Проект инженерно-геологических изысканий под строительство группы жилых домов по ул. Байкальская октябрьского округа г. Иркутска
Характеристика конструктивных особенностей инженерного сооружения. Изучение особенностей взаимодействия инженерных сооружений с основаниями. Глубина сезонного промерзания и степень морозоопасности грунтов. Охрана геологической среды и окружающей природы.
| Рубрика | География и экономическая география |
| Вид | курсовая работа |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 31.10.2017 |
| Размер файла | 61,8 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Министерство образования и науки РФ
Иркутский Государственный Технический Университет
Кафедра гидрогеологии, инженерной геологии и геоэкологии
Курсовой проект
По дисциплине «Инженерно-геологические изыскания»
Проект инженерно-геологических изысканий под строительство группы жилых домов по ул. Байкальская октябрьского округа г. Иркутска
Выполнила: ст-ка гр. РГ-04-1
Смольникова Н.Е.
Проверил: Гребнев Е.А.
Иркутск 2008
Содержание
Введение
1. Характеристика проектируемого сооружения
1.1 Конструктивные особенности инженерного сооружения
1.2 Взаимодействие инженерных сооружений с основаниями
1.3 Реакция основания на воздействие инженерного сооружения
1.4 Определение категории инженерно-геологических условий
2. Характеристика инженерно-геологических условий площадки проектируемого строительства
2.1 Физико-географический очерк
2.2 Рельеф
2.3 Геологическое строение
2.4 Физико-механические свойства грунтов
2.5 Подземные воды
2.6 Глубина сезонного промерзания и степень морозоопасности грунтов
3. Специальная часть
3.1 Описание работ, проведенных на участке
3.2 Обоснование видов, объемов проектируемых работ и методики их
проведения
3.2.1 Сбор и обработка материалов изысканий и исследований прошлых лет
3.2.2 Топогеодезические работы
3.2.3 Рекогносцировочные исследования
3.2.4 Буровые и горнопроходческие работы
3.2.5 Полевые опытные работы
3.2.6 Опробование
3.2.7 Лабораторные работы
3.2.8 Камеральные работы
3.2.9 Охрана геологической среды и окружающей природы
3.2.10 Организация и ликвидация работ
Заключение
Список используемой литературы
сооружение инженерный грунт морозоопасность
Введение
Целью данного курсового проекта является разработка рабочего проекта под строительство группы жилых домов по ул. Байкальская в Октябрьском округе г. Иркутска.
Целью работ являются инженерно-геологические изыскания для изучения геолого-литологического разреза, физико-механических свойств грунтов и гидрогеологических условий площадки проектируемого строительства.
Техническая характеристика: здания 7-13 этажные, с монолитным железо-бетонным каркасом, предполагаемый тип фундамента свайный, глубиной погружения острия свай 12.0 м, с нагрузкой на куст свай 300-500 т, с подвалом глубиной заложения - 3.0 м и нагрузкой на грунты до 2.5 кгс/смІ. Уровень ответственности проектируемых сооружений - II (нормальный).
1. Характеристика проектируемых сооружений
1.1 Конструктивные особенности инженерных сооружений
Техническая характеристика: здания 7-13 этажные, с монолитным железо-бетонным каркасом, предполагаемый тип фундамента свайный, глубиной погружения острия свай 12.0 м, с нагрузкой на куст свай 300-500 т, с подвалом глубиной заложения - 3.0 м и нагрузкой на грунты до 2.5 кгс/смІ. Уровень ответственности проектируемых сооружений - II (нормальный).
Здания будут состоять из элементов, подразделяющихся на: несущие, воспринимающие нагрузки, возникающие в здании, и ограждающие, предназначенные защищать помещение от атмосферных воздействий и обеспечивать создание в помещении необходимого температурно-влажностного и акустического режима.
К первым относятся: фундамент, стены (несущие), отдельные опоры и элементы перекрытий.
Ко вторым - самонесущие стены, перегородки, крыша. Кроме того, здания будут иметь и второстепенные элементы: входные площадки, лестницы, дверные и оконные проёмы и т.д.
Т.к. проектируется каркасное здание, то элементы перекрытий будут располагаться вдоль здания и передавать нагрузку на несущий остов - каркас, состоящий из системы вертикальных стоек-колонн, расположенных по периметру наружных стен и внутри здания, и системы горизонтальных связей между ними.
1.2 Взаимодействие инженерных сооружений с основаниями.
Все здания и сооружения имеют подземные части - фундаменты. Фундаментом называется часть здания или сооружения, находящаяся ниже поверхности земли и передающая нагрузку от сооружения на основание. Фундамент создает в толще грунтов основания новое напряженное состояние, вызванное нагрузкой от сооружения. По мере удаления от подошвы вглубь массива основания это давление постепенно затухает и поэтому интенсивность дополнительного давления, создаваемого сооружением, уменьшается с глубиной.
Основание проектируемого сооружения - свайный фундамент с глубиной погружения острия свай 12м. Нагрузка на куст свай 300-500 т.
Применение свайных фундаментов сокращает в 7-13 раз объём земляных работ, особенно трудоёмких зимой и в городских условиях, и уменьшает объём бетонных работ по устройству фундаментов в 2-2,5 раза. В результате стоимость строительства снижается на 30-50%.
Все сваи по характеру их работы делятся на две группы: висячие и сваи-стойки. В данном случае основанием зданий будет свайный фундамент из свай-стоек. Сваи-стойки передают нагрузку от сооружения грунту основания и работают как сваи-стойки с продольным изгибом от действия нагрузки. Трения боковой поверхности сваи о грунт при расчете не учитывается. Нагрузка от сооружения воспринимается только нижним концом сваи, опирающимся на грунты твердой консистенции.
