Анализ инженерно-геологических условий участка строительства

- воды вечной мерзлоты (содержатся в толще многолетних мерзлых породах).

Наиболее широким распространением на территории Нижегородской области пользуются грунтовые воды четвертичных отложений. Глубина залегания зеркала грунтовых вод в среднем 0,2-30 м, преобладает 0,5-6 м. Моренные глины, как правило водоупорны, прослои песков содержат слабо напорные воды.

На данном разрезе грунтовую безнапорную воду содержит песок. Глубина появления водоносного слоя – 1,22 м. Содержащиеся в этих породах грунтовые воды не влияют на условия строительства и эксплуатации наземных объектов.

 

1.5. Физико-геологические процессы и явления

 

Геологические процессы: эндогенные, вызывающие внутренними силами земли и экзогенные силами земли, и проходящие на поверхности в самых верхних частях литосферы, на поверхности. Экзогенные геологические процессы (ЭГП) и явления значительно усложняют условия строительства, либо требуют огромных материальных затрат на проведение мероприятий и строительство сооружений защитного характера от ЭГП.

Денудация – медленное смещение выветрелых пород по склонам. Денудация начинает происходить при крутизне поверхности 2˚ и выше. Скорость смещения 1-2 м в год – формирующаяся порода образует делювий. Основные меры борьбы  с денудацией: устройство лотков-перехватчиков и ливневых колодцев; одернование и облесение склонов.

Оползни – смещение пород под воздействием силы тяжести, при нарушении устойчивого состояния склонов.

Основные противооползневые сооружения и мероприятия:

1 – группа - защита берегов от размыва, устройство дренажа, штольни, насыпные набережные у оснований склонов, уполаживание крутых склонов до углов устойчивости равновесия;

2 – группа - дренажи глубокого заложения, лотки-быстротоки, лотки-перехватчики, террасирование, планировка, одернование.

Для нашей территории применяют классификацию Гулакяна-Кюнтцеля. Оползни выдавливания – мощность смещения пород до 10 м; высота стенки срыва 8-20 м; длина  от 40 до 100 м; ширина от 50 до 100 м; смещение внезапное, длится 1-3 минуты; иногда за 2-3 дня образуются горизонтальные трещены; основной фактор – предельная крутизна ската. Причины: раздавливание и последующее выдавливание пород, наиболее слабых в разрезе (глины, мергели). Эти оползни случаются редко от 1оползня в 100 лет, наносит огромные разрушения.

Оползни выплывания: мощность от 6-12 м, выплывают обводненные глинистые и песчанные, тонкозернистые, глинистые; признаки оползня срывы стенки; длина 10-40 м, ширина 20-50 м, основной фактор подземные воды.

Оползни скольжения: захватывают выветрелую зону коренных пород и покрывающие их четвертичные отложения; стенки срыва наклонные, рельеф тела бугристый или не явно выраженные террасы; основной фактор воды грунтовые 20-50 м ширина 20-40м.

Для всех оползней первой группы необходимы критические состояния устойчивости склона.

Оползни второй группы захватывают только четвертичные отложения. Они могут быть при крутизне скатов 8˚ и более. Выделяют:

Оползни проседания: образуются в лессовидных породах; длина 5-10 м, ширина 10-20 м, глубина захвата смещения 4-12м.

Оползни течения: длина 10-20 м, ширина 10-30 м, глубина смещения 3-8 м.

Оползни разжижения: только в лессовидных породах, напоминает селевые потоки; длина 10-20 м. Причина – переувлажнение подземными или поверхностными водами

Суффозия – оседание поверхности в следствии выноса мелких пылеватых и песчаных частиц. Могут быть механическими и химическими, развивается в суглинках неогенового возраста.

Овражная эрозия: рост оврагов начинается с промоин скорость роста промоин 0,2-0,5 в год в коренных породах, 1-2 м в год в четвертичных породах, особенно подвержены к размыву лессовидных суглинков.

