WWW.NET.KNIGI-X.RU
БЕСПЛАТНАЯ  ИНТЕРНЕТ  БИБЛИОТЕКА - Интернет ресурсы
 

«ПУТИ ПОВЫШЕНИЯ ДОСТОВЕРНОСТИ ИНЖЕНЕРНО-ГЕОЛОГИЧЕСКОЙ ИНФОРМАЦИИ ПРИ ПРОВЕДЕНИИ ИНЖЕНЕРНЫХ ИЗЫСКАНИЙ ДЛЯ СТРОИТЕЛЬСТВА И ...»

ПУТИ ПОВЫШЕНИЯ ДОСТОВЕРНОСТИ ИНЖЕНЕРНО-ГЕОЛОГИЧЕСКОЙ

ИНФОРМАЦИИ ПРИ ПРОВЕДЕНИИ ИНЖЕНЕРНЫХ ИЗЫСКАНИЙ ДЛЯ

СТРОИТЕЛЬСТВА И РЕКОНСТРУКЦИИ МОСТОВЫХ ПЕРЕХОДОВ В Г. САНКТПЕТЕРБУРГЕ

ОЛЕЙНИК Н.Н.

Заместитель начальника отдела инженерной геологии ЗАО «ЛенТИСИЗ», г. Санкт-Петербург

oleyniknn@gmail.com

Аннотация

Проанализированы нормативная документация для проведения инженерно-геологических изысканий для проектирования мостовых переходов и необходимость их трехстадийного проведения. Показано, что специфика инженерно-геологических условий долины реки Невы в г.

Санкт-Петербурге предопределяет учет таких важных факторов, как структурно-тектоническая обстановка региона, трещиноватость коренных глин, неустойчивые формы моренных отложений.

Предложено создание временного регламента для проектирования мостовых переходов на данной территории Ключевые слова Погребенные долины; трещиноватые глины; морена; река Нева, деформации; инженерная геология; сваи Введение

В настоящее время основными документами, регламентирующими проведение инженерногеологических изысканий для проектирования мостовых переходов, являются:

СП 11-105-97 «Инженерно-геологические изыскания для строительства»;

пособие к СНиП 2.05.03-84 (актуализированы до СП 35.13330.2011) «Мосты и трубы»

по изысканиям и проектированию железнодорожных и автодорожных мостовых переходов через водотоки;



ВСН 156-88 «Инженерно-геологические изыскания железнодорожных, автодорожных и городских мостовых переходов».

Следует отметить, что в перечисленных выше документах отражены требования только для строительства новых мостов и полностью отсутствуют какие-либо материалы для проведения специализированных исследований с целью проведения реконструкции действующих мостовых переходов с учетом современных требований к их конструктивным особенностям и, соответственно, строительным материалам.

Согласно действующим документам изыскания под строительство новых мостов в общем случае проводятся в три стадии: (1) технико-экономическое обоснование (ТЭО) или техникоэкономический расчет (ТЭР); (2) проект (П); (3) рабочая документация (РД).

На стадии ТЭО (ТЭР) проводится комплекс инженерно-геодезических, инженерногеологических и инженерно-гидрометеорологических изысканий в объеме, достаточном для выявления принципиальных проектных и технических решений, стоимости объекта и, соответственно, обоснования необходимости строительства.

Изыскания на стадии рабочей документации выполняют обычно в случаях, когда в процессе проектирования выявляются дополнительные обстоятельства, вызывающие необходимость уточнения положения створа перехода.

Трехстадийность проектирования диктуется сложными ситуационными, климатическими, гидрологическими, антропогенными и прочими условиями, а также пересечением рек с шириной русел 100-200 м и более.

Стадии проведения изысканий Изменения состава и относительных объемовинженерно-геологических работ на разных стадиях проведения изысканий отражены в табл. 1.

–  –  –

Разведочные работы Полевые опытные работы Режимные стационарные наблюдения Лабораторные работы Площадь, закрашенная серым цветом, в ячейках таблицы показывает относительные объемы * работ.

В настоящей статье рассматривается ряд особенностей инженерно-геологических условий долины реки Невы, которые могут послужить основой для разработки регламента проведения трехстадийных изысканий, поскольку ширина реки превышает 200 м.