1.3 Реакция основания на воздействие инженерного сооружения
Согласно ранее проведенным изысканиям, геологический разрез площадки сложен техногенными насыпными грунтами, делювиально-аллювиальными пылевато-глинистыми грунтами пластичной консистенции, песками средней плотности и гравийно-галечниковыми грунтами.
Сжимаемость грунтов - характерное свойство грунтов, заключающееся в способности грунтов изменять своё строение под влиянием внешних воздействий на более компактное за счёт уменьшения пористости грунта.
Уменьшение пористости грунтов в данном случае может произойти вследствие изменения толщины водно-коллоидных оболочек минеральных частиц под влиянием увеличения давления, высыхания, коагуляции и пр. Для грунтов полностью водонасыщенных изменение пористости возможно лишь при изменении их влажности.
Напряжения, возникающие в грунте при приложении нагрузки к его поверхности, уменьшаются по мере удаления от последней. Как следует из теоретических решений, с ростом глубины напряжения убывают, становясь по величине сколь угодно малыми и стремясь к нулю при увеличении расстояния от поверхности грунта до бесконечно большой величины.
Очевидно, что определенные по величине напряжения, отличающиеся для различных грунтов, вызывают лишь упругие деформации, которыми при расчете осадок сооружений можно пренебречь. Однако мощность зоны, где происходят неупругие деформации, если исходить из большинства теоретических решений, оказывается весьма значительной. Указанное обстоятельство побудило установить такую зону в основании сооружений, где протекают осадки, величины которых имеют практическую значимость. Такую зону принято называть активной. В ее пределах рассчитываются осадки сооружений.
Вопрос о мощности активной зоны имеет особое значение при инженерно-геологических исследованиях, поскольку ее величина обычно определяет глубину бурения скважин. Следует подчеркнуть, что было бы неправильно отождествлять активную зону с основанием сооружения, поскольку под основанием понимается часть массива грунта, находящаяся в сфере воздействия сооружения и подвергающаяся влиянию как нормальных и касательных напряжений, так и фильтрационных сил. С другой стороны, «практическая значимость» является понятием, которое определяется характером работы и ответственностью возводимого сооружения -- для земляной плотины осадка в несколько сантиметров или даже в несколько десятков сантиметров может не сыграть никакой роли, в то время, как для фундамента под высокоточные и высокочувствительные приборы и оборудование осадку всего лишь в несколько миллиметров, вероятно, придется признать весьма существенной.
1.4 Определение категории инженерно-геологических условий
Для определения инженерно-геологических условий площадки необходимо оценить условия по различным факторам:
Геоморфологические условия -- Площадка (участок) в пределах
одного геоморфологического элемента. Поверхность горизонтальная,
нерасчлененная -- категория сложности I (простая);
Геологические в сфере взаимодействия зданий и сооружений с
геологической средой-- не более четырех различных по литологии слоев,
залегающих наклонно или с выклиниванием. Мощность изменяется
закономерно. Существенное изменение характеристик свойств грунтов в плане
или по глубине. Скальные грунты имеют неровную кровлю и перекрыты
нескальными грунтами -- категория сложности II (средней сложности);
Гидрогеологические в сфере взаимодействия зданий и
сооружений с геологической средой -- два и более выдержанных горизонтов
подземных вод, местами с неоднородным химическим составом или
обладающих напором и содержащих загрязнение -- категория сложности II
(средней сложности);
Геологические и инженерно-геологические процессы,
отрицательно влияющие на условия строительства и эксплуатации зданий и
сооружений -- имеют ограниченное распространение и не оказывают существенного влияния на выбор проектных решений, строительство и эксплуатацию объектов - категория сложности II (средней сложности);
Специфические грунты в сфере взаимодействия зданий и
сооружений с геологической средой -- имеют ограниченное распространение и не оказывают существенного влияния на выбор проектных решений, строительство и эксплуатацию объектов -- категория сложности II (средней сложности);
Техногенные воздействия и изменения освоенных территорий --незначительные и могут не учитываться при инженерно-геологических изысканиях и проектировании - категория сложности I (простая).
Согласно приложению Б СП 11-105-97 часть I, по совокупности факторов, указанных выше, следует установить категорию сложности инженерно-геологических условий II (средней сложности).
2. Характеристика инженерно-геологических условий площадки проектируемого строительства
Характеристику инженерно-геологических условий следует проводить в зависимости от стадии проектирования. При проведении работ на стадии рабочего проекта должны быть охарактеризованы инженерно-геологические условия площадки предполагаемого строительства.
2.1 Физико-географический очерк
Район работ занимает площадь г. Иркутска и прилегающие к нему территории.
Город Иркутск - центр Иркутской области, один из крупных экономических центров Сибири, расположенный в 66 км к западу от озера Байкал.
Исследуемая территория работ приурочена к правому берегу р. Ангары г. Иркутска. На участке от плотины ГЭС (нижний бьеф) до Ангарского моста режим уровня реки зависит только от попусков Иркутской ГЭС.
Высшые годовые уровни воды в реке Ангара могут наблюдаться в любое время года. Расчетный максимальный попуск ГЭС 1% обеспеченности составляет 4500 м3/сек при уровне воды 428.40 м на участке б. Постышева - ул.Мастерская, при попуске ГЭС в 3690 м3/сек ( 1% обеспеченности) уровень воды понизится, соответственно, до отметки 428.00 м.
В среднем появление заберегов отмечается в середине ноября, а в первой половине декабря устанавливается ледостав, толщина льда колеблется от 0.6 до 1.0 м. Вскрытие заберегов начинается в конце марта с появлением воды на льду, а к концу апреля происходит полное очищение русла реки.
Климат г. Иркутска резко континентальный. Зима суровая, с небольшой облачностью и значительным числом часов солнечного сияния, со слабыми ветрами. Лето с жаркими днями и прохладными ночами, сравнительно обильными осадками. Суточные и годовые амплитуды температуры воздуха очень значительны.