Речная эрозия: глубина и боковая скорость эрозии 0,1-0,2 м в год. Боковая эрозия происходит за счет оползней и эрозионного сноса 0,1-0,3 м; заболачивание за счет подземных, а иногда за счет поверхностных вод.

На строительной территории наблюдается равная местность. Вблизи строительной территории отсутствуют овраги, оползни и заболоченные территории. Каких либо мер по изменения ситуации не требуется.

 

1.6. Инженерно-геологическая характеристика грунтов

 

По схеме инженерно-геологического районирования территории Нижегородской области изучаемый район принадлежит II-Б-а.

В пределах Нижегородской области район занимает относительно небольшую площадь.

Комплекс флювиоглянциальных отложений днепровского оледенения (fQII) относится к виду песчаных несвязных грунтов, сложен кварцевыми мелко- и среднезернистыми, реже пылеватыми среднеплотными песками, часто с включениями гравия.

Мощность песков, 2-10 метров; глубина залегания зеркала грунтовых вод 1,2 … 13 метров.

 

Геологический индекс	ИГЭ	Наименование грунта	Разрез	Мощность слоя, м	Уровень подземных вод, м	Характеристика грунтов
						С, кПА	φ˚	Е, МПа
	1	Песок кварцевый, мелко-, тонкозернистый с тонкими прослоями суглинка		5,7	1,22-2,6	2-4	30-32	15-22
gQII	2	Суглинок бурый с включениями щебня, песка		11,4	1,6-3,6	18-50	11-19	15-18
J3	3	Глина буровато-серая, темно-серая, известковистая серая		10		19-47	25-75

 

Инженерно-геологические условия района благоприятны в целом для всех видов наземного строительства.

 

1.7. Геолого-экологическая характеристика района

 

Изучаемый район принадлежит Правобережной зоне. Правобережная зона - промышленно-сельскохозяйственная, с загрязнением воздуха и вод в промышленных центрах, повышенным загрязнением и обмелением рек, сильной обезлесенностью территории и смывом почв, применением ядохимикатов и удобрений в сельском хозяйстве, нарушением земель при добыче полезных ископаемых, с очагами развития карста. Для данной зоны характерно широкое развитие просадочных лессовых пород проблематичного и элювиально-делювиального генезиса.

На территории Нижегородской области протекают активные инженерно-геологические процессы, осложняющие процессы строительства и эксплуатации объектов промышленного и гражданского назначения.

 

1.8. Перспективность застройки территории района сооружениями промышленного и гражданского назначения

 

Инженерно-геологические условия изучаемого района благоприятны в целом для всех видов наземного строительства на данной территории.

Но рядом  с этой зоной происходят экзогенные процессы, главным из которых является карст.  Из-за этого при строительстве или эксплуатации могут возникнуть осложнения. Карстовые участки являются неблагоприятными местами для возведения зданий и сооружений.

К изысканиям, проектированию, строительству и эксплуатации промышленных и гражданских зданий и сооружений в районах распространения карста предъявляют особые требования. Соблюдение этих требований – необходимое условие успешного строительства освоения закарстованных территорий.

 

2. Инженерно - геологическая оценка участка, предназначенного для строительства

 

Инженерно - геологическая характеристика приводится на основе инженерно-геологического разреза, построенного по 4 скважинам, глубина которых от 10 м до 14 м.

 

2.1. Физико - географические условия

 

Геоморфологически участок расположен на междуречном пространстве рек Велетьма и Виля. Наибольшая абсолютная отметка поверхности составляет 121,6 м, наименьшая – 117,00 м. Поверхность участка не ровная, характеризуется значительным уклоном. Грунт включает в себя отложения проблематичного генезиса.

 

2.2. Геологическое строение

 

В геологическом строении участка принимают участие породы четвертичной и пермской системы. Характеристика слоев приводится в следующей таблице.

