Инженерно-геологические условия реконструкции моста через протоку озера Зашишево

Луткова Кристина Николаевна

Инженерно-геологические условия реконструкции моста через протоку озера Зашишево

В данной выпускной квалификационной работе проанализированы инженерно-геологические условия реконструкции моста через протоку озера Зишишево. Была проделана комплексная работа, направленная на выявление инженерно-геологических и других факторов, приведших к возникновению дефектов мостового перехода. Выделены инженерно-геологические элементы и охарактеризованы физико-механические свойства грунтов, произведены расчеты, построен ряд графических изображений, помогающих в оценке инженерно-геологических условий изучаемой территории. Структура работы представлена введением, 7 главами, 12 параграфами, заключением, списком литературы и приложениями. Во введении определены актуальность темы, цели и задачи, поставленные в работе, объект и предмет исследования. В заключении, сделаны выводы о проделанной работе и подведен итог исследованию. В работе использовано 13 таблиц, 10 рисунков и 6 приложений, список использованной литературы содержит 20 источников. Общий объем выпускной квалификационной работы составляет 56 страниц.

Охрана окружающей среды. Экология человека

Дипломы

Вуз: Санкт-Петербургский государственный университет (СПбГУ)

ID: 587d36375f1be77c40d5899a

UUID: 74d0ff44-3294-45e4-90bd-771fd55a0614

Язык: Русский

Опубликовано: почти 8 лет назад

Просмотры: 50

Луткова Кристина Николаевна

Источник: Санкт-Петербургский государственный университет

Комментировать 0

Рецензировать 0

Скачать - 2313270 bytes

Поделиться работой

САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКИЙ ГОСУДАРТСВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ Луткова Кристина Николаевна Инженерно-геологические условия реконструкции моста через протоку озера Зашишево Выпускная квалифицированная работа бакалавра «К ЗАЩИТЕ» Научный руководитель: старш.пр. А.Е. Бабкина « 20 » мая 2016 Санкт-Петербург 2016 1

Оглавление ВВЕДЕНИЕ .................................................................................................................................................. 3 1. ФИЗИКО-ГЕОГРАФИЧЕСКИЕ И КЛИМАТИЧЕСКИЕ УСЛОВИЯ ТВЕРСКОЙ ОБЛАСТИ .. 5 1.1. Геоморфологические условия территории .................................................................................... 5 1.2. Орогидрография .......................................................................................................................... 6 1.2.1. 1.3. Орогидрография изучаемой территории ........................................................................... 7 Климат ........................................................................................................................................ 11 2. ГЕОЛОГИЧЕСКИЕ УСЛОВИЯ ТВЕРСКОЙ ОБЛАСТИ ............................................................. 13 3. ГИДРОГЕОЛОГИЧЕСКИЕ УСЛОВИЯ ......................................................................................... 16 4. АНАЛИЗ ПРИЧИН ВОЗНИКНОВЕНИЯ АВАРИЙНОЙ СИТУАЦИИ .......................................... 18 4.1. Инженерно-геологические условия участка ................................................................................ 18 5. СОСТАВ И СВОЙСТВА ГРУНТОВ ................................................................................................... 20 5.1. Физико-механические свойства грунтов ..................................................................................... 20 5.2. Геологические и инженерно-геологические процессы ............................................................. 20 5.3. Гидрогеологические условия ........................................................................................................ 22 5.4. Методы определения коррозионной активности грунта ............................................................ 22 5.5. Защита сооружения от коррозионной активности грунта .......................................................... 22 5.6. Определение коррозионной активности воды к бетону ............................................................. 25 6. СВЕДЕНИЯ О МОСТОВОМ ПЕРЕХОДЕ ......................................................................................... 27 6.1. Строение железобетонного моста ................................................................................................ 28 7. ПОВРЕЖДЕНИЯ МОСТОВЫХ ОПОР И СПОСОБЫ ИХ УСИЛЕНИЯ........................................ 30 ЗАКЛЮЧЕНИЕ ......................................................................................................................................... 33 Список литературы ................................................................................................................................... 35 Приложение №1 .................................................................................................................................... 37 Приложение №1.1 ............................................................................................................................. 38 Приложение №2 .................................................................................................................................... 41 Приложение №3 .................................................................................................................................... 46 Приложение № 3.1 ............................................................................................................................ 49 Приложение № 4 ................................................................................................................................... 49 Приложение №5 .................................................................................................................................... 55 Приложение № 6 ................................................................................................................................... 55 2