Среднегодовая температура воздуха составляет величину отрицательную -1.10. Самым холодным месяцем года является январь, самым холодным - июль. В зимний период температуры воздуха могут понижаться до -510, а летом повышаться до 370.
Район характеризуется небольшим годовым количеством осадков - около 500 мм. Распределение осадков по сезонам года весьма неравномерно. Максимум осадков выпадает в июле или августе, а минимум - в феврале. В отдельные годы количество осадков в летний период в 2-3 раза превышает норму.
Устойчивый снежный покров образуется в первых числах ноября и удерживается до конца марта. Своего максимума снежный покров достигает к началу весеннего снеготаяния. Максимальная высота снежного покрова за весь период наблюдений составила 58 см.
2.2 Рельеф
Рельеф района работ плоскогорный. Преобладающие высоты междуречий над уровнем моря 500-550 м. Местность расчленена глубоко врезанными ( на 100-150 м.) в плоскогорье долинами рек Ангары и Ушаковки.
Ровные горизонтальные участки значительного протяжения представляют довольно редкое явление. Большая часть территории района занята склонами различной крутизны.
Исследуемая площадка приурочена к 3-й надпойменной правобережной террасе р. Ангары, поверхность спланирована, абс. отметки составляют 473,80 - 475,15 м. Наблюдается слабый уклон поверхности в юго-западном направлении к р. Ангаре. Поверхность площадки занята спортплощадкой и насаждениями кустарников.
2.3 Геологическое строение
В геолого-литологическом строении на изученную глубину 25.0 м принимают участие делювиально-аллювиальные отложения (daQII-III), сверху перекрытые техногенными отложениями (tQ1V).
Техногенные отложения (tQ1V) залегают по всей площадке с поверхности (абс.отм. 474,7-474,0м) на глубину 1,0-2,5м (абс.отм. подошвы 473,7-471,5м). Представлены насыпными грунтами: галькой, гравием, песком, суглинком, битым кирпичом, стеклом и шлаком. Мощность 1,0-2,5м.
Делювиально - аллювиальные (daQII-III) грунты вскрыты под техногенными насыпными грунтами с глубины 1,0-2,5м (абс.отм. 473,7-471,5м).Подошва-на глубине 16,5-25,0м ( абс. отм 458,3-449,4м). Мощность 15,5-22,5м.
Грунты представлены суглинками полутвердыми, тугопластичными, мягкопластичными, текучепластичными, песками пылеватыми средней плотности, гравийно-галечниковыми грунтами с супесчаным заполнителем. Мощность отложений 20,0 и более м.
2.4 Физико-механические свойства грунтов
В пределах изученного разреза на основании полевого описания грунтов, показателей физико-механических свойств грунтов и в соответствии с ГОСТ 20522-96 выделено 7 инженерно-геологических элементов - ИГЭ.
Техногенные грунты - tQ1V
ИГЭ-1. Насыпные грунты залегают по всей площадке с поверхности (абс.отм 474,7-474,0м.) на глубину 1,0-2,5м (абс.отм. подошвы 473,7-471,5м). Мощность 1,0-2,5м.Представлены по способу отсыпки - беспорядочно отсыпаны, по составу неоднородные и представлены в большинстве случаев суглинком с включением гальки, гравия, обломков кирпича, реже щепы, полусгнившей древесины, включений до 30-40%, реже отмечается галька, гравий, обломки кирпича с суглинистым заполнителем до 0%, с поверхности на отдельных участках прослеживается асфальт толщиной 0,10-0,15 м или почва мощностью до 0,2 м. В основании фундаментов насыпные грунты использовать не рекомендуется.
Делювиально- аллювиальные грунты - dаQ II- III
ИГЭ-2. Суглинки полутвердые залегают под техногенными грунтами, в средней и нижней частях разреза в форме линзы и слоя мощностью 0.5 - 3.10 м. Кровля отмечена на глубине 1,0-2,5м (абс.отм. 473,7-471,5м). Подошва-на глубине 3,8-4,2 м. (абс.отм.470,9-470,6м). Суглинки зеленовато-коричневого цвета, с прослойками твердых, с сажистыми примазками и охристыми включениями в виде гранул, с глубины 11.2 м с редкой галькой до 15 - 21%.
Показатели физико-механических свойств грунта приведены в табл. 1.
ИГЭ-3. Суглинки тугопластичные прослеживаются в средней части разреза в форме линзы и слоя мощностью 0.4 - 4.9 м. С глубины 9,6-11,6м (абс.отм. 465,1-462,8м). подошва-на глубине 18-19,8м (абс.отм. 456,8-454,6м.). Суглинки буровато-коричневого, зеленовато-коричневого цвета с прослойками полутвердого суглинка и песка пылеватого мощностью 5 - 10 см, с сажистыми примазками и гнездами охристого железа.
Показатели физико-механических свойств грунта приведены в табл. 2.
ИГЭ-4. Суглинки мягкопластичные отмечены в разных частях разреза в форме слоев и линзы мощностью 0.8 - 2.2 м. Глубина кровли 15,0м абс.отм. 459,8м. Подошва-16,5м абс отм 468,3м Суглинки коричневого, коричневато-бурого цвета, сильно ожелезненные, карбонатизированные в верхней части разреза, с прослойками супеси и песка пылеватого.
Показатели физико-механических свойств грунта приведены в табл. 3.
ИГЭ 5. Суглинки текучепластичные отмечены в разрезе в форме выклинивающихся линз мощностью 0.7 - 1.9 м. Глубина кровли 21,6м (абс отм. 452,8м), подошва-22,6м (абс. отм.451,8м). Суглинки светло-коричневого и коричневого цвета, слюдистые, с сажистыми примазками, с прослойками суглинка тугопластичного.