№ слоя	Возраст и генезис	Литология	Высотное положение в абс. отм.		Глубина залегания от поверхности		Мощ ность слоя
			кровля	подошва	кровля	подошва
1		Песок	117.00-121.60	111.30-119.20	0.00	5.70-1.10	5.70-1.10
2		Суглинок	111.30-119.20	105.40-115.60	5.70-1.10	6.00-13.00	1.14-11.90
3		Глина	105.40-115.60	111.60-104.40	10.00-13.00	10.00-14.00

 

2.3. Гидрогеологические условия

 

Скважинами вскрыт один водоносный горизонт. Тип горизонта –без напорный.  Водосодержащими породами служит песок мелкой и средней крупности мощностью  3,7-4,5м  и глина.  Зеркало грунтовых вод лежит на глубине 1,22-2,60 м от поверхности земли. Положение поверхности подземных вод в абс.отм. 115,78-116,40 м.

Уклон поверхности подземных вод (J),

J =

где  - разность положения уровня в абс.отм. по скважинам;

                  - расстояние между скважинами, м.

J = = 0,23

Уклон поверхности подземных вод равен 0,23>0 , значит подземные воды образуют поток.

Основным источником питания являются атмосферные осадки, закономерно распределяемые в течение года и в многолетнем цикле в соответствии с климатическими условиями местности. Подземные воды питаются в местах выхода водосодержащих пород на поверхность. Минералогический состав водосодержащих пород представлен песками и глинами, которые являются растворимыми. Для данных пород коэффициент фильтрации > 1 м/сут  и <0,001 м/сут соответственно. Горизонт защищен, предполагаемый тип подземных вод – гидрокарбонатный кальциевый. Минерализация составляет <1 г/л. Воды могут быть неагрессивные или  слабоагрессивные. Наименьшее положение уровня подземных вод отмечается в летние и зимние периоды. Наивысший уровень подземных вод фиксируется в весенний период.

 

2.4. Инженерно – геологическая характеристика грунтов

№ слоя	Класс	Группа	Подгруппа	Тип	Вид
1	Дисперстные	Несвязные	Осадочные	Минеральные	Пески
2	Дисперстные	Связные	Осадочные	Минеральные	Суглинки
3	Дисперстные	Связные	Осадочные	Карбонатные	Глинистые грунты

 

Согласно классификации грунты подразделяются на классы, группы, типы, виды и разновидности.

 В разделе выделено 6 Инженерно-геологических элементов. Далее в таблице приводится подробная характеристика грунтов, вскрытых скважинами.

 

 

 

№ ИГЭ	Возраст и генезис	Литология	Высотное положение		Глубина		Мощность слоя, м	Коэф-т пористости, е	Консистенция
			кровля	подошва	кровля	подошва
1-а		Песок светло-серый, средней крупности, кварцевый	117,00-119,00	111,30-112,70	0,00	5,70-6,30	5,70-6,30	<0,55
1-б		Песок светло-желтый, мелкий с прослойками суглинка	119,00-121,60	112,30-119,2	0,00	6,30-2,40	6,30-2,40	0,60
2-а		Суглинок бурый, с прослоями песка, включением щебня	111,30-117,00	110,16-114,00	5,70-8,50	6,84-6,50	1,14-0,90	0,55-0,65
2-б		Суглинок бурый опесчаненный	119,20-117,30	115,60-105,40	2,40-1,10	6,00-13,00	4,40-11,90	0,55-0,65
3-а		Глина буровато-серая, опесчаненая, известковистая, твердая	110,16-111,00	107,00-108,00	6,84-5,84	10,00-9,00	3,20-3,70	0,55-0,65	0-0,25
3-б		Глина темно серая, с прослоями песка, плотная	105,40-115,6	104,4-111,60	6,00-13,00	10,00-14,00	1,00-4,00	0,55-0,65	0-0,25