ВВЕДЕНИЕ Работа посвящена оценке инженерно-геологических условий участка реконструкции моста через протоку озера Зашишево, расположенного на территории Тверской области Вышневолоцкого района. В настоящий момент мостовой переход находится в аварийном состоянии. Планируются работы по его реконструкции. Целью дипломной работы является оценка инженерно-геологических условий на участке с выявлением основных факторов, которые имели негативное влияние на сооружение или представляют потенциальную опасность для технического состояния моста в дальнейшем. В рамках поставленной цели решались следующие задачи: сбор и оценка имеющейся информации об инженерно-геологических  условиях изучаемой территории (изучение района по архивным материалам, а именно: изучение отчета об ИГИ 1984 г., предоставленный организацией ООО «Вышневолоцкое ДРСУ», изучение учебной литературы по геологии территории);  выявление современного состояния мостового перехода (планирование и координация проведения рекогносцировки участка с выявлением аварийного состояния моста, обследованием прилегающей территории, а также проведением рекогносцировочного бурения до глубины 15 м мотобуромSHTILL, отбор образцов нарушенного сложения для подтверждения архивных данных);  уточнение инженерно-геологических условий участка (определение гранулометрического состава песчаных грунтов, влажности, и показателя консистенции для глинистых грунтов; определение коррозионной активности подземных вод и грунтов, степени заторфованности грунтов, проведенные автором в грунтовой лаборатории ООО «КДС-ГРУПП»в 2015 г.);  определение инженерно-геологических факторов, приведших к аварийной ситуации, а также выявление других факторов, которые могут оказать отрицательное воздействие в дальнейшем (обработка полевых материалов и лабораторных исследований, расчет сезонного промерзания грунта, построение геологического разреза и схемы моста, карты инженерно-геологических условий); 3

 рассмотрение возможных вариантов улучшения конструкции моста с учетом инженерно-геологических условий (изучение литературы по эксплуатации мостов, анализ современного состояния моста, строительству и расчет несущей способности сваи). Работы выполнялись на основе материалов, полученных автором при прохождении практики в ООО «ВышневолоцкоеДРСУ». Автор принимал непосредственное участие в проведении рекогносцировочных работ на участке, лабораторных работах(в том числе, в дополнительных исследованиях, проведенных автором в лаборатории ООО «КДСГРУПП »), комплексном анализе архивных и новых материалов. Работы направлены на предварительную оценку инженерно-геологических условий, которые позволят получить общие представления о состоянии мостового перехода, определить дальнейшую стратегию комплексных работ по реконструкции моста на стадии «рабочий проект». 4

1. ФИЗИКО-ГЕОГРАФИЧЕСКИЕ И КЛИМАТИЧЕСКИЕ УСЛОВИЯ ТВЕРСКОЙ ОБЛАСТИ Тверская область расположена на западе средней части Восточно-Европейской равнины. Протяженность составляет 260 км с севера на юг 450 км с запада на восток. Расстояние от окружной дороги Москвы до границы области — 90 км.Наиболее крупные города области: Тверь, Ржев, Вышний Волочек.Объектом исследования является мостовой переход через протоку озера Зашишево, расположенный в Тверской области Вышневолоцкого района. 1.1. Геоморфологические условия территории Поверхность территории области равнинная, с чередованием моренных холмистых возвышенностей (камов) и зандровых понижений. Максимально высокая точка – 343 м над уровнем моря (центр области, вблизи истока реки Цна). Самое крупное поднятие – Валдайская возвышенность, протягивается с юга на север на расстояние свыше 180 км. Минимальная отметка – 60-70 м над уровнем моря – Плоскошская низина (крайний запад области, Торопецкий район). Низменности и низины занимают 33 % территории Тверской области. В современном рельефе исследуемый участок представляет собой плоскую озерно-ледниковую равнину с высотами 150-200 метров абс.. Формирование рельефа происходило за счет отложений талых ледниковых вод, растекающихся на большие равнинные пространства. Это было особенно характерно для материковых четвертичных оледенений (в данном случае Валдайское оледенение), когда талые воды в большом количестве могли вытекать как в понижениях рельефа, так и на водораздельных пространствах. При этом в отложениях наблюдается дифференциация материала. Более грубые осадки - разнозернистые пески с гравием и галькой откладываются обычно близ внешнего края конечных морен, далее на огромных площадях накапливаются более однородные пески, а в их краевых частях местами появляются тонкозернистые пески и супеси, что связано с уменьшающейся силой потока. Камы, представляющие собой небольшие крутосклонные холмы и короткие гряды неправильной формы образовались следующим способом: таяние крупных глыб мертвого льда у конца ледника способствовало возникновению котлованов, которые заполнялись отложениями потоков вод. Камы встречаются во всех областях покровного оледенения. 5