Показатели физико-механических свойств грунта приведены в табл. 4.
ИГЭ 6. Пески пылеватые средней плотности, средней степени водонасыщения отмечены в форме маломощной линзы 0.8 м и в виде тонких линзочек 2-3 мм, реже 5-10 см в суглинках. Пески желтого цвета, с редкой галькой.
Показатели физических свойств следующие: влажность природная - 14%, плотность грунта - 1.72 г/смі, плотность скелета грунта - 1.54 г/смі, плотность частиц грунта - 2.66 г/смі, степень влажности - 0.51, коэффициент пористости - 0.727.
ИГЭ 7. Галечниковые грунты вскрыты в нижней части разреза на глубинах 11.7 - 12.5 м на абсолютных отметках 447.1 - 448.4 м. Галька и гравий магматических и метаморфических пород, хорошей окатанности, средней крупности и крупная, с единичными валунами. В заполнителе песок содержанием 25.4%.
Гранулометрический состав по фракциям следующий:
более 10 мм - 58.2 - 60.4%, средний - 59.3%,
10 - 2 мм - 14.3-16.2%, средний -15.3%,
менее 2 мм - 23.4 - 27.5%, средний - 25.4%.
Нормативные и расчетные значения основных показателей физико-механических свойств грунтов по ИГЭ приведены в табл. 5.
|
ИГЭ-2 Суглинки полутвердые |
Таблица 1 |
||||||||
|
№ п п |
Наименование показателей |
К-во опр. |
Значения показателей |
Коэффициенты |
Расчетное при ? =0,85/0,95 |
||||
|
мин. |
макс. |
средн. |
вариации |
надежн. При ?=0,85/0,95 |
|||||
|
1. |
Влажность на границе текучести,% |
30 |
23,30 |
41,1 |
31,7 |
|
|
|
|
|
2. |
Влажность на границе пластичности,% |
30 |
16,30 |
24,9 |
20,7 |
|
|
|
|
|
3. |
Число пластичности,% |
30 |
6,60 |
16,7 |
11 |
|
|
|
|
|
4. |
Показатель текучести |
30 |
<0 |
0,23 |
0,002 |
|
|
|
|
|
5. |
Природная влажность,% |
30 |
14,80 |
27,2 |
21 |
0,13 |
1.02/1.04 |
20.4/20.1 |
|
|
6. |
Плотность грунта,г/см3 |
|
1,71 |
2,12 |
1,97 |
0,05 |
1.01/1.01 |
1.95/1.94 |
|
|
7. |
Плотность сухого грунта, г/см3 |
30 |
1,43 |
1,8 |
1,63 |
|
|
|
|
|
8. |
Плотность частиц грунта, г/см3 |
30 |
2,70 |
2,7 |
2,7 |
|
|
|
|
|
9. |
Коэффициент пористости |
30 |
0,50 |
0,887 |
0,663 |
0,14 |
0.97/0.95 |
0.681/0.692 |
|
|
10. |
Степень влажнотси |
30 |
0,59 |
1 |
0,85 |
|
|
|
|
|
11. |
Модуль деформации, компр Мпа -в естественном состоянии -в замоченном состоянии |
10 10 |
3.13 2.08 |
7.75 6.8 |
5.42 3.8 |
0.34 0.4 |
1.13/1.13 1.61/1.16 |
4.77/4.78 3.3/3.3 |
|
|
12. |
Угол внутреннего трения, град. -в естественном состоянии -в замоченном состоянии |
5 6 |
18 14 |
24 22 |
21 18 |
0.14 0.14 |
1.08/1.15 1.07/1.13 |
19/18 17/16 |
|
|
13. |
Удельное сцепление, кПа -в естественном состоянии -в замоченном состоянии |
5 6 |
20 15 |
80 25 |
56 19.7 |
0.41 0.20 |
1.28/1.64 1.1/1.2 |
44/34 17.7/16.3 |
|
|
|
По данным статического зондирования |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
14. |
Угол внутреннего трения, град. |
275 |
22,00 |
26 |
24 |
0,11 |
1.13/1.23 |
21/19 |
|
|
15. |
Удельное сцепление, кПа |
275 |
24,80 |
41 |
32,9 |
0,22 |
1.3/1.59 |
25.2/20.7 |
|
|
16. |
Модуль деформации, Мпа |
275 |
16,10 |
35 |
25,5 |
0,26 |
1.38/1.77 |
18.6/14.5 |
|
ИГЭ-3 Суглинки тугопластичные |
Таблица 2 |
||||||||
|
№ п п |
Наименование показателей |
К-во опр. |
Значения показателей |
Коэффициенты |
Расчетное при ? =0,85/0,95 |
||||
|
мин. |
макс. |
средн. |
вариации |
надежн. При ?=0,85/0,95 |
|||||
|
1. |
Влажность на границе текучести,% |
12 |
27,50 |
34,8 |
31,1 |
|
|
|
|
|
2. |
Влажность на границе пластичности,% |
12 |
19,00 |
21,8 |
20,4 |
|
|
|
|
|
3. |
Число пластичности,% |
12 |
7,40 |
13 |
10,7 |
|
|
|
|
|
4. |
Показатель текучести |
12 |
0,24 |
0,5 |
0,38 |
|
|
|
|
|
5. |
Природная влажность,% |
12 |
22,10 |
26,6 |
24,4 |
0,06 |
1.02/1.03 |
23.9/23.6 |
|
|
6. |
Плотность грунта,г/см3 |
10 |
1,92 |
2,09 |
2,01 |
0,03 |
1.01/1.01 |
1.99/1.99 |
|
|
7. |
Плотность сухого грунта, г/см3 |
10 |
1,53 |
1,71 |
1,62 |
|
|
|
|
|
8. |
Плотность частиц грунта, г/см3 |
10 |
2,70 |
2,7 |
2,7 |
|
|
|
|
|
9. |
Коэффициент пористости |
10 |
0,58 |
0,761 |
0,672 |
0,11 |
0.96/0.96 |
0.7/0.699 |
|
|
10. |
Степень влажнотси |
10 |
0,90 |
1 |
0,97 |
|
|
|
|
|
|
Сдвиг консолидиров |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
11 |
Угол внутреннего трения, град. |
3 |