Обычно на стадии ТЭО в условиях г. Санкт-Петербурга выполняется обработка архивных материалов ГУ «ЦИОГД»1, а также проходка отдельных выработок на каждом берегу и в русле.

Глубина разведочных скважин должна назначаться индивидуально в зависимости от размеров зон оснований мостовых опор, возводимых на различных типах фундаментов.

Основной объем инженерно-геологических изысканий для проектирования мостового перехода выполняется на стадии «Проект» и включает: геофизические исследования, буровые, опытные, лабораторные и камеральные работы в объеме, необходимом и достаточном для разработки проекта моста.

На стадии «Рабочая документация» проводится комплекс изысканий, как правило, связанный с возможным изменением конструктивных особенностей моста и его элементов, а также с необходимостью уточнения физико-механических свойств грунтов, которые используются в расчетах устойчивости несущих конструкций, путем проведения полевых опытных работ в зонах оснований опор моста. Кроме того, на стадии разработки рабочей документации обязательным пунктом программы работ должно являться прогнозирование изменений инженерногеологических условий, включая преобразование гидродинамической и гидрохимической обстановки, температурного режима в подземной среде зоны влияния сооружения в период его эксплуатации, а также разработка системы мониторинга деформаций береговых, промежуточных опор и пролетного строения.

Планируемые переправы через р. Неву Согласно планам администрации г. Санкт-Петербурга, озвученным еще в 2008 году, к 2015 году через р. Неву планировалось строительство шести новых переправ, основные сведения о которых представлены в табл. 2.

ГУ «ЦИОГД» - Государственное учреждение «Центр информационного обеспечения градостроительной

–  –  –

Особенности инженерно-геологических условий г. Санкт-Петербурга В практике проектирования сооружений различного назначения в г. Санкт-Петербурге в качестве надежного опорного горизонта для свайных фундаментов обычно рассматриваются морены - лужская либо московская, а также глины верхнего венда.

В исторической части города в пределах нижней Литориновой террасы к особенностям разреза можно отнести наличие над мореной мощной толщи перекрывающих пород, обогащенных органикой, а также заторфованными грунтами и торфами. Моренные грунты здесь залегают в условиях анаэробной среды, что предопределяет пластический характер их деформирования, углы внутреннего трения в них не превышают 5-7° - вполне понятно, что они не могут служить надежным основаниями для ответственных сооружений. Подобные морены залегают в основаниях опор проектируемых Ново-Адмиралтейского, Арсенального, Феодосийского мостов и моста в створе Корабельного фарватера.

Анализ геолого-структурной карты Санкт-Петербурга (см. рисунок) дает возможность констатировать, что все проектируемые мосты попадают в зону влияния тектонических разломов различного направления. По разломам проявляются эксгаляции радона и других эманаций, которые неблагоприятно влияют на коррозию строительных материалов, кроме того, относительно невысокий уровень радиации способствует активизации микробной деятельности в подземной среде.

Рис. Геолого-структурная карта г. Санкт-Петербурга (по [1, 2]) Среди планируемых переправ через р. Неву наиболее сложные инженерно-геологические условия строительства отмечаются в створах проектируемых Арсенального, Феодосийского мостовых переходов, а также в створе ул. Коллонтай. Все указанные переправы заложены в зоне погребенной долины Пра-Невы, прорезающей верхнекотлинские глины верхнего венда на различную глубину. Крутизна склонов большинства палеодолин в пределах г. Санкт-Петербурга относительно невелика и изменяется в пределах 12-15°, реже 18°. Как известно, формирование палеодолин происходило в поздненеогеновое-раннечетвертичное время за счет эрозионной деятельности древней речной системы, которая закладывалась по тектоническим разломам, на участках которых коренные глины характеризуются максимальной степенью дезинтеграции.

Эрозионный врез способствовал формированию трещин упругого отпора не только в тальвегах, но и в склоновых частях погребенных долин. Трещиноватость плотных глинистых пород повышает водопроницаемость, снижает прочность и обеспечивает высокую степень изменчивости показателей деформационных свойств, что будет определять развитие неравномерности перемещений опор мостов и, следовательно, концентрацию напряжений в пролетном строении мостов [3].