На процессы рельефообразования в Тверской области оказывают влияние оползни, поверхностный значительную смыв, роль карстовые в процессы формировании и рельефа оврагообразование. играет развитая Кроме того, речная сеть. Рекиспособствуют разрушению, переносу и отложению горных пород (эрозия). По всему течению реки происходит перенос песка, мелких обломков пород, которые отлагаются, образуя мелководье.Также вода взаимодействует с веществами пород, изменяя их состав и структуру, что может привести к изменениям рельефа. С характером рельефа связаны микроклиматические особенности территории области, грунтовые воды, гидрографическая сеть, процессы почвообразования и растительный покров.(URL:Гипсометрическая шкала…,2014 г.) 1.2. Орогидрография В Тверской области протекает свыше 800 рек и ручьев общей протяженностью 17 тыс. км. Однако крупных и средних, длиной более 100 км, всего 21 река. Наиболее крупная из них - Волга. Большая часть территории принадлежит бассейну Каспийского моря, лишь западные и северо-западные районы - бассейну Балтийского моря. Исследуемый объект относится к бассейну Каспийского моря. Общее количество озер в области занимает свыше 1,4% площади области, в которых содержатся основные запасы пресной воды. В основном, озера проточные и сточные. Наиболее крупные: Селигер, Стерж, Вселуг и др.. Образование озер происходило в результате в результате деятельности ледников и талых вод, либо приурочены к тектоническому происхождению: котловины озер образовались в результате прогибов участков земной коры, а затем были обработаны ледником. Отдельные карстовые озера (как правило, небольшие) возникли на месте провалов и пустот в известняках, обычно они округлые и довольно глубокие. Многие озера образовались в поймах рек. На многих реках имеются водохранилища, вода которых широко используется в питьевых целях Московской области. 6

Реки территории отличаются относительной многоводностью.Речные долины чрезвычайно разнообразны, слабо террасированы. Поверхность пойм ровная, на отдельных участках изрезана староречьями, нередко заболочена. Уровненный режим рек соответствует условиям и характеру поступления в русловую сеть воды определенного генезиса. Низкие уровни воды в зимний и несколько более высокие уровни в летний периоды года связаны с наличием практически единственного источника питания - подземные водоносные горизонты и их разгрузка. При выпадении дождей на реках формируются паводки в летне-осенний период. Весеннее снеготаяние вызывает мощное повышение уровней воды.Общая продолжительность весеннего половодья 55-65 дней, наибольшая 89-105 дней.Явление пересыхания и перемерзания имеют ограниченное распространение.Массообмен между потоками и русловыми отложениями невелик. В гранулометрическом составе отложений существенно преобладают песчаные фракции. В зонах «скоростной тени» в их составе возрастает доля фракций пыли, ила и глины. В последние годы усилились процессы водной эрозии и, как следствие, ускорилось заиление и загрязнение малых рек. (URL:База знаний: карты…,2016 г.) 1.2.1. Орогидрография изучаемой территории Озерная протока впадает в озеро Зашишево. Оно имеет ледниковое происхождение, связано с неравномерной аккумуляцией ледниковых отложений на равнине среди моренного рельефа. Озеро узкое, длинное, неглубокое, с широкими лопастными берегами, с островами, сориентировано по линии таяния ледника. Озеро зарегулировано плотиной на северо-западе, у истока р. Пуйга. Плотина была построена в 60-х годах 20 века. 7