18,00 |
23 |
21 |
0,12 |
1.10/1.20 |
19/17 |
|
|
12 |
Удельное сцепление, кПа |
3 |
25,00 |
50 |
41,7 |
0,34 |
1.33/1.88 |
31.2/22.1 |
|
|
13 |
Модуль деформации, компр.МПА |
1 |
3,60 |
|
|
|
|
|
|
|
|
По данным статического зондирования |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
14 |
Угол внутреннего трения, град. |
250 |
20,00 |
24 |
22 |
0,08 |
1.09/1.15 |
20/19 |
|
|
15 |
Удельное сцепление, кПа |
250 |
21,20 |
30,8 |
26 |
0,15 |
1.19/1.35 |
21.8/19.3 |
|
|
16 |
Модуль деформации, Мпа |
250 |
11,90 |
23,1 |
17,5 |
0,21 |
1.28/1.54 |
13.6/11.4 |
|
ИГЭ-4 Суглинки мягкопластичные |
Таблица 3 |
||||||||
|
№ п п |
Наименование показателей |
К-во опр. |
Значения показателей |
Коэффициенты |
Расчетное при ? =0,85/0,95 |
||||
|
мин. |
макс. |
средн. |
вариации |
надежн. При ?=0,85/0,95 |
|||||
|
1. |
Влажность на границе текучести,% |
3 |
25,90 |
28,8 |
27,8 |
|
|
|
|
|
2. |
Влажность на границе пластичности,% |
3 |
18,30 |
19,9 |
19,2 |
|
|
|
|
|
3. |
Число пластичности,% |
3 |
7,60 |
9,2 |
8,6 |
|
|
|
|
|
4. |
Показатель текучести |
3 |
22,30 |
25,8 |
24,3 |
|
|
|
|
|
5. |
Природная влажность,% |
3 |
0,53 |
0,7 |
0,6 |
|
|
|
|
|
6. |
Плотность грунта,г/см3 |
2 |
1,97 |
2,12 |
- |
|
|
|
|
|
7. |
Плотность сухого грунта, г/см3 |
2 |
1,58 |
1,73 |
- |
|
|
|
|
|
8. |
Плотность частиц грунта, г/см3 |
2 |
2,70 |
2,7 |
- |
|
|
|
|
|
9. |
Коэффициент пористости |
2 |
0,56 |
0,712 |
- |
|
|
|
|
|
10. |
Степень влажнотси |
2 |
0,94 |
1 |
- |
|
|
|
|
|
11 |
Угол внутреннего трения, град. |
1 |
23,00 |
- |
- |
|
|
|
|
|
12 |
Удельное сцепление, кПа |
1 |
19,00 |
- |
- |
|
|
|
|
|
13 |
Модуль деформации, компр.МПА |
1 |
3,80 |
- |
- |
|
|
|
|
|
|
По данным статического зондирования |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
14 |
Угол внутреннего трения, град. |
8 |
22,00 |
23 |
22 |
0,04 |
1.05/1.09 |
21/20 |
|
|
15 |
Удельное сцепление, кПа |
8 |
26,60 |
28,4 |
27,5 |
0,09 |
1.11/1.21 |
24.7/22.8 |
|
|
16 |
Модуль деформации, Мпа |
8 |
18,20 |
20,3 |
19,2 |
0,12 |
1.16/1.3 |
16.6/14.8 |
Таблица 4
ИГЭ-5. Суглинки текучепластичные
|
№ пп |
Наименование показателей |
К-во опр. |
Значения показателей |
|||
|
мин. |
макс. |
средн. |
||||
|
1. |
Влажность на границе текучести, % |
3 |
26.1 |
31.9 |
29.3 |
|
|
2. |
Влажность на границе пластичности, % |
3 |
18.4 |
23.9 |
20.9 |
|
|
3. |
Число пластичности, % |
3 |
7.7 |
9.3 |
8.3 |
|
|
4. |
Показатель текучести |
3 |
0.84 |
0.95 |
0.90 |
|
|
5. |
Природная влажность ,% |
3 |
24.9 |
31.5 |
28.5 |
|
|
6. |
Плотность грунта, г/см3 |
2 |
1.90 |
2.00 |
1.95 |
|
|
7. |
Плотность сухого грунта, г/см3 |
2 |
1.44 |
1.60 |
||
|
8. |
Плотность частиц грунта , г/см3 |
2 |
2.70 |
2.70 |
||
|
9. |
Коэффициент пористости |
2 |
0.686 |
0.869 |
||
|
10. |
Степень влажности |
2 |
0.98 |
0.98 |
||
|
11. |
Угол внутреннего трения, град. |
1 |
10 |
|||
|
12. |
Удельное сцепление. КПа |
1 |
6 |
|||
|
14. |
Модуль деформации, компр. Мпа |
2 |
2.3 |
3.6 |
|
Нормативные и расчетные значения основных показателей физико-механических свойств грунтов по ИГЭ |
|||||||||||||
|
Таблица 5 |
|||||||||||||
|
№ п п |
Номер ИГЭ и его наименование |
Плотность грунта, г/см3 |
Угол внутреннего трения, град. |
Удельное сцепление, кПа |
Модуль деформации, Ен Мпа |
Расчетн. Сопротив. Ro,кПа |
|||||||
|
сн |
при ?= |
цн |
при ?= |
Сн |
при ?= |
||||||||
|
0,85 |
0,95 |
0,85 |
0,95 |
0,85 |
0,95 |
||||||||
|
1 |
ИГЭ-1 Насыпные грунты |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
80с |
|
|
2 |
ИГЭ-2 Суглинки полутвердые |
1.97л |
1,95 |
1,94 |
24с |
24 |
21 |
30с |
30 |
20 |
22с |
270с |
|
|
3 |
ИГЭ-3 Суглинки тугопластичные |
2.01л |
1,99 |
1,99 |
22с |
22 |
19 |
26с |
26 |
17 |
18с |
210с |
|
|
4 |
ИГЭ-4 мягкопластичные |
1.97л |
|
|
28с |
18 |
16 |
20с |
20 |
13 |
15с |
185с |
|
|
5 |
ИГЭ-5 Суглинки текучепластичные |
1.98л |
|
|
14л |
14 |
12 |
20л |
20 |
13 |
12п |
100с |
|
|
6 |
ИГЭ-6 Пески пылеватые средней плотности, средней степени водонасыщения |
2,17л |
|
|
21с |
21 |
14 |
30с |
30 |
26 |
32с |
32 |
|
|
7 |
ИГЭ 7. Галечниковые грунты |
