Инженерно-геологическое районирование застраиваемой территории
Пойма практически горизонтальная нерасчлененная, но представлена несколькими слоями четвертичных отложений: лёгкая супесь - 7м, мелкий иловатый глинистый песок - 13м, мелкий галечник-10м. Под поймой в активной зоне залегают три водоносных горизонта. Геологические и инженерно геологические процессы имеют широкое распространение и оказывают решающее влияние на выбор проектных решений, строительство и эксплуатацию объектов. На пойме протекают и возможны следующие геологические процессы: подтопление и боковая эрозия. На этом участке имеются специфические грунты, представленные легкой опесчаненной иловатой супесью. Совокупность всех факторов относит пойму к 3 категории сложности (сложная), потому что строительство даже малоэтажных легких сооружений на этом участке приведет к проведению дополнительных работ по укреплению берегов, к дополнительному дренированию территории при строительстве и прокладке коммуникаций, осушению котлованов и т.д., и больших экономических затрат на строительство.
Первая надпойменная терраса практически горизонтальная с небольшими уклонами и нерасчлененная, сложенная из четвертичных отложений, представленных среднезернистым песком-10м, и галечником крупным сильноопесчаненным - 4м, что относит ее к простой категории сложности, но учитывая, что на этом участке залегают три водоносных горизонта, а также имеется потенциально подтопляемая часть территории, которая будет отрицательно влиять на строительство и эксплуатацию сооружения, будут необходимы дополнительные работы по укреплению берегов, осушению котлованов и больших экономических затрат на строительство, данный участок территории относится ко 2-ой категории сложности (средняя).
Вторая надпойменная терраса имеет незначительно наклоненную поверхность и нерасчлененная. Под ней залегают два вида четвертичных отложений: тяжёлая супесь-10 м, и крупный галечник-19 м, два водоносных горизонта. Здесь возможно проявление морозного пучения, необходимо будет производить заложение фундамента ниже уровня промерзания. Относим вторую надпойменную террасу ко 2 категории сложности (средняя).
Склон коренного берега имеет незначительный уклон и нерасчлененную поверхность, сложен двумя четвертичными отложениями: среднезернистый песок - 2м и галечником крупным сильноопесчаненным - 11м. Под склоном коренного берега залегают два водоносных горизонта. Здесь отсутствуют процессы, отрицательно влияющие на строительство, а также специфические грунты. Склон коренного берега относится к 1 категории сложности (простая).
Оценивая совокупность факторов, пришли к выводу, что поймы рек застраиваемой территории относятся к сложной (3) категории сложности, а первая надпойменная терраса относится к средней (2) категории сложности, а вторая надпойменные террасы, а также оба склона коренного берега застраиваемой территории относятся к простой (1) категории сложности.
Выводы и рекомендации
Данный район является низкой равниной, так как абсолютная отметка поверхности земли к уровню Балтийского моря меняется от 80 до 140 м., на которой выделяют четыре элемента рельефа: пойма, 1-ая надпойменная терраса, 2-ая надпойменная терраса, склон коренного берега.
На формирование данного района оказало влияние равномерное поднятие отметок территории в конце неогенового периода, в результате чего район стал сушей. Дальнейшее формирование рельефа было связано с неоднократным наступлением и отступлением ледников, что привело к образованию холмистой равнины. Также на формирование рельефа района значительное влияние оказала река «Большая Зорянка» и два её притока – реки «Быстрая» и «Малая Зорянка». В связи с наличием постоянных водотоков и колебанием базиса эрозии были образованы продольные речные террасы. Реки образовали долину, минимальная ширина которой 750 м, а максимальная – 1.3 км. Ширина реки «Б.Зорянка» в пределах изучаемого района изменяется от 40 м до 180 м. Ширина реки «Быстрая» изменяется от 30 м до 60 м, реки «М. Зорянка» – от 30 м до 90 м. Абсолютная отметка уровня воды в реках 80м. Долина рек имеют симметричная строение. Террасы продольные, тип террас аккумулятивный, так как они полностью сложены из аллювиального материала.
В геологическом строении данного района принимают участие породы протерозойской эры, палеозойской эры (силурийского и девонского периодов), кайнозойской эры (неогенового и четвертичного периодов. Мощность осадочных пород изменяется от 69 до 105 метров. Рассматриваемая территория принадлежит платформе из-за отсутствия интенсивной складчатости, относительно малой мощности осадочных пород и из-за того, что магматические породы не выходят на поверхность.
При проходке скважин было обнаружено три водоносных горизонта.
