ИНЖЕНЕРНО ГЕОЛОГИЧЕСКИЕ УСЛОВИЯ ТЕРРИТОРИИ ДНЕПРО-БУГСКОГО МОРСКОГО ПОРТА

5 ИНЖЕНЕРНО ГЕОЛОГИЧЕСКИЕ УСЛОВИЯ ТЕРРИТОРИИ ДНЕПРО-БУГСКОГО МОРСКОГО ПОРТА

Площадка проектируемого строительства расположена в северо-западной части Днепро-Бугского морского порта (см. черт. Лист № 1).

В геоморфологическом отношении участок находится на искусственном образовании территории с абс. отметками поверхности 0.2 – 1.8 м (в местах складирования песков до 5 м) и прилегающей акватории порта с глубинами 2.2 – 4.0 м (в местах проведения дноуглубительных работ до 9.3 – 12.0 м).

В геологическом строении принимает участие толща четвертичных аллювиально-лиманных (alQ) песчано-глинистых грунтов, залегающая на размытой поверхности коренных неогеновых отложений сарматского яруса (Nsr), представленных переслаиванием глинистых грунтов с известняками.

Естественные отложения на территории повсеместно перекрыты техногенными грунтами (tQ1v), намытыми в тело оградительного сооружения акватории порта.

Более подробно физико-географические условия и общее геологическое строение района освещены в материалах изысканий Черноморниипроекта (бр. Арх. №№ 2029из, 3153из).

Исходя из условий образования, с учетом структуры, вещественного состава, физико-механических свойств грунтов, результатов статического зондирования, на исследуемом участке выделены инженерно-геологические элементы (ИГЭ), представленные на разрезах I-I÷X-X (черт. Лист №№ 3/1 – 3/4).

Техногенные грунты для строительства

ИГЭ 01 – песок крупный, желто-серый, с илистыми прослойками, с включениями ракуши (на отдельных участках – ракушечный), растительных остатков, неоднородный, насыщенный водой (в кровле – влажный), рыхлый; мощностью до 7.5 м.

ИГЭ 02 – песок средней крупности, желто-серый, с включением ракуши, неоднородный, насыщенный водой (в кровле – влажный), рыхлый; мощностью до 6.4 м.

Червертично аллювиально-лиманные отложения

ИГЭ 1 – ил суглинистый, серый, с прослойками торфа (в районе СКВ. №№ 438, 456 – сапропель черный, среднеминеральный, с включением ракуши – ИГЭ 1а), с включением ракуши; мощностью до 1.5 м (в районе СКВ. №438 – 4.5 м).

ИГЭ 2а – песок крупный, серый, ракушечный, неоднородный, насыщенный водой, рыхлый; залегает в р-не скв. №№ 22, 152, 315 мощностью до 3.0 м.

ИГЭ 3 – суглинок серый, с прослойками песка, полутвердый; мощностью до 2.9 м.

ИГЭ 4 – глина серая, полутвердая; мощностью до 2.6 м.

ИГЭ 5 – песок средней крупности, серый, с глинистыми прослойками, с включением ракуши, насыщенный водой, средней плотности (в кровле – рыхлый); мощностью до 8.5 м.

ИГЭ 6 – песок крупный, серый, с включением ракуши, неоднородный, насыщенный водой, рыхлый; мощностью до 3.2 м.

ИГЭ 6а – песок крупный, серый, с глинистыми прослойками, с включением ракуши, неоднородный, насыщенный водой, средней плотности; мощностью до 11.3 м.

Червертичные аллювиальные отложения (кора выветривания) строительства

ИГЭ 7 – щебнистый грунт серый, с глинистым заполнителем полутвердой консистенции; мощностью до 1.2 м.

Неогеновые отложения. Сарматский ярус

ИГЭ 8 – известняк светло-серый, трещиноватый, с глинистыми прослойками, весьма низкой прочности; вскрытой мощностью до 5.6 м.