2,11п |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Примечание: способ определения: л - лабораторный; с - СНиП 2.02.01-83; п - Пособие к СНиП 2.02.01-83; ст - по данным статического зондирования; |
2.5 Подземные воды
Подземные воды вскрыты скв. 291 и 446. Установившийся уровень в период ранее проведенных изысканий зафиксирован на глубинах 13.9 - 14.6 м на абс. отметках 445.4 - 445.7 м.
Горизонт подземных вод приурочен к галечниковым грунтам, безнапорный.
Питание подземных вод осуществляется за счет инфильтрации атмосферных осадков и утечек из водонесущих коммуникаций.
По составу подземные воды гидрокарбонатные кальциевые, по отношению к бетону марки W4 агрессивными свойствами не обладают.
Превышение максимального уровня 10% обеспеченности над уровнем, зафиксированным в период изысканий составляет 1.0 - 1.5 м.
Кроме этого, необходимо учитывать нарушение естественного режима подземных вод, связанные с утечками из водонесущих коммуникаций, которые приводят к дополнительному водонасыщению грунтов, повышению уровня и образованию локального водоносного горизонта типа «верховодка».
2.6 Глубина сезонного промерзания и степень морозоопасности грунтов
По данным многолетних наблюдений для города Иркутска нормативная глубина сезонного промерзания равна 2,8 м.
По степени морозоопасности насыпные грунты ИГЭ 1 - слабопучинистые, суглинки полутвердые ИГЭ 2, мягкопластичные ИГЭ 3 и текучепластичные ИГЭ 4 - сильнопучинистые (п. 2.137 «Пособие к СНиП 2.02.01-83»).
3. Специальная часть
Специальная часть проекта составляется для обоснования методики и объемов проектируемых работ.
3.1 Описание работ, проведенных на участке
Ранее инженерно-геологические изыскания непосредственно под проектируемое здание не проводились.
Вблизи исследуемого участка, на расстоянии до 100м выполнялись инженерно-геологические изыскания «ВОСТСИБТИСИЗ» в 1991г «Отчет об инженерно-геологических изысканиях по объекту «Жилой дом по ул. Байкальской в г. Иркутске». Материалы этих изысканий использованы для принятия предварительного инженерно-геологического разреза, определения объемов работ при составлении сметно-договорной документации.
Согласно ранее проведенным изысканиям, геологический разрез площадки сложен техногенными насыпными грунтами, делювиально-аллювиальными пылевато-глинистыми грунтами пластичной консистенции, песками средней плотности и гравийно-галечниковыми грунтами. Аллювиальные отложения подстилаются элювиальными образованиями юрских отложений представленными песчаниками разной прочности.
3.2 Обоснование видов, объемов проектируемых работ и методики их проведения
Целью данного курсового проекта является применение на практике ранее полученных теоретических знаний по курсу «Инженерно-геологические изыскания» и приобретение навыков работы с нормативными документами.
Исследования будут проводиться для уточнения инженерно-геологических условий, изучения литолого-геологического строения, физико-механических свойств грунтов, гидрогеологических условий площадки и получения нормативных и расчетных характеристик грунтов.
Исследования проводятся на стадии рабочего проекта.
Инженерно-геологические изыскания для разработки рабочего проекта должны обеспечивать детализацию и уточнение инженерно-геологических условий конкретных участков строительства проектируемых зданий и сооружений и прогноз их изменений в период строительства и эксплуатации с детальностью, необходимой и достаточной для обоснования окончательных проектных решений.
Инженерно-геологические изыскания должны обеспечивать получение материалов и данных, необходимых для разработки окончательных объемно-планировочных решений, расчетов оснований, фундаментов и конструкций проектируемых зданий и сооружений, детализации проектных решений по инженерной защите, охране окружающей среды, рациональному природопользованию и обоснованию методов производства земляных работ в соответствии с требованиями п. 4.20 СНиП 11-02-96.
Инженерно-геологические изыскания следует выполнять, как правило, на конкретных участках размещения зданий и сооружений в соответствии с проектом, в том числе на участках индивидуального проектирования и переходов через естественные и искусственные препятствия трасс линейных сооружений.
