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

В пределах территории Рязанской  области располагается так называемая область питания всех водоносных горизонтов,  приуроченных к интервалу  от Каширского до Елецкого стратиграфических  горизонтов включительно. По мере погружения она переходит в область транзитного  стока.

Химический состав подземных  вод зависит от петрографического  состава водовмещающих пород  и интенсивности водообмена. В пределах зоны активного водообмена развиты пресные гидрокарбонатные воды, с преобладающей минерализацией 0,3-0,5 г/л. По мере погружения пород и вмещающих ими вод в северном направлении происходит затруднение водообмена и увеличение минерализации подземных вод до 0,6-1,0 г/л. Мощность отложений, содержащих пресные воды, изменяется от 10-30 до 200-240 м.

 

1.2.4. Инженерно-геологические условия

 

Инженерно-геологические  условия площадки строительства объекта исследований осложнены карстово-суффозионными процессами.

В результате исследований установлено, что Основная же толща  известняков характеризуется трещиноватостью  и кавернозностью.

Данные бурения по расположению карстовых воронок, а также мощных зон сильно выветрелых известняков  использовались при определении  трасс геофизического профилирования участка изысканий. Таким образом, инженерно-геологические изыскания  показали присутствие карстовых  воронок в кровле известняков  нижнего карбона, а геофизические  исследования уточнили их геометрию  в пределах проектируемых сооружений и показали, что карстовые проявления имеют исключительно поверхностный  характер (поверхностный карст)⁴.

На большей части территории площадки известняки перекрываются  юрскими глинами, однако их мощность (4 – 8 м) и их качество недостаточны для надежного перекрытия толщи известняков от проникновения поверхностных и грунтовых вод из четвертичных отложений, что также находит подтверждение в проведенных геофизических исследованиях.

Таким образом, участок следует  считать опасным в карстовом  отношении и  потенциально опасным  в суффозионным отношении для  строительства.  

1.2.5. Геоэкологические условия

 

Экология района проектируемых  работ формируется, в первую очередь, наличием такого крупного промышленного  предприятия как ЗАО «Михайловцемент», которое специализируется на производстве цемента, добыче камня и др. Данное предприятие является интенсивным источником загрязнения всех компонентов окружающей природной среды.

Загрязнение атмосферного воздуха, почвенного покрова и водной среды  также осложняется наличием вблизи от рассматриваемого района карьера  Озеремец с целым комплексом техногенных  сооружений (отвалы, отстойники).

Еще одним источником загрязнения  атмосферного воздуха является автомобильный  транспорт. Объем выбросов загрязняющих веществ в атмосферу от автотранспорта ввиду развитости транспортной инфраструктуры составляет практически четверть всех выбросов в воздушный бассейн  района.

Большую опасность в плане  загрязнения испытывают подземные  и поверхностные воды свободного водообмена.

 

Выводы по разделу

 

В общей части был проведен анализ и оценка природных условий  района исследований, в который входило  сбор информации о физико-географических условиях, геоморфологическом и геологическом  строении, тектонике, гидрогеологических условиях района работ.

1. По административному  делению территория расположения объекта исследования расположена в Рязанской области, Михайловском районе.

2. Территория изучаемого  района находиться в умеренном  климатическом поясе.

3. В геоморфологическом отношении площадка изысканий приурочена к надпойменной террасе р. Проня и ее правого притока р. Горянка.

4. В геологическом строении  изучаемый район исследований  сложен породами среднекаменноугольной  системы и отложениями четвертичной  системы.