Верхнекотлинские глины (V2kt2) следует оценивать как трещиновато-блочную среду, имеющую зональное строение по глубине. Трещины в них формировались за счет тектонических и нетектонических факторов. Зональное строение толщи коренных глин может быть охарактеризовано изменением физико-механических свойств, а также степенью трещиноватости (табл. 3, 4).





–  –  –

вне зон, в знаменателе - в зонах тектонических разломов.

Для квазипластичных разностей.

** Для непластичных разностей.

*** Верхняя часть толщи коренных глин рассматривается как зона разуплотнения. В глинах венда вне зон размыва ее максимальная мощность составляет 40-70 м и более. Интенсивность трещиноватости убывает по глубине, что приводит к возрастанию размеров блоков. В зонах тектонических разломов интенсивность трещиноватости глин максимальна на всю глубину разреза, при этом нарушается зональное строение толщи [5]. Прочность на сжатие верхнекотлинских глин в этих зонах снижается в несколько раз.

В таблице 4 приведены результаты исследования параметров сопротивления сдвигу коренных глин в различных зонах по глубине с учетом интенсивности их трещиноватости. Важно подчеркнуть, что при анализе и оценке прочности литифицированных глинистых пород заметную роль играет их микротрещиноватость, которая часто не фиксируется визуально, но ее влияние проявляется при исследовании масштабного эффекта в процессе лабораторных испытаний таких отложений.

Механические свойства верхнекотлинских глин должны определяться в полевых условиях на основе штамповых и прессиометрических испытаний в скважинах. При этом стоит особо отметить, что назначение параметров механических свойств трещиноватых глин с использованием данных статического зондирования недопустимо. При отсутствии возможности проведения полевых исследований в характеристики прочности (сцепление) и деформационной способности необходимо вводить коэффициенты структурного ослабления.

При проведении изысканий как под новые, так и под реконструируемые мосты должны учитываться и экологические факторы, определяемые историей освоения того или иного участка набережной и, как следствие, степенью его техногенного загрязнения биотическими и абиотическими компонентами. На протяжении всего течения р. Невы в разные годы от начала освоения территории города велись работы по устройству набережных, ликвидировались реки и каналы, впадавшие в Неву. Местоположение многих из них имеет высокую степень корреляции с положением погребенных долин. Кроме того, вдоль всех набережных р. Невы проложено множество различных коммуникаций, в том числе канализационных сетей, некоторые из которых были заложены еще в первой половине XX века и имеют износ более 50%. Утечки из таких сетей приводят к контаминации грунтов, грунтовых вод и водоупорных толщ. Канализационные стоки содержат тонкие взвеси и большое количество клеток микроорганизмов, которые сорбируются на минеральных зернах, прежде всего песков, что приводит к резкому снижению их коэффициентов фильтрации и формированию плывунных свойств, хотя их гранулометрический состав может и не отвечать истинным плывунам. Такие пески характеризуются высокой чувствительностью к вибрационным и динамическим нагрузкам, переходя в состояние тяжелой жидкости.

Существование восстановительной среды и микробной пораженности переводит глинистые грунты в категорию квазипластичных, часто тиксотропных отложений.

Все вышеуказанные факты не могли не сказаться на свойствах подстилающей толщи грунтов, поэтому при разработке проектов строительства мостовых переходов история освоения прилегающих участков набережных должна изучаться с особенной детальностью и учитываться при выполнении инженерно-геологических изысканий.

При проведении изысканий под планируемое строительство моста в створе улиц Фаянсовая и Зольная, а также моста в створе Большого Смоленского проспекта и улицы Коллонтай особое внимание должно быть обращено на газогенерирующие отложения микулинского горизонта (mIIImk). Это морские отложения, образовавшиеся в теплое межледниковье. Они представлены суглинками, реже мелкозернистыми песками от темно-серого до черного цвета, часто с хорошо сохранившимися битуминозными органическими остатками, что предопределяет активность протекающих в них биохимических процессов за счет жизнедеятельности богатой природной микрофлоры, приводящей к образованию метана, азота, углекислого газа и др. Газогенерация в микулинских глинистых отложениях предполагает влияние газов на напряженное состояние четвертичной толщи во времени в зависимости от газодинамического давления, а также агрессивность подземных вод по отношению к конструктивным материалам, в том числе к бетонам и железобетонам [3]. Обычно четвертичные отложения, перекрывающие микулинские газогенерирующие слои, имеют достаточно высокую степень газонасыщения, что сказывается на напряженно-деформированном состоянии толщи, формируя нестабильное состояние песчаных и супесчаных отложений.