Состав и объемы изыскательских работ следует устанавливать в программе изысканий с учетом вида (назначения) зданий и сооружений (трасс), уровня их ответственности, сложности инженерно-геологических условий, наличия данных о ранее выполненных изысканиях и необходимости обеспечения окончательного выделения инженерно-геологических элементов, установления для них нормативных и расчетных показателей на основе определений лабораторными и (или) полевыми методами физических, прочностных, деформационных, фильтрационных и других характеристик свойств грунтов, уточнения гидрогеологических параметров водоносных горизонтов, количественных характеристик динамики геологических процессов и получения других данных для осуществления расчетов оснований, фундаментов и конструкций зданий и сооружений, обоснования их инженерной защиты, а также для решения отдельных вопросов, возникших при разработке, согласовании и утверждении проекта.
Инженерные изыскания в период строительства, эксплуатации и ликвидации объектов выполняются с целью повышения устойчивости, надежности и эксплуатационной пригодности зданий и сооружений, охраны здоровья людей и должны обеспечивать получение материалов и данных для:
- установления соответствия или несоответствия природных условий, заложенных в рабочей документации, фактическим;
- оценки качества возводимых сооружений и их оснований, проверки соответствия их проектным требованиям с установкой, при необходимости, контрольно-измерительной аппаратуры;
- оценки состояния зданий и сооружений и эффективности работы систем их инженерной защиты;
- выполнения специальных инженерно-геодезических, инженерно-геологических, гидрогеологических, кадастровых и других работ и исследований (наблюдений);
- локального мониторинга компонентов окружающей среды;
- санации и рекультивации территории (при необходимости) после ликвидации объектов.
Площадка относится ко II категории сложности инженерно-геологических условий.
При выполнении инженерно-геологических изысканий на площадке проектируемых зданий намечается следующий состав работ:
Сбор и анализ ранее полученных работ;
Рекогносцировочное маршрутное обследование территории;
Вынос в натуру скважин и планово-высотная привязка;
Проходка скважин;
Статическое зондирование;
Опробование грунтов;
Лабораторные работы:
Камеральные работы.
Для решения вышеперечисленных задач намечены следующие виды работ, приведенные в таблице 6.
Виды и объемы запроектированных работ.
Таблица 6
|
№ п/п |
Вид работ |
Единицы измерения |
Рекомендуемый объем работ |
|
|
11 |
Сбор и обработка материалов изысканий и исследований прошлых лет |
Мес. |
1 |
|
|
12 |
Топогеодезические работы |
Т.н. |
21 |
|
|
33 |
Маршрутные исследования |
Пог.км |
0,6 |
|
|
44 |
Буровые и горнопроходческие работы |
Пог.м. |
153 |
|
|
66 |
Опробование |
проб |
117 |
|
|
77 |
Лабораторные работы |
Анализов |
117 |
|
|
88 |
Камеральные работы |
Мес. |
2 |
3.2.1 Сбор и обработка материалов изысканий и исследований прошлых лет
Сбор и обработка материалов изысканий и исследований прошлых лет должны предшествовать проведению инженерно-геологической съемки и дешифрированию аэро- и космоматериалов.
Сбору и обработке подлежат материалы:
- инженерно-геологических изысканий прошлых лет, выполненных для обоснования проектирования и строительства объектов различного назначения - технические отчеты об инженерно-геологических изысканиях, гидрогеологических, геофизических и сейсмологических исследованиях, стационарных наблюдениях и другие данные, сосредоточенные в государственных и ведомственных фондах и архивах;
- геолого-съемочных работ (в частности, геологические карты наиболее крупных масштабов, имеющиеся для данной территории), инженерно-геологического картирования, региональных исследований, режимных наблюдений и др.;
- аэрокосмических съемок территории;
- научно-исследовательских работ и научно-технической литературы, в которых обобщаются данные о природных и техногенных условиях территории и их компонентах и (или) приводятся результаты новых разработок по методике и технологии выполнения инженерно-геологических изысканий.
В состав материалов, подлежащих сбору и обработке, следует, как правило, включать сведения о климате, гидрографической сети района исследований, характере рельефа, геоморфологических особенностях, геологическом строении, геодинамических процессах, гидрогеологических условиях, геологических и инженерно-геологических процессах, физико-механических свойствах грунтов, составе подземных вод, техногенных воздействиях и последствиях хозяйственного освоения территории. Следует также собирать другие данные, представляющие интерес для проектирования и строительства: наличие грунтовых строительных материалов, результаты разведки местных строительных материалов (в том числе вторичное использование вскрышных грунтов, твердых отходов производств в качестве грунтовых строительных материалов), сведения о деформации зданий и сооружений и результаты обследования грунтов их оснований, опыте строительства других сооружений в районе изысканий, а также сведения о чрезвычайных ситуациях, имевших место в данном районе.
При изысканиях на застроенных (освоенных) территориях следует дополнительно собирать и сопоставлять имеющиеся топографические планы прошлых лет, в том числе составленные до начала строительства объекта, материалы по вертикальной планировке, инженерной подготовке и строительству подземных сооружений и подземной части зданий.
По результатам сбора, обработки и анализа материалов изысканий прошлых лет и других данных в программе изысканий и техническом отчете должна приводиться характеристика степени изученности инженерно-геологических условий исследуемой территории и оценка возможности использования этих материалов (с учетом срока их давности) для решения соответствующих предпроектных и проектных задач.
На основании собранных материалов формулируется рабочая гипотеза об инженерно-геологических условиях исследуемой территории и устанавливается категория сложности этих условий, в соответствии с чем в программе изысканий по объекту строительства устанавливаются состав, объемы, методика и технология изыскательских работ.
Категорию сложности инженерно-геологических условий следует устанавливать по совокупности отдельных факторов (с учетом их влияния на принятие основных проектных решений) в соответствии с приложением Б СП 11-105-97 часть I.
Возможность использования материалов изысканий прошлых лет в связи с давностью их получения (если от окончания изысканий до начала проектирования прошло более 2-3 лет) следует устанавливать с учетом происшедших изменений рельефа, гидрогеологических условий, техногенных воздействий и др. Выявление этих изменений следует осуществлять по результатам рекогносцировочного обследования исследуемой территории, которое выполняется до разработки программы инженерно-геологических изысканий на объекте строительства.