Рис.1. Плотина озера Зашишево Нормальный режим поддерживается на отметке 91.06 м. усл.. Данный горизонт принят за меженный. Весенний и паводковый горизонты определены расчетом пропускной способности водослива. Ширина протоки в створе проектируемой дороги 102 м. Правая пойма луговая, левая-покрыта болотистым лесом. Берега низкие – от 1 до 1.5 м. Дно протоки песчаное, к берегам заиленное. Прибрежная часть русла покрыта озерной растительностью. При горизонте воды, занивелированном на день обследования92.509 м.усл.-течение практически отсутствует. Средняя дата начала ледостава - первая декада декабря. Средняя продолжительность ледостава-150 дней. Наибольшая толщина наблюдается в марте. Средняя многолетняя толщина льда-40 см.Осеннего и весеннего ледохода не наблюдается. Лед тает на месте. 8

Мостовой переход Рис.2. Спутниковая карта озерной протоки оз. Зашишево. Юго-восточное направление - озеро Шишево В изучаемом районе находится молодое болото, которое образовалось в результате в результате зарастания озера. На этапе строительства мостового перехода (примерно 30 лет назад) данное болото не существовало. Это говорит о том, что условия переувлажнения в данном районе сохранялись в течение нескольких десятилетий, а скорость накопления растительных остатков случае превышала темпы их разложения. В этом сформировался слой торфа, который сам способен поддерживать условия переувлажнения, даже если в процессе поступления воды наступит короткий перерыв. С этого момента болотообразовательный процесс стал стабильным. Основными факторами, определяющими возникновение заболачивания и, как следствие, формирование и развитие болот, являются: равнинный рельеф территории области, наличие горизонтально залегающих тонкодисперсных грунтов, имеющих небольшие коэффициенты фильтрации (менее 0,01 м/сутки) и представленные глинами, валунными суглинками или тяжелыми супесями, климат со значительным количеством осадков. В геоморфологическом отношении болота и заболоченные земли тяготеют к болотным, озерно-ледниковым или моренным равнинам областей валдайского и московского оледенений. В данном случае это болото верхового типа. Характерно сплошное развитие заболоченных земель, переходящих в крупные болота, в районе Вышнего Волочка. На северо-востоке Тверской области отслеживается полоса шириной 200 км, 9

проходящая от бассейна реки Мологи в сторону Вышнего Волочка, где сконцентрировано большое количество болот и заболоченных земель. Крупный массив болот площадью 400 км2 расположен к югу от Вышневолоцкого водохранилища. Процесс заболачивания озера может происходить двумя путями: путем уменьшения глубины озера и зарастанием озера с поверхности. Зарастание озер путем уменьшения их глубины происходит по мере накопления органических и минеральных отложений на их дне, ведущего к естественному обмелению водоема, что открывает возможности для водных и прибрежно-водных растений захватывать все бóльшую площадь дна. Рост концентрации в воде элементов минерального питания способствует увеличению биологической продуктивности плавающих на поверхности воды и в ее толще растений. Также снижение проточности озера влияют на образование болота. Условия для жизни болот определяются климатом. Болота не могут существовать в районах, где осадков выпадает менее 300 мм в год (в изучаемой местности 550 мм в год).(Государственный доклад…, 2010 г.) Рис.3. Карта пораженности Тверской области болотами и болотистыми землями 10

Рис.4. Зарастание озерной протоки и образование болота 1.3. Климат Климат на территории области умеренно континентальный. Влажность воздуха в Тверской области довольно высока на протяжении всего года и в среднем колеблется в пределах 80 %. В холодный период относительная влажность выше - 85 - 90 %, а летом она уменьшается до 65 - 70%. (География Тверской области…,1994 г.) С учетом того, что значительную часть года на исследуемой территории наблюдаются отрицательные температуры, при проведении инженерных исследований необходимо предусмотреть промерзание грунта в зимний период и связанные с этим процессы и явления (Приложение №1). 11