ИГЭ 9 – глина зеленовато-серая, с прослойками известняка, полутвердая; вскрытой мощностью до 4.8 м.

В период производства полевых работ (сентябрь 1996 г.) установившийся уровень грунтовых вод зафиксирован буровыми скважинами на глубинах 0.8 – 1.0 м от поверхности территории (абс. отметки -0.7 ÷ 0.5 м).

Уровень грунтовых вод динамически связан с уровнем р. Южный Буг (Бугского лимана). Подпитка горизонта происходит за счет инфильтрации атмосферных осадков. Воды безнапорные, приурочены к песчаным отложениям. Водоупором для грунтовых вод служат сарматские глины.

Физико-механические свойства для строительства

Значения показателей физико-механических свойств грунтов приводятся на основании выполненных лабораторных исследований, результаты которых помещены в таблице (прил. 10, только в 1-м экз. заключения) и на паспортах определения прочностных и деформационных свойств грунтов (прил. 11 и 12, только в 1-м экз. заключения).

Определение числа пластичности (Iр), показателя текучести (IL), плотности сухого грунта (ρа), коэффициента пористости (е), степени влажности (Sr) выполнено расчётным путём.

Прочностные свойства грунтов определялись по образцам ненарушенной структуры на приборах прямого среза ГГП-30 без предварительного уплотнения при природной влажности, деформационные свойства грунтов – на компрессионных приборах. Гранулометрический состав песчаных грунтов определён ситовым методом.

Наименования грунтов даны в соответствии с ГОСТ 25100-82 (Грунты. Классификация)

Частные значения показателей свойств грунтов дифференцированы по литологическим слоям, рассматриваемым как самостоятельные инженерно-геологические элементы, для которых правомерна статистическая обработка всей совокупности частных определений, относящихся к данному слою и сведены в сводные таблицы (прил. 3, стр. 29 – для глинистых грунтов, прил. 4, стр. 31 – для песчаных грунтов).

Оценка физико-механических свойств грунтов выполнена на основании статистической обработки (в соответствии с ГОСТ 20522-75) результатов лабораторных испытаний, с учётом материалов изысканий прошлых лет.

Статистическая обработка проведена на персональном компьютере IBM – 486 по соответствующим программам (прил. 13, только в 1-м экз. заключения).

Результаты статистической обработки частных значений показателей физических свойств глинистых грунтов приведены в таблице 1 (стр. 11), песчаных грунтов в таблице 2 (стр. 12), физико-механических свойств песчаных и глинистых грунтов в таблице 3 (стр. 13), полускальных грунтов (известняков) в таблице 4 (стр. 14).

Плотность сложения и механические характеристики песчаных грунтов определены по данным статистического зондирования. Режим проведения полевых испытаний грунтов выполнен в соответствии с требованиями ГОСТ 20069-81.

Построены графики изменения удельного сопротивления грунта под конусом зонда (q3, МПа) по глубине в точках статического зондирования №№ 532а-537а, совмещенные с разрезами соответствующих скважин (черт. Лист №№ 4/1 – 4/6).

Статистическая обработка частных значений удельного сопротивления грунта под конусом зонда выполнена в соответствии с ГОСТ 20522-75 с учетом материалов изысканий прошлых лет (бр. Арх. №№ 3153из, 3155из).

Результаты обработки приведены в таблице 5 (стр.15), где по нормативным значениям лобового сопротивления (q3) определены значения прочностных и деформационных показателей свойств грунтов (в соответствии со СНиП 1.02.07-87, прил. 4, табл. 1-3.5).

Согласно выполненным лабораторным определениям (прил. 5, стр. 36) грунты ИГЭ 01 и ИГЭ 02 (выше уровня грунтовых вод) – слабоагрессивны по отношению к бетонным, железобетонным и асбестоцементным конструкциям независимо от марки бетона по водопроницаемости (показатель агрессивности Cl + 0.25SO4² — 55-430 мг/кг), СНиП 2.03.11-85. табл. 4.

