, определяются глубины  залегания уровней подземных  вод, водоупоров и направления движения потоков подземных вод, гидравлических параметров грунтов и водоносных горизонтов, определить состав, состояние  и свойства грунтов в массиве  и их изменения, выявить и изучить  геологические и инженерно-геологические  процессы, провести мониторинг опасных геологических и инженерно-геологических процессов, сейсмическое микрорайонирование территории.

Определение объемов геофизических  работ (количества и системы размещения геофизических профилей и точек) определяется в зависимости от характера  решаемых задач (с учётом сложности  инженерно-геологических условий).