Таблица №1. Климатические параметры холодного периода года (г. Тверь) -37 -33 -33 -29 Температура воздуха наиболее холодных суток, °С, обеспеченностью Температура воздуха наиболее холодной пятидневки, °С, обеспеченностью Температура воздуха, °С, обеспеченностью -15 Абсолютная минимальная температура воздуха, °С, -50 обеспеченностью Средняя суточная амплитуда температуры воздуха 7,2 наиболее холодного месяца, °С Продолжительность, сут, и средняя температура воздуха, Продолжительно Средняя °С, периода со средней суточной температурой воздуха: сть температура < 0 °С 146 -6,4 < 8 °С -18 -3,0 < 10 °С 236 -2,0 Средняя месячная относительная влажность воздуха 85 наиболее холодного месяца,% Средняя месячная относительная влажность воздуха в 15 85 ч наиболее холодного месяца,% Количество осадков за ноябрь-март, мм 206 Преобладающее направление ветра за декабрь-февраль, ЮЗ мм Максимальная из средних скоростей ветра по румбам за январь, м/c 6,2 Средняя скорость ветра, м/с, за период со средней 4,1 суточной температурой воздуха < 8 °С *Климатические параметры рассчитаны за период наблюдений до 2010 г. (Свод правил, строительная климатология, 2012 г.) 12

2. ГЕОЛОГИЧЕСКИЕ УСЛОВИЯ ТВЕРСКОЙ ОБЛАСТИ Территория Тверской области располагается в пределах крупнейших (надпорядковых) тектонических структур Русской платформы, в северо-западной части Московской синеклизы. На территории области, как и на всей Восточно-Европейской платформе, дочетвертичные отложения представлены архейско-нижнепротерозойским, тремя структурными рифейско-нижневендским мегакомплексами: и верхневендско- кайнозойским. Первый из них слагает кристаллический фундамент, а два остальных – осадочный чехол платформы. Кристаллический фундамент на территории области имеет блоковое строение, обусловленное серией крупный разломов, вследствие чего глубина его залегания изменяется от 1300-1400 области.Кристаллический метров на фундамент юге до сложен 3800-3500 метров магматическими на севере породами, представленными гранитами и гнейсами. Самые древние - архейские породы, имеют возраст более 2,5 миллиарда лет. Это сложный комплекс интрузивных и метаморфических пород, представленных темно-серыми амфиболовыми и биотитовыми плагиогнейсами. Они сложно дислоцированы и повсеместно изменены процессами древнего выветривания. Протерозойская эра в глубине недр Тверской области представлена породами венда - последнего периода Протерозоя (680-570 млн. лет назад). Это шоколадно-коричневые или темно-серые аргиллиты (плотные, не размокающие в воде глины), чередующиеся со слоями мелкозернистых песчаников и прослоек алевролитов (сцементированный мелкообломочный материал). Осадочный чехол представлен породами практически всех отделов палеозоя, мезозоя, кайнозоя. На изучаемом участке породы данные породы не выходят на поверхность, поэтому они не влияют на инженерно-геологические условия. Палеозойские отложения залегают, приближенно повторяя рельеф фундамента, с основным направлением падения слоев с юго-запада на северо-восток.Мощность осадочного чехла в пределах области изменяется от 1300 метров до 2800-3500 метров. Палеозойская эра начинается кембрием. Кембрийские отложения сформировались в период 570-505 млн. лет назад на дне внутреннего моря с нормальной соленостью. В 13

нижней части они представлены кварцевыми песками с мелкими линзами алевритов. Выше залегают толщи серых и зеленоватых аргиллитов с прослоями слюдянистых глин, а также песчаники и алевролиты. Последние 25-30 млн. лет кембрийского периода господствовали процессы размыва суши и отложения не накапливались. 480-445 млн. лет назад в ордовике сформировались песчаники, алевролиты, глины и кварцевые пески. В средней части ордовикской толщи они сменяются глинистыми доломитизированными известняками с прослойками глин и мергеля. Кровля ордовикских отложений представлена в основном серыми и темно-серыми доломитизированными известняками с тонкими пластами горючих сланцев. Встречаются также мергели и конкреции пирита. Характер отложений свидетельствует о преобладании во второй половине ордовика типично карбонатного осадконакопления в мелководном нормальной солености морском бассейне. Отложения силлура и нижнего девона на территории встречаются редко. Повидимому, на протяжении 70 млн. лет господствовали континентальные условия, где преобладали процессы размыва территории. Средний девон представлен зеленоватоголубыми глинами, алевролитами и алевритистыми доломитами, которые перекрыты кварцевыми мелкозернистыми песками и песчаниками. В отложениях верхнего девона переслаиваются известняки, доломиты, мергели, пески, песчаники, глинистые и алевролитовые толщи. Отложения нижнего и среднего карбона представлены мощной известководоломитовой толщей, в которой встречаются прослои песков и алевролитов в нижней части; пестроцветных глин и мергелей, а также линзы кремния - в верхней части толщи. Толща верхнего отдела каменноугольного периода сложена ритмично чередующимися карбонатными (известняки), глинисто-мергилистыми породами и загипсованными доломитами. В начале пермского периода осадконакопление происходило в мелководном морском бассейне. В результате поднятия морской бассейн начал сокращаться. Во второй половине пермского периода территория района превратилась в сушу с жарким и сухим климатом, на которой накапливались континентальные породы. В нижней части пермских пород залегают глинисто-доломитовые алевролиты. Кровля пермских пород сложена кварцевыми светло-коричневыми песками, загипсованными песчаниками и красноватокоричневыми глинами. Начало Мезозойской эры (230 млн. лет назад) по своим условиям явилось как бы продолжением пермского периода. Отложения представлены глинами с прослойками песков, которые датируются нижним отделом триаса. В период между 160-130 млн. лет назад с юга в центральную часть района заливом внедрилось юрское море. В этом 14