Все имеющиеся материалы изысканий прошлых лет должны использоваться для отслеживания динамики изменения геологической среды под влиянием техногенных воздействий.
Объём работ составит 1 месяц.
3.2.2 Топогеодезические работы
На данной стадии будет производиться перенесение в натуру проектного положения геологических выработок, куда будет входить:
* подготовка исходных данных и составление схемы расположения выработок;
измерения для определения выработок на местности;
закрепление положения вынесенных в натуру геологических выработок.
В содержание работ по привязке геологических выработок входит:
составление схемы привязки;
* полевые измерения для определения планового положения выработок и их абсолютных отметок.
Данным проектом предусматривается выполнение 21 привязок (9 скважин и 12 точек зондирования), площадка для которых будет подготовлена специальным топогеодезическим отрядом.
Работы будут производиться штатным топогеодезическим отрядом нивелиром НС4 и теодолитом Т-ЗО.
Общий объем работ -- 21 точек.
3.2.3 Рекогносцировочные исследования
Данный вид работ запроектирован для уточнения проведения комплекса работ, уточнения положения выработок, подбора и подготовки необходимой информации для проведения инженерно-геологических исследований на территории строительства здания, подготовка рабочих документов.
Наибольшее внимание необходимо уделять наиболее неблагоприятным для освоения участкам территории (наличие опасных геологических и инженерно-геологических процессов, близкое залегание грунтовых вод, пестрый литологический состав грунтов, высокая расчлененность рельефа и т.п.).
Маршрутные наблюдения следует осуществлять по направлениям, ориентированным перпендикулярно к границам основных геоморфологических элементов и контурам геологических структур и тел, простиранию пород, тектоническим нарушениям, а также вдоль элементов эрозионной и гидрографической сети и др. Определение направлений маршрутов должно проводиться с учетом результатов дешифрирования аэро- и космоматериалов и аэровизуальных наблюдений.
При проведении комплексных изысканий маршрутное обследование территории должно включать как инженерно-геологические, так и инженерно-экологические наблюдения.
Количество маршрутов, состав и объем сопутствующих работ следует устанавливать в зависимости от детальности изысканий, их назначения и сложности инженерно-геологических условий исследуемой территории.
В данном случае, при маршрутных наблюдениях на застроенной (освоенной) территории следует дополнительно выявлять дефекты планировки территории, развитие заболоченности, подтопления, просадок поверхности земли, степень (избыточность, норма или недостаточность) полива газонов и древесных насаждений и другие факторы, обусловливающие изменение геологической среды или являющиеся их следствием.
Объём работ составит 0,6 пог.км.
3.2.4 Буровые и горнопроходческие работы.
Проходка горных выработок осуществляется с целью:
установления или уточнения геологического разреза, условий залегания грунтов и подземных вод;
определения глубины залегания уровня подземных вод;
отбора образцов грунтов для определения их состава, состояния и свойств, а также проб подземных вод для их химического анализа;
проведения полевых исследований свойств грунтов, определения гидрогеологических параметров водоносных горизонтов и зоны аэрации и производства геофизических исследований;
выполнения стационарных наблюдений (локального мониторинга компонентов геологической среды);
выявления и оконтуривания зон проявления геологических и инженерно-геологических процессов.
Выбор вида горных выработок (приложение В СП 11-105-97 часть I), способа и разновидности бурения скважин (приложение Г СП 11-105-97 часть I) следует производить исходя из целей и назначения выработок с учетом условий залегания, вида, состава и состояния грунтов, крепости пород, наличия подземных вод и намечаемой глубины изучения геологической среды.
Намечаемые в программе изысканий способы бурения скважин должны обеспечивать высокую эффективность бурения, необходимую точность установления границ между слоями грунтов (отклонение не более 0,25-0,50 м), возможность изучения состава, состояния и свойств грунтов, их текстурных особенностей и трещиноватости скальных пород в природных условиях залегания.
Буровые работы предназначаются для изучения инженерно-геологического разреза, отбора проб грунтов.
Согласно СП 11-105-97 табл. 8.1 расстояние между горными выработками следует устанавливать в зависимости от сложности инженерно-геологических условий и уровня ответственности проектируемого сооружения (ГОСТ -27751-88). При проектировании зданий II уровня ответственности на территории со II (средней сложности) категорией сложности инженерно-геологических условий, расстояние между выработками изменяется от 40 до 50 м.
Общее количество горных выработок в пределах контура каждого здания и сооружения II уровня ответственности должно быть, как правило, не менее 3. Следовательно, на данной территории необходимо пробурить 9 скважин по длине проектируемых зданий. Глубину горных выработок при опирании или заглублении свай в скальные грунты следует принимать ниже проектируемой глубины погружения нижнего конца свай не менее чем на 2 м. Глубина скважин назначена, исходя из глубины погружения свай, согласно СП 11-105-97 часть I, пункт 8.7, проектная глубина скважины назначается равной 17 м (длина сваи 12м + глубина подвала 3м + 2м).
Согласно приложению Г СП 1 1-105-97 часть I, проходка скважин производится самоходной буровой установкой УГБ - 50М, колонковым способом, «всухую», диаметром 151 мм.
Буровая установка УГБ - 50М предназначена для бурения в породах до V-VI категорий буримости гидрогеологических и инженерно-геологических скважин глубиной до 100м.
Установка смонтирована на шасси автомобиля высокой проходимости ГАЗ-66-02. Установка транспортирует специально оборудованный автоприцеп с комплексом рабочего инструмента.
Техническая характеристика установки УГБ-50М:
Таблица 7