5. В гидрогеологическом  отношении район представлен  комплексом водоносных горизонтов  четвертичных и среднекаменноугольных  отложений.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

II. СПЕЦИАЛЬНАЯ  ЧАСТЬ

 

«Предварительная  оценка взаимодействия

инженерного сооружения с геологической средой

и прогнозные расчеты»

 

2.1. Характеристика проектируемого объекта исследования

 

Объект исследования –  Серебрянский цементный завод  будет построен вблизи территории бывшего цементного завода «Спартак»,  работавшего с 1913г. по 1996г. Источником сырья для нового цементного завода станет 1-е Серебрянское месторождение известняков и глин. Ориентировочные запасы карьеров составляют: — известняка – 35,6 млн.т; — юрской глины – 12,1 млн.т; — четвертичных суглинков – 7,5 млн.т, этих запасов заводу хватит на 25 лет. Месторождение находится на территории Михайловского района Рязанской области в 2,5 км к юго-западу от намечаемой промышленной площадки. С северо-западной стороны месторождение ограничено Серебрянской балкой, а с северо-восточной – рекой Проней, с остальных сторон к нему прилегают пахотные земли.

Проектируемая мощность предприятия составляет 1,5 млн. тн/год продукции (портландцементы марок ПЦ-400Д0 и ПЦ-500Д0).

Ресурсное обеспечение производства планируется за счет электроснабжения от системы «Рязаньэнерго», топливоснабжение: газ – от системы «Межрегионгаз» / уголь – поставка из Сибирского региона и собственного водоснабжения из р. Проня.

На площадке проектируемой  застройки предполагается строительство  комплекса сооружений цементного завода, перечень сооружений цементного завода и их технические характеристики приведены в таблице 2.1.

Программа инженерных изысканий

Инженерно-геологические  изыскания для проектирования и  строительства сооружений Серебрянского  цементного завода производятся ООО  “Компания Cтройизыскатель”.

 

Таблица 2.1 - Техническая характеристика проектируемых зданий

№№п/п	Наименование зданий и сооружений	Уро-вень ответственности	Этажность	Тип фундаментов	Конструкция здания	Доверит. вероятность для расчета харак. грунтов	Чувствительн-ость к неравномерным осадкам	Усло-вия эксплуатации зданий
		Габариты в м	Высо-та сооружения, м	Нагрузка на п.м. ленточн. фундамента, опору, 1м2 плиты, сваю	Глубина подвала, м от поверхности  земли	0,85/0,95	Предельные величи-ны средн. осадок фундаментов	Нагрузки:    динам./ статич.
1	2	3	4	5	6	7	8	9
1	Холодильник, №12	2	2	Буронаб. сваи	Монолит. ж/б		0,001
		28х44	28,0	На сваю 760т	-5,0	0,95	-	динамическая
2	Печь обжига, №11	1	1	Буронаб. сваи	Сооруж. на 3х опорах		0,001
		L=70,5	17,0	На сваю 950т	-	0,95	-	динамическая
3	Силос гомогенизации сырьевой смеси  №10	2	2	Буронаб. сваи	Монолит. ж/б		0,001
		D=21.5	62,5	На сваю 502т	-	0,95	-	динамическая
4	Силос клинкера №13	1	1	Буронаб. сваи	Монолит. ж/б		0,001
		D=40.0	51.0	На сваю 750т	Канал-3,6	0,95	-	динамическая
5	Подогреватель №9	1	8	Буронаб. сваи	ж/б до 11,2 выше м/к		0,001
		16х25,5	102,0	На сваю 950т	-	0,95	-	статическая
6	Сырьевая мельница №7	1	1	Буронаб. сваи	Монолит. ж/б		0,001
		25,6х26	30,5	На сваю 480т	-6,0	0,95	-	динамическая
7	Угольная мельница №8	1	3	Буронаб. сваи	Монолит. ж/б		0,001
		13х42	39,5	На сваю 650т	-	0,95	-	динамическая
8	Подстанция сырьевой мельницы №27		встроен.	ленточный	кирпич		-
		19,5х21,2	6,8	На грунт 15т/м2	-	0,95	-	динамическая

 

Продолжение таблицы 2.1

1	2	3	4	5	6	7	8	9
9	Центральная подстанция №32		встроен.	ленточный	кирпич		-
		19,5х21,2	6,8	На грунт 15т/м2	-	0,95	-	динамическая

 

Основной задачей изыскания  является обеспечение получения материалов и данных, необходимых для разработки окончательных решений, расчетов оснований проектируемых зданий и сооружений, детализация проектных решений по инженерной защите, охране окружающей среды рациональному природопользованию  и обоснованию методов производства земляных работ.

