Инженерно-геологическая оценка участка, предназначенного для строительства

2.1. Физико-географические условия

Предполагаемый участок строительства расположен в Нижегородской области, г. Выкса..

Участок расположен на междуречном пространстве рек Велетьма и Виляя, представляющему собой обширную водно-ледниковую (зандровую) равнину. Рельеф – это совокупность всех форм земной поверхности (возвышенностей, равнин и углублений). Исследуемый участок характеризуется значительными колебаниями высот: наибольшая отметка устья скважин 121,6 метра, а наименьшая 117 метра. Поверхность имеет уклон i=0,18 и i=0,15

Геоморфологическая характеристика – зандровая равнина.

Согласно «Схеме инженерно-геологического районирования территории Нижегородской области», участок принадлежит инженерно-геологическому району II-Б-а. (II – Регион западной части Волжско-Камской антеклизы; Б – область северной и восточной частей Приволжской возвышенности; а- район преимущественного распространения флювиогляциальных отложений.)

2.2. Геологическое строение.

Грунт включает в себя отложения ледникового среднечетвертичного отдела (gQ_II), коренные породы позднеюрского отдела (J₃), флювиогляциальные отложения среднечетвертичного отдела четвертичной системы (fQ_II)

Четырьмя скважинами вскрыты три геологических слоя. Послойное описание пород приведено в таблице 4.

Возраст и генезис	№ слоя	Литология	Абс. отм. м	Мощность слоя, м
кровли	подошвы
tQIi	1	Песок мелко- и среднезернистый	121,6	111,3	0,8-5,8
gQII	2	Суглинок бурый с прослоями влажного песка, с включениями щебня, плотный	111,3	100,2	1,1-9,4
J3	3	Глина буровато-серая, темно-серая, плотная, опесчаненная, известковистая, твердая, с прослоями песка	100,2	105,4	>1

2.3. Гидрогеологические условия

На исследуемом участке строительства, во всех четырех вскрытых скважинах, обнаружена безнапорная грунтовая вода.

Тип горизонта: безнапорные грунтовые воды

Водосодержащая порода: песок кварцевый и суглинок

Положение зеркала подземных вод: абсолютная отметка 118,0м.; пьезометрического уровня нет, т.к. воды безнапорные.

Глубина до грунтовых вод колеблется от 1,22 до 3,6м. Уклон поверхности подземных вод между 1 и 2 скважинами J=0,046, между 2 и 3 J=0,14, между 3 и 4 -J=0.054.

Мощность водонасыщенного слоя от 0 до 4,48 м.

Основным источником питания подземных вод являются атмосферные осадки, закономерно распределяемые в течении года и в многолетнем цикле в соответствии с климатическими условиями местности.

В пределах крупных промышленных центрах воды 1-ого водоносного горизонта, как правило, загрязнены. Химический состав - смешанный (содержание: HSO₃, Cr, Mn…), минерализация более 1 г/м. Возможно, присутствуют нефтепродукты, нитраты, пестициды.

В водоносный горизонт возможно проникновение компонентов техногенного происхождения

2.4. Инженерно-геологическая характеристика грунтов

Скважинами вскрыты пять инженерно-геологических слоя.

Послойное описание инженерно-геологических элементов приводится ниже в таблице

Грунты подразделяются на классы, группы, типы, виды и разновидности.

Грунты, вскрытые скважинами:

1) Песок светло-серый, средний крупности, кварцевый;

2) Суглинок бурый, с прослоями песка влажного, включениями щебня;

Глина буровато-серая, опесчаненная, известковистая, твёрдая.

Класс грунтов, вскрытых скважинами:

1) глина:

класс – дисперсные (с механическими и водноколлоидными структурными связями); группа – связные; подгруппа – осадочные; тип – минеральные;

вид – глинистые грунты.

2) суглинок:

класс – дисперсные (с механическими и водноколлоидными структурными связями); группа – связные; подгруппа – осадочные; тип – минеральные; вид – глинистые грунты.

3) песок:

класс – дисперсные, группа – несвязные, тип – силикатные;

Геологический индекс	ИГЭ	Наименование грунта	Мощность слоя, м	Абсолют ная отметка, м
кровли	подошвы
tQII	1	Песок светло-серый средней крупности, кварцевый, водонасыщенный с глубины 1,22м	5,7	117	111,3
tQII	2	Песок светло-желтый, мелкий, кварцевый, с прослоями суглинка	2,4	121,6	119,2
gQII	3	Суглинок бурый, с прослоями песка влажного, включениями щебня.	1,1	111,3	110,2
gQII	4	Суглинок бурый, с включениями щебня, плотный	0,9	112,7	111,8
gQII	5	Суглинок бурый, опесчаненный	3,6	119,2	115,6
gQII	6	Суглинок бурый, плотный, с прослойками песка мелкого и включениями щебня	11,9	116,8	105,4
J3	7	Глина буровато-серая, опесчаненная, известковистая, твердая	3,2	110,2	107
J3	8	Глина темно-серая, с прослоями песка крупного	3,8	111,8	108

2.5. Физико-геологические процессы и явления

Выветривание горных пород происходит повсеместно, но протекает сравнительно медленно. В зависимости от основных действующих факторов различают следующие типы выветривания: физическое, химическое, биологическое.

Обычно одновременно действуют все типы выветривания. Мощность зоны выветрелых пород зависит в основном от уклона поверхности: на крутых склонах мощность составляет 0,10 - 0,50м, затем происходит оползание, на пологих склонах мощность до 2,00 - 3,00м, на ровных поверхностях - до 5,00м, а в зонах наличия тектонических трещин и разломов до 5,00…10,00м. Скорость выветривания зависит от интенсивности воздействующих факторов.