Коррозионная агрессивность грунтов ИГЭ 01 и ИГЭ 02 (выше уровня грунтовых вод) по отношению к углеродистой стали (прил. 6, стр.38), в зависимости от величины удельного электрического сопротивления (лабораторные определения) – от средней до высокой (18.4 – 42.0 Ом м), ГОСТ 9.602-89, табл. 1.

Коррозионная активность грунтов ИГЭ 01 и ИГЭ 02 (выше уровня грунтовых вод, прил. 7, стр. 40) по отношению:

К свинцовой оболочке кабеля (ГОСТ 9.602-89, табл. 2)
— по водородному показателю рН (7.6-8.1) – средняя,
— по количеству органического вещества (0.0008-0.0078 %) – низкая,
— по содержанию нитрат-иона (0.0001-0.0002 %) – средняя;

К алюминиевой оболочке кабеля (ГОСТ 9.602-89, табл. 4)
— по водородному показателю рН (7.6-8.1) – средняя,
— по содержанию хлор-иона (0.0013-0.0405 %) – от средней до высокой,
— по содержанию иона железа (до 0.0002 %) – низкая.

Согласно выполненному химическому анализу (прил. 9, стр. 43), грунтовые воды и воды акватории р. Южный Буг среднеагрессивны по содержанию хлоридов к арматуре железобетонных конструкций при периодическом смачивании, в районе скв. № 533 – слабоагрессивны по содержанию сульфатов и агрессивной углекислоты к бетону нормальной проницаемости на портландцементе, сильноагрессивны на металлические конструкции по водородному показателю рН и суммарной концентрации сульфатов и хлоридов с учётом насыщения воды хлором (СНиП 2.03.11-85, табл. 5-7, 26).

Коррозионная агрессивность грунтовых вод по отношению к свинцовой оболочке кабеля (ГОСТ 9.602-89, табл. 3) по водородному показателю рН (7.75-8.1) – средняя, по общей жесткости (32.5 – 38.0 мк экв/дм³) – низкая, по нитрат-иону (0.2 – 0.6 мк/дм³) – низкая.

Коррозионная агрессивность грунтовых вод по отношению к алюминиевой оболочке кабеля (ГОСТ 9.602-89, табл. 5) по водородному показателю рН (7.75 – 8.1) – средняя, по содержанию хлор-иона (4300 – 4600 мк/дм³) – высокая.

Рекомендуемые расчётные значения показателей физико-механических свойств грунтов для каждого выделенного инженерно-геологического элемента приведены в табл. 6 (стр. 16) – для оснований гидротехнических сооружений, в табл. 7 (стр. 17) – для оснований зданий и сооружений.

Эти данные приведены согласно выполненным лабораторным исследованиям свойств грунтов, проведённым полевым испытаниям грунтов методом статического зондирования, с учётом материалов изысканий прошлых лет и рекомендаций, принятых при проектировании на соседних участках с аналогичными грунтовыми условиями.

Расчётные значения плотности грунтов (ρ), угла внутреннего трения (φ) и удельного сцепления (с) приведены при доверительной вероятности (а) 0.95 – для расчётов оснований по несущей способности (ρ1, φ1, с1) и 0.85 – для оснований по деформациям (ρ, φ, с), модуля деформации (Е) – для диапазона нагрузок 0.1 – 0.2 МПа.

Значения модуля деформации (Е) для ИГЭ 3, ИГЭ 4 и ИГЭ 9 приведены с учётом поправки β (ГОСТ 23988-79) и коэффициента mk (СНиП 2.02.01-83).

Заключение для строительства

1. По совокупности геологических факторов исследуемый участок отностится ко 2-й категории сложности инженерно-геологических условий (СНиП 1.02.07-87), прил. 10).
2. Инженерно-геологическая (грунтовая) модель участка на разрезах I-I÷X-X (черт. Лист №№ 3/1 – 3/4).