Заключение При разработке регламента на проведение инженерно-геологических изысканий для строительства мостовых переходов в г.

Санкт-Петербурге должны быть учтены:

структурно-тектоническая обстановка;

трещиноватость глин;

наличие погребенных болот;

исторический аспект освоения и создания набережных;

развитие плывунов, квазипластичных и тиксотропных грунтов;

наличие газогенерирующих грунтов;

микробная пораженность грунтов;

биокоррозия строительных материалов;

трехстадийность проведения изысканий;

прогнозирование изменений инженерно-геологических условий;

разработка системы мониторинга моста.

Список литературы

1. Геологический атлас Санкт-Петербурга. СПб.: Комильфо, 2009. 57 с.

2. Геолого-структурная карта Санкт-Петербурга. 1:100 000 / сост. Е.К. Мельников, А.Н. Шабаров.

СПб.: Государственный научно-исследовательский институт горной механики и маркшейдерского дела, Межотраслевой научный центр ВНИМИ, 2004.

3. Дашко Р.Э., Александрова О.Ю., Котюков П.В., Шидловская А.В. Особенности инженерногеологических условий Санкт-Петербурга // Реконструкция городов и геотехническое строительство. 2011 № 13. С. 25-71.

4. Дашко Р.Э., Еремеева А.А. Инженерно-геологические особенности коренных глин СанктПетербурга как среды для размещения подземных сооружений // Материалы Международного симпозиума «Инженерно-геологические проблемы урбанизированных территорий».

Екатеринбург: АКВА-ПРЕСС, 2001. Т. 2.

5. Дашко Р.Э., Александрова О.Ю., Шидловская А.В. Инженерно-геологическая оценка морен Санкт-Петербурга как прочных и устойчивых отложений - миф или реальность? // Материалы годичной сессии Научного совета РАН по проблемам геоэкологии, инженерной геологии и гидрогеологии: Сергеевские чтения. М.: Изд-во РУДН, 2010. Вып. 12. С. 253-258.

Похожие работы:

«Министерство образования и науки Российской Федерации федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ТОМСКИЙ ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ" Институт Природных ресурсов Специальность Разраб...»

«Научный журнал КубГАУ, №78(04), 2012 год 1 УДК 630.323.113 UDC 630.323.113 IMPROVED OF BEARING EQUIPMENT IN СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ПОДШИПНИКОВ FOREST PROCESSING СКОЛЬЖЕНИЯ ЛЕСООБРАБАТЫВАЮЩЕГО ОБОРУДОВАНИЯ Пошарников Феликс Вла...»

«Interthane ® 990 Полиуретановое покрытие Двухкомпонентное, акрил-полиуретановое внешнее покрытие, обеспечивающее великолепную ОПИСАНИЕ долговечность и длительный интервал между окрашиванием. ПРОДУКТА Предназначено как для н...»

«С.С. Зорин СТРОИТЕЛИ РУССКОЙ КУЛЬТУРНОЙ ЖИЗНИ (Так называл их К.С. Станиславский) Прослеживается история рода Демидовых, известных промышленников и меценатов и его место в развитии русско...»

«РЕГЛАМЕНТ СОВРЕМЕННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ ОЧИСТКИ ВОЗДУШНЫХ СУДОВ Киев 2010 ОЧИСТКА ВОЗДУШНЫХ СУДОВ Несколько причин, по которым владельцу воздушного судна следует стремиться поддерживать внешний вид своей техники на высоком уро...»

«"Часы со звоном время бьют." История часов богата, интересна и вполне доступна для всех, кто ею заинтересуется. Поэтому опустим подробности и пунктирно пробежимся по отдельным этапам, чтобы оставить больше времени для обстоятельного разговора о механических часах и роли...»

«МОДЕЛИ СЕРИИ STEM 18 Инструкция по эксплуатации СОДЕРЖАНИЕ Введение........................................................................................... 2 Меры без...»








 
2017 www.ne.knigi-x.ru - «Бесплатная электронная библиотека - электронные матриалы»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.