неглубоком зараженном сероводородом морском бассейне сформировались темноцветные глинистые породы среднего отдела юры. Примерно 65 млн. лет началась «эра новой жизни» - Кайнозой. На протяжении его первых двух периодов - палеогена и неогена - на территории области преобладали условия, которые не способствовали осадконакоплению. На поверхности преобладали процессы размыва суши и нивелирования рельефа. В результате к концу неогена территория представляла собой практически полностью выровненную низину, сложенную красноцветными породами пермского и триасового периодов, и юрскими темноцветными породами. Были распространены низины. Территорию области почти сплошным чехлом покрывают четвертичные отложения: разнообразный комплекс ледниковых, водно-ледниковых, речных, озерных и других образований, достигающих местами мощности 40 - 60 м. Отложения Окского оледенения (около 500 тыс. лет назад) – это темно-бурые плотные суглинки с валунами известняка, редко - с валунами кристаллических пород, мощностью до 10 м. Они сохранились отдельными небольшими участками по древним низинам на месте рек Шоша иТверца. Отложения Днепровского максимального оледенения (около 300 тыс. лет назад), состоящие из желто-бурого, коричневато-бурого, тяжелого плотного суглинка с большим количеством валунов кристаллических и карбонатных пород, найдены в древних ложбинах рек. Отложения Московского оледенения (130 тыс. лет назад) представлены красно-бурой мореной, перекрытой валунными песками, суглинками, песками. С комплексом этих отложений связаны месторождения кирпичных глин, строительных песков. К северу от Валдайской возвышенности распространена морена последнего Валдайского оледенения, состоящая из бурых суглинков с включением валунов магматических и метаморфических пород. На морене залегают озерно-ледниковые (суглинки и глины) и водно-ледниковые (пески) отложения, покровные валунные суглинки.Из всех генетических типов наибольшее площадное распространение с поверхности имеют ледниковые аллювиально-флювиогляциальные образования III валдайского надпойменной террасы, времени: озерные, озерно-ледниковые, флювиогляциальные и озерно-ледниковые, ледниковые, флювиогляциальные отложения. Из современных отложений широко развиты аллювиальные, представленные суглинками, глинами, реже супесями, песками, болотные (биогенные) - представленные торфом, глинами, суглинками. (Рамешковскийрайон…,2001 г.) 15

3. ГИДРОГЕОЛОГИЧЕСКИЕ УСЛОВИЯ Большая часть Тверской области относится к Московскому, меньшая – к Ленинградскому Московскому артезианским артезианскому бассейнам. бассейну. Исследуемый Водоносные участок горизонты относится по к количеству растворенных минеральных солей и по водообильности довольно неравномерны. Характер геологического строения территории Тверской области, литологический состав пород, климат и значительная расчлененность рельефа создают благоприятные условия для питания, накопления и циркуляции подземных вод.Основную роль в водоснабжении области играют воды каменноугольных отложений. Распространение на территории Центрального региона мощной толщи водосодержащих осадочных пород, разделенных выдержанными водоупорами) обуславливает слабопроницаемыми формирование четко толщами (региональными выраженной вертикальной гидродинамической и гидрохимической зональности. Четвертичный водоносный горизонт (Q IV) Подземные воды четвертичных отложений представляют собой сложно построенный комплекс обводненных болотных, аллювиальных, ледниковых и водноледниковых образований, практически сплошным чехлом перекрывающих мезозойские и палеозойские отложения.Крупное водоснабжение на них базироваться не может ввиду ограниченных ресурсов и недостаточной защищенности от возможного загрязнения. Однако на востоке и юго-западе области, где в коренных отложениях распространены минерализованные воды, воды четвертичных отложений часто приобретают первостепенное значение. Юрско-меловый водоносный горизонт (J3 k-km, J3 v-K1br) Распространен в восточной и юго-восточной части области. Водовмещающими породами являются пески, часто тонко- и мелкозернистые, глинистые с прослоями алевритов. Мощность комплекса изменяется от долей метра до 35-50 м. Горизонт обладает большими емкостными запасами, однако эксплуатация затруднена ввиду низкой водоотдачи слагающих его тонкозернистых, глинистых песков. Пермско-триасовый водоносный горизонт (T1vt) 16