3. Техногенные (намывные) грунты ИГЭ 01 и ИГЭ 02 (пески рыхлые) залегают до глубины 1.5 – 7.5 м от поверхности территории (абс. отметки – 1.1 ÷ — 6.9 м).

4. Толща четвертичных аллювиально-лиманных отложений представлена песчаными грунтами с прослоцками (до 2.9 м) суглинков и глин полутвёрдой консистенции. Песчаные отложения – средней плотности (в районе скв. №№ 532, 534 – рыхлые).

5. Неогеновые (коренные) грунты ИГЭ 8 и ИГЭ 9 залегают с абс. отметок -12.6 ÷ -16.2 м.

6. В период производства полевых работ (сентябрь 1996 г.) установившийся уровень грунтовых вод з афиксирован буровыми скважинами на глубинах 0.8 – 1.0 м от поверхности территории (абс. отметки -0.7 ÷ 0.5 м). воды безнапорные, приурочены к песчаным отложениям. Водоупором для грунтовых вод служат сарматские глины.

Уровень грунтовых вод динамически связан с уровнем р. Южный Буг (Бугского лимана) строительства

Подпитка горизонта происходит за счет инфильтрации атмосферных осадков. По данным многолетних наблюдений экстремальные колебания уровня зафиксированы на отметках -1.47 ÷ 0.9 м.

Грунтовые воды и воды р. Южный Буг среднеагрессивны по содержанию хлоридов к арматуре железобетонных конструкций при периодическом смачивании, в районе скв. № 533 – слабоагрессивны по содержанию сульфатов и агрессивной углекислоты к бетону нормальной проницаемости на портландцементе, сильноагрессивны на металлические конструкции.

Коррозионная агрессивность грунтовых вод по отношению к свинцовой оболочке кабеля – высокая.

7. Рекомендуемые расчётные значения показателей физико-механических свойств грунтов приведены в табл. 6 (стр. 16) – для оснований гидротехнических сооружений. В табл. 7 (стр. 17) – для оснований зданий и сооружений.

8. Оптимальный тип фундаментов должен быть определён технико-экономическим расчётом.

При выборе в качестве основания свайные фундаменты необходимо предусмотреть полевые испытания свай динамической (ударной) нагрузкой.

9. Категория грунтов по сейсмическим свойствам – III (третья), для ИГЭ 8 и ИГЭ 9 – II (вторая), СНиП II-7-81*, табл. 1*.

10. Коррозионная агрессивность грунтов ИГЭ 01 и ИГЭ 02 (выше уровня грунтовых вод) по отношению к бетонным, железобетонным и асбестоцементным конструкциям независимо от марки бетона по водопроницаемости – слабоагрессивная, к углеродистой стали – высокая, к свинцовой оболочке кабеля – средняя, к алюминиевой оболочке кабеля – высокая.

11. Согласно карте климатического районирования для строительства, климатический подрайон – IIIБ (СНиП 2.01.01-82, прил. 1).

12. Зона влажности – сухая (СНиП II-3-79**, прил.1*) строительства

13. Нормативная глубина сезонного промерзания грунтов – 0.8 м (СНиП 2.01.01-82, прил. 1).

14. При производстве дноуглубительных работ многочерпаковыми земснарядоми, группу грунта по трудности разработки принять согласно «Нормам на морские дноуглубительные работы» (РД 31.74.09-86, табл. 3):
для ИГЭ 0, ИГЭ 0 и ИГЭ 2а – II гр. (IIIк. IIIс гран. класс),
ИГЭ 1 – I гр. (V гран. класс),
ИГЭ 3 и ИГЭ 4 – V гр. (V, VI гран. класс),
ИГЭ 5 – III гр. (IIIс гран. класс),
ИГЭ 6а – III гр. (IIIк гран. класс).

15. При производстве земляных работ группу грунта по трудности разработки, в зависимости от типов применяемых механизмов, принять согласно СНиП IV-2-82, табл.1-1:
для ИГЭ 01 и ИГЭ 02 – п.27б.

Главная