Для решения поставленных задач намечаются следующие виды работ:

- рекогносцировочное обследование  участка II  категории сложности  инженерно-геологических условий;

- бурение разведочных  и опытных скважин;

- полевые испытания грунта  вертикальной нагрузкой – штампами;

- опытно – фильтрационные  работы;

- лабораторные работы;

- камеральная обработка  полевых и лабораторных материалов  с составлением отчета.

 

2.2. Обобщение,  систематизация и анализ ранее проведенных работ

 и их оценка

 

На стадии проект под строительство  проектируемого объекта, на изучаемой  территории были проведены следующие  виды работ:

- топогеодезическая съемка;

- рекогносцировочное обследование участка 2 категории сложности инженерно-геологических условий -2.0 км;

- бурение разведочных инженерно-геологических и опытных скважин;

- отбор монолитов, образцов  грунта и проб воды;

- полевые испытания грунтов  статическим зондированием;

- опытно-фильтрационные  работы;

- лабораторные работы (определение физико-механических свойств грунтов);

- камеральная обработка полевых и лабораторных материалов с составлением отчета,

а также сбор и обработка  материалов изысканий прошлых лет  по инженерно-геологическим условиям территории. Сбору и обработке  подлежали  изданные  материалы;  материалы  организаций ЗАО «Институт  «Рязаньпроект» и Рязанского отдела «МосЦТИСИЗ» по выполненным ранее  инженерно-геологическим изысканиям; геологические и гидрогеологические карты М 1:200 000.

 

2.2.1 Топографо-геодезические  работы

 

На стадии РП была поведена топогеодезическая съемка для составления  карт масштаба 1:1000 для  оконтуривания  форм рельефа, выявления и нанесения  на карты подземных коммуникаций. Была проведена разбивка и планово-высотная привязка на местности 7 скважин  3 точек  штамп - опытов. Съемка проводилась  электронным тахеометром SOKKIA 500, с  сечением рельефа через 25 м. в объеме 2 га. Обработка материала производилась в программе AvtoCAD.  Материалы были выданы в системе координат 1963 года.

 

2.2.2. Комплексная рекогносцировка местности

 

В рекогносцировку местности  входило обследование участка работ, определение форм рельефа, оценка и  выбор подъездных путей для буровых  установок, выбор и закрепление на местности 27 точек буровых скважин. На основании рекогносцировки были составлены геологические карты масштаба 1:1000.

 

2.2.3. Буровые  работы

 

Бурение разведочных скважин  проводилось с целью:

• изучения инженерно-геологических условий площадки, уточнения залегания горных пород и уровней грунтовых вод (УГВ).
• отбора проб  грунтов для лабораторных исследований.

Бурение скважин осуществлялось самоходной буровой установкой ПБУ-2 «Амур» (рис. 2.1) ударно-канатным и вращательным способом, диаметром до 168мм. Всего на объекте было пробурено: 179 скважин глубиной от 6,0 – 8,0 м до 30 – 50,0м.

Бурение скважин сопровождалось отбором проб грунта ненарушенной структуры (168 проб) с целью определения гранулометрического состава, показателей физических свойств грунтов, а также отбором проб грунтовых вод (7 пробы) на химический анализ.

Рис.2.1 – Самоходная буровая  установка ПБУ-2 «Амур»

 

Отбор, консервация, хранение и транспортировка образцов грунта и воды для лабораторных исследований производились согласно ГОСТ 25 100-95⁵,  ГОСТ 12071-96.

По окончанию бурения  скважин, отбора в них проб грунта и воды, пройденные выработки тампонировались  исходным материалом (керном).

Методика  отбора проб грунта