Геологические и инженерно-геологические процессы и явления

Оценка карстовой и карстово-суффозионной опасности участка.

Оценка карстовой и карстово-суффозионной опасности участка осуществлялась в ходе рекогносцировки участка, буровых работ, геофизических исследований, а также на основании анализа собранных фондовых данных.

В соответствии со «Схематической картой инженерно-геологического районирования г. Москвы по степени опасности проявления карстово-суффозионных процессов» территория относится к неопасной в карстово-суффозионном отношении. При этом данные проводившегося бурения подтвердили отсутствие карстовых полостей и невозможность развития карстово-суффозионных процессов из-за наличия повсеместно под толщей четвертичных отложений верхнеюрских глин.

В ходе проводившейся рекогносцировки территории поверхностных проявлений карстово-суффозионных процессов на земной поверхности в виде карстовых провалов, воронок и оседаний не обнаружено.

При проходке скважин провалы бурового инструмента не зафиксированы, (карстовые полости не обнаружены), повышенного расхода воды при бурении не отмечено.

В ходе изыскательских работ, выполненных на площадке, установлено, что основными особенностями ее геологического строения являются:

· отсутствие поверхностных проявлений карстово-суффозионных процессов в виде воронок и оседаний;

·повсеместное залегание верхнеюрских глинистых пород – регионального водоупора (мощностью 16,3-17,4 м), перекрывающих карстующиеся отложения;

· отсутствие гидрогеологических «окон», по которым могла бы происходить вертикальная фильтрация подземных вод;

· отсутствие опасных эрозионных врезов, размывов и других опасных дефектов на поверхности глин и известняков;

· избыточные напоры подземных вод имеют докритические значения;

· отсутствие в известняках переотложенных четвертичных песков;

· отсутствие заметных карстово-суффозионных проявлений (разуплотненных зон, смещений слоев и т.п.) в указанных толщах.

Учитывая отмеченные выше особенности, обследованная площадка в соответствии с «Инструкцией по проектированию зданий и сооружений в районах города Москвы с проявлением карстово-суффозионных процессов» [18] является неопасной в карстово-суффозионном отношении.

Оценка степени морозного пучения грунтов, залегающих в зоне сезонного промерзания.

Нормативная глубина сезонного промерзания грунтов по СНиП 23-01-99 и «Пособию по проектированию оснований зданий и сооружений (к СНиП 2.02.01-83*)» составляет для суглинков – 1,40 м, для песков – 1,70 м.

В соответствии с п.2.137 [21] насыпные грунты, залегающие в зоне промерзания (ИГЭ №1) относятся к непучинистым грунтам.

Оценка степени пучинистости среднечетвертичных ледниковых суглинков (ИГЭ №2,4,5), находящихся в зоне сезонного промерзания производилась согласно [9] с помощью расчетного параметра R_f:

,

где W -природная влажность грунта (дол.ед.);

W_cr – критическая влажность (дол.ед.);

W_sat – полная влагоемкость грунта (дол.ед);

W_p –влажность на границе раскатывания (дол.ед);

М₀ – безразмерный коэффициент, численно равный абсолютному значению средней многолетней температуры воздуха за зимний период;

ρ_s – плотность частиц грунта (г/см³);

ρ_d – плотность сухого грунта (г/см³).

Исходные данные и результаты расчета параметра R_f представлены ниже в таблице 2.3:

Таблица 2.3.

Относительная деформация морозного пучения e_fh для мягкопластичных глин (ИГЭ-3) исходя из зависимости e_fh=f(R_f) составляет 0,092. Согласно ГОСТ 28622-90 указанные глины по степени пучинистости относятся к сильнопучинистым грунтам.

Оценка механической суффозионной устойчивости песков изучаемого участка производилась по методике ВНИИГ. При этом принималось, что без ущерба для конструкции здания из грунта могут быть вынесены самые мелкие частицы, количество которых не превышает 3-5% по массе, т.е. критерий несуффозионности может быть записан в виде:

d_{c i max}<d₃ ¸d₅,

Где

dcimax – максимальный размер частиц, которые могут быть вынесены фильтрационным потоком в результате суффозии, dcimax=0,77d0 max; d0 max – диаметр максимальных фильтрационных пор в грунте, определенный по формуле d0 max=0,455k е d17; k – коэффициент неравномерности раскладки частиц в грунте, k=1+0,05 Сu, Сu – степень неоднородности грунта, Сu=d60/d10, d60, d10, d17 – диаметр частиц соответственно 60, 10, 17 процентной обеспеченности (диаметры частиц, меньше которых в данном грунте содержится (по массе) соответственно 60, 10, 17 % частиц); е – коэффициент пористости.

Значения d₆₀, d_{10 ,} d₁₇ определялись по графикам гранулометрического состава (см. приложение 20). Результаты расчета по приведенным выражениям сведены в ниже в таблицу 2.4.

Таблица 2.4.

Из результатов выполненных расчетов, приведенных в настоящей таблице, следует, что песчаные грунты представленные ИГЭ №2 являются суффозионно-устойчивыми.