Инженерно-геологические методы изысканий при строительстве Минского метрополитена

Методика изысканий при строительстве метрополитена в условиях Минского региона следующая.Создают планово-высотную привязку выработок и точек опытных работ в системе координат г. Минска и Балтийской системе высот. Выработки и точки перенесены в натуру от четко обозначенных контуров, их координаты были определены графически по топоплану масштабом 1:500, высоты - техническим нивелированием.

Затем выполняется размещение с заданной глубиной выработок (рисунок 2.1).

Рисунок 2.1 Карта фактического материала станции метрополитена «Аэродромная»

1 – территория, где проектируется размещение платформы станции «Аэродромная» и прилегающих тоннелей, 2 – пробуренная скважина и ее номер.

Расположение скважин на участке проектируемой трассы намечено согласнотребований инструкции по инженерно-геологическим изысканиям для проектирования и строительства метрополитенов, сооружений - согласно строительных норм Беларуси (СНБ) для инженерных изысканий в целях строительства.

В связи с отсутствием подъездов к местам производства работ (застроенность территории, наличие густой сети подземных и наземных коммуникаций) выработки 1037, 1052 смещены от ранее намеченных, а выработки 1032, 1033, 1036, 1040 не пройдены (рисунок 2.1).

Расстояния между скважинами по трассе метро составляет преимущественно 20-30 м. На участках станции и входов скважины точки зондирования расположены по контурам и осям сооружений с расстоянием между ними 10-18 м.На участке тоннеля глубина выработок принята на 10 м ниже лотка и составилат21-24 м, на входах станции 12-13 м. Нумерация скважин начинается с номера 1025 и является продолжением ранее принятойпо третьей линии метрополитена.

Для определения прочности грунтов и прослеживания границ распространения инженерно-геологических элементов выполнялось статическое и динамическоезондирование 1,0-1,5 м отнамеченных скважин, на участках входов и между ними. После чего проводились лабораторные исследования в грунтовой лаборатории, с последующей камеральной обработкой всех полученных данных.

Полевые методы

Статическое зондирование выполненоустановкой голландской фирмы «GeoMilEquipment» и приставкой к установке ПБУ зондами II типа диаметром 36 мм [13, стр. 2].

Непрерывно по глубине регистрировались характеристики грунтов с синхронной поглубине регистрацией характеристик грунтов:

· удельное сопротивление под наконечником зонда q_с, МПа;

· удельное сопротивление на участке боковой поверхности зонда fs, кПа.

В местах, где зондирование прекращалось выше проектных глубин (из-за повышенной прочности песчаных грунтов и присутствия в них и в супесях моренных крупнообломочных включений) приложении предельного усилия вдавливанию зонда, производилась разбурка грунта до глубин 11, м с дальнейшим проведением статического зондирования.

После разбурки. во многих точках статического зондирования удельное сопротивление под наконечником превышало 30-40 МПа, в отдельных точках достигало 60 МПа и более, в подобных случаях, в связи с пределом технических возможностей установок, зондирование прекращалось.

Динамическое зондирование обладающее большей разрешительной способностьювыполнялось тяжелым типом оборудования (масса молота 120 кг диаметром основания 74 мм в точках 1060. 1066), где после разбурки проектные глубины статическим зондированием не были достигнуты[13, стр. 12].

Бурение скважин диаметром 168 и 127 мм выполнялось механическим ударно-канатным способом установками УГБ-50М и ПБУ-2.

Разбурка асфальта для статического и динамического зондирования шнековым способом диаметром 135 мм до глубины 0,5-1,4 м, упрочненных прослоев - до глубины 11,5 -17,7 м

В процессе бурения из скважин отбирались образцы нарушенного и ненарушенного (монолит) сложения.Монолиты отбирались вдавливаемым грунтоносом с диаметром входного отверстия 90 мм в парафинированные бумажные гильзы с полиэтиленовым покрытием, с герметизацией торцов специальными резиновыми крышками, транспортированием и хранением согласно [12, стр. 5].

Скважина 1024 дублировалась до глубины 4,0 м для дополнительного отбора монолитов, в скв. 1034, 1062 - до глубины 14.0-17,5 м для уточнения гидрогеологических условий, скв. 1031 - из-за наличия на глубине 18,0 м валуна[21, стр. 4].

Лабораторные методы

Лабораторные исследования выполнялись для определения физических характеристик грунтов, а также анализы грунтов и проб подземных вод.

Физические характеристики рассматриваются через параметры прочности и деформируемости глинистых грунтов, что изучались на образцахненарушенного сложения при природной влажности и в условиях полного водонасыщения. [16, стр. 11].

Прочностные характеристики получены методом одноплоскостного среза по схеме консолидированно-дренированного и неконсолидированного-недренированного испытания в глинистых фунтах при нормальных давлениях 0,025; 0,05; 0,075; 0,1; 0,15; 1,5; 0,2; 0,3 МПа при природной влажности. В моренных глинистых грунтах - по схеме консолидированного и неконсолидированного испытания при нормальных давлениях 0,05, 0,1, 0,15, 0,2, 0,3, 0,5 МПа при природной влажности и полном водонасыщении.

Характеристики деформируемости изучались методом компрессионного сжатия в лабораторных приборах.

Химические анализы грунтов, проб подземных вод для определения их коррозионной агрессивности к бетонным и железобетонным конструкциям выполнены в соответствии с требованиями технического кодекса установившейся практики [21, стр. 5].

Камеральные работы. Результаты зондирования, бурения и лабораторных исследований были систематизированы и обобщены. Камеральная обработка и интерпретация результатов испытаний проводилась с помощью компьютерных программ.Выполнена статистическая обработка. Построены по полученным данным инженерно-геологические разрезы и колонки скважин.

Также обобщены результаты лабораторных определений физических характеристик, испытаний грунтов на срез и компрессию, а также испытаний штампом на этом же участке трассы и примыкающих площадках.

 

ГЛАВА 3