Для предотвращения выветривания или улучшения свойств уже выветрелой породы существуют различные мероприятия, такие как: покрытие горных пород непроницаемыми для очагов выветривания материалами, пропитывание пород различными веществами, нейтрализация агентом выветривания и т.д.).

Овражная эрозия имеет довольно широкое развитие и может поражать огромные по площади регионы.

При таянии снега и во время дождей образуются ручейки и потоки. Возникает струйчатая эрозия. Образуются промоины мелкие и глубокие, узкие и широкие. Они дают начало оврагам. Развитию оврагов способствует отсутствие растительного покрова и наличие пород, способных к размыву, и рельеф местности. Развитие промоин начинается при крутизне поверхности 1 ^о; с дальнейшим увеличением крутизны резко возрастает скорость развития. Наиболее легко размываются лессовые породы, поэтому в районах их распространения овраги имеют наиболее широкое развитие.

К мероприятиям на землях, подверженных овражной эрозией, могут быть отнесены: планировка приовражных склонов и засыпка мелких оврагов, выполаживание оврагов с устройством гидротехнических сооружений, устройство распылителей стока, строительство на базе оврагов водоемов, дорожной сети, рекреационных зон.

Речная эрозия осуществляется динамическим воздействием воды на горные породы. Одновременно вода оказывает и растворяющее действие. Обычно различают глубинную и боковую эрозию. Глубинная и боковая эрозия всегда протекают одновременно, но боковая может продолжаться и тогда, когда глубинная уже замедлилась, либо сменилась аккумуляцией.

Для зданий и сооружений, расположенных в речных долинах, подмыв берегов, в том числе и древних террас, и углубление реки представляет значительную опасность. Это приводит к обрушению берегов, появлению обвалов, оползней. С боковой эрозией борются укреплением берегов с регулированием течения реки. Способы различны: устройство набережных, подпорных стенок, наброска бутового камня, укладка ж/б плит и т.д. Направление течения реки регулируют с помощью струенаправляющих стенок, дамб, бун.

2. Выводы и рекомендации

Рельеф участка имеет возвышенный характер с уклоном i =0,18 и i=0,15. Принадлежит инженерно-геологическому району II-Б-а

В геологическом строении исследуемого участка принимают участие породы четвертичной и юрской системы:

tQ_Ii - Песок мелко- и среднезернистый

gQ_II - Суглинок бурый с прослоями влажного песка, с включениями щебня, плотный

J₃ - Глина буровато-серая, темно-серая, плотная, опесчаненная, известковистая, твердая, с прослоями песка

Во всех четырех скважинах грунтовый безнапорный горизонт. Уклон поверхности зеркала между 1 и 2 скважинами J=0,046, между 2 и 3 J=0,14, между 3 и 4 -J=0.054.

На проектируемой площадке строительства возможны выветривание горных пород, овражная эрозия, речная эрозия.

Категория сложности инженерно-геологических условий определяется по СНиП 1.02.07-87. По геоморфологическим условиям - II (средней сложности), площадка (учас­ток) в пределах нескольких гео­морфологических элементов одно­го генезиса. По­верхность наклон­ная, слабо расч­лененная. По геологическим взаи­модействиям зданий и соо­ружений с гео­логической средой- II (средней) сложности, не более четырех различных по ли­тологии слоев, залегающих нак­лонно или с вык­линиванием. Мощ­ность изменяется закономерно. За­кономерное изме­нение характерис­тик грунтов в пла­не или по глуби­не. Скальные грунты имеют неровную кровлю и перекрыты нескальными грунтами. По гидрогеологи­ческим в сфере взаимодействия зданий и сооружений с геологической средой-1 (простая), подземные воды отсутствуют или имеется один выдержанный горизонт подзем­ных вод с одно­родным химичес­ким составом. По геологическим процессам, отри­цательно влия­ющим на усло­вия строитель­ства и эксплуа­тации зданий и сооружений- (средней сложности), имеют ограничен­ное распростра­нение. Отсутствуют специфичес­кие грунты Е сфере взаимо­действия зда­ний и сооруже­ний с геологи­ческой средой. Поэтому принимаем вторую категорию сложности инженерно-геологических условий. Поэтому принимаем вторую категорию сложности инженерно-геологических условий.

Физико-механические свойства являются определяющими при выделении инженерно-геологических элементов (коэффициент пористости, степень влажности, показатель текучести). Выбор определенного показателя тесно связан с инженерно-геологическими особенностями участка, видом строительства и характером объекта.

Литература:

1. ГОСТ 25100-95. Грунты. Классификация/Госстрой России. – М.; ГУП ЦПП, 1997. – 38 с.

2. Гришина И.Н., Хромова Т.С. Условные обозначения к инженерно-геологическим разрезам. Методические указания. – Н.Новгород, издание Нижегород.гос.архит.-строит.университета, 2003. – 20с.

3. Копосов Е.В., Григорьев С.Ю., Гришина И.Н., Хромова Т.С. Анализ инженерно-геологических условий и оценка перспективности застройки территории, предназначенной для промышленно-гражданского строительства. Учебное пособие. – Н.Новгород, издание Нижегород.гос.архит.-строит.университета, 2005. – 205с.

4. Нижегородская область. Географический атлас / Отв. ред. Султанова Л.П. - Н.Новгород, 1996. – 37 с.

5. СНиП II-02-96. Инженерные изыскания для строительства. Основы проектирования. - М.: 1997.