Для застройки была выбрана территория площадью 1 кв.км. Была произведена более подробная оценка геоморфологических, геологических, гидрогеологических условий застраиваемой территории. Для этого проведены буровые работы, изучен состав, строение, возраст грунтов (определены их физические, деформационные и прочностные свойства), проведены гидрогеологические наблюдения.
Пойма занимает примерно 30% территории. Возводить сооружения на территории правобережной поймы реки Быстрая и Большая Зорянка можно только ограниченной планировки (в продольном направлении или башенного типа), на остальной территории сооружения могут иметь свободную планировку. Дорожное полотно располагать вдоль элемента рельефа или же по диагонали. Коммуникационные трубы располагать поперёк элемента рельефа.
Первая надпойменная терраса занимает 35% территории, вторая надпойменная терраса – 25% территории, склон коренного берега 10% территории. Сооружения могут иметь свободную планировку, дорожное полотно можно располагать как вдоль, так и поперёк элемента рельефа. Коммуникации так же прокладывать в сторону русла реки. Уклон
При проведения буровых работ были произведены отборы образцов ненарушенной и нарушенной структуры грунтов, которые подверглись лабораторным испытаниям, также были проведены полевые испытания грунтов, что позволяет судить о состоянии грунтов основания, их консистенции, коэффициенте фильтрации, плотности и т.д.
В ходе испытаний установлено, что в активной зоне сооружений на застраиваемой территории залегают грунты 15 инженерно-геологических элементов. Инженерно-геологические изыскания показали, что мощность четвертичных отложений на застраиваемой территории изменяется от 20 до 25 м.
В активной зоне сооружения при строительстве будут только четвертичные отложения, а также четвертичные и коренные отложения (на пойме и первой надпойменной террасе). Коренные отложения представлены верхненеогеновым песчаником трещиноватым. Песчаная подушка требуется только при строительстве на общем склоне коренного берега, где под подошвой фундамента лежит суглинок. При строительстве на пойме с незаглублённым подземным контуром рекомендуется свайных фундамент, так как супесь песчанистая с прослойками ила и органических веществ слабый грунт.
Наибольшее влияние на строительство оказывает водоносный горизонт четвертичных отложений. Источником питания являются атмосферные осадки, областью разгрузки – реки Большая и Малая Зорянка. Строительство на пойме осложнено тем, что она является подтопленной (глубина залегания грунтовых вод 0-2 м). Рекомендуется строить сооружения без заглублённого подземного контура и поднятие отметок территории, так как водопонижение делать нецелесообразно.
При возведении сооружений с развитым подземным контуром на территории, где будут подтоплены все сооружения (2-5 м), где будут подтоплены средние и тяжелые сооружения (глубина залегания подземных вод 5-10 м) рекомендуется водопонижение с последующим устройством дренажей по периметру сооружений и устройством надежной гидроизоляции фундамента. При возведении сооружений с развитым подземным контуром на территориях, где будут подтоплены тяжелые сооружения (глубина залегания подземных вод более 10 м) водопонижение не требуется. Определение прочностных и деформационных характеристик грунтов нужно проводить в полностью водонасыщенном состоянии.
В районе строительства развиваются 2 неблагоприятных геологических процесса: подтопление территории, развитие речной боковой эрозии.
Превышение поймы над уровнем реки 2м, поэтому грунтовые воды находятся очень близко к поверхности на глубине 2м, т.е. пойма-это подтопленная территория. Этот факт очень усложняет условия строительства, т.к. практически для всех проектируемых сооружений, строящихся на пойме, дополнительно придётся проводить водопонижающие мероприятия, применять различные системы дренажей. Еще можно предложить поднятие территории на 2-3 метра, чтобы предотвратить выход вод на поверхность.
Речная боковая эрозия вызвана поворотами рек и слабыми грунтами, слагающими пойму. В качестве борьбы предлагаю провести укрепление берегов при помощи подсыпки из крупнообломочных грунтов, не подвергающихся размыву(например, галечником) и в месте поворота реки струенаправляющими стенками из железобетонных плит.
Список используемой литературы
1. «Инженерная геология и геоэкология» А.Н. Юлин, П.Н. Кашперюк, Е.В. Манина Москва 2009 г.;
2. «Инженерная геология» В.П.Ананьев, А.Д.Потапов Высшая школа, Москва 2002 г.;
3. Курс лекций по инженерной геологии и геоэкологии А.Н. Юлин 2012 г.;
4. Методические указания к выполнению лабораторной работы «Определение и описание породообразующих минералов» МИСИ Москва 1991г.;
5. Методические указания к выполнению лабораторных работ «Изучение горных пород» МИСИ 1992 г.;
6. СНиП 11-02-96 Категории сложности инженерно-геологических условий.