Слабоводоносный ветлужский терригенный комплекс (T1vt) развит на крайнем востоке области. С целью водоснабжения воды ветлужского комплекса практически не используются ввиду слабой водообильности и повышенной минерализации. Пермский водоносный горизонт (P2t) Слабоводоносная татарская карбонатно-терригенная свита развита на востоке области. Подземные воды приурочены к прослоям и линзам песков, песчаников, мергелей и известняков, заключенных в толще татарских глин и алевритов. Для питьевого водоснабжения преимущественно слабоминерализованные воды татарской свиты сравнительно редко используются наряду с водами четвертичных отложений в Весьегонском и Краснохолмском районах. Каменноугольный водоносный горизонт (С3g-P1a, C3ksm, C2pd-mč, C2kš, C1al-pr и C1bb-tl) Подземные воды каменноугольных отложений распространены повсеместно по всей территории области. К каменноугольным отложениям приурочены основные эксплуатационные водоносные горизонты и комплексы.Преобладание в разрезе трещиноватых известняков, реже доломитов, с достаточно выдержанными прослоями мергелей и глин, определяет наличие многопластовой водонапорной системы с трещиннопластовыми, карстово-пластовыми и поровыми водами. Суммарная мощность водоносных горизонтов в центральной части достигает 500 - 700м и более Девонский водоносный горизонт (D3os-hv, D3zd-pl, D3ev-lv) Подземные воды верхнедевонских отложений территории и представлены в основном доломитами, распространены по всей переслаиванием глин, доломитов, известняков и мергелей.Девонские водоносные горизонты содержат трещинно-карстовопластовые, трещинно-пластовые и порово-пластовые воды морских и прибрежно-морских карбонатных и лагунных терригенных отложений. (Департамент по недропользованию...,2016 г.) 17

4. АНАЛИЗ ПРИЧИН ВОЗНИКНОВЕНИЯ АВАРИЙНОЙ СИТУАЦИИ 4.1. Инженерно-геологические условия участка В геологическом строении местности проложения трассы на глубину инженерногеологических исследований принимают участие современные четвертичные озерные, ледниковые, озерно-ледниковые отложения. Распространѐнные на территории отложения приурочены к отложениям Осташковского оледенения, южная граница которых проходит по территории г. Вышний Волочек с запада на восток, южнее этой границы с поверхности преобладает основная морена Московского оледенения. Почвенно-растительный слой (PdQ IV), мощностью 0,2-0,3 м (не выделяется в ИГЭ). Распространен по берегам протоки. Также в ИГЭ не выделяются отложения торфа (bQ IV). Почвы дерново-среднеподзолистые по механическому составу песчаные, в местах понижений следует выделить торфяно-болотный тип почв. В ходе рекогносцировочного маршрута 2015 г. было произведено бурение скважины до глубины 15 м. мотобуромSHTILLс отбором образцов грунтов нарушенного сложения.Также была произведена съемка местности, проходка шурфов. В результате была построена карта инженерно-геологических условий участка (Приложение №6). В соответствии с геолого-литологическим строением территории и физикомеханическими свойствами грунтовпо данным 1984 г. и по уточненным данным бурения рекогносцировочной скважины были выделены инженерно-геологические элементы (ИГЭ): Четвертичная система - Q Современные отложения – IV Озерные (lQIV) ИГЭ-1: песок пылеватый заиленный, с растительными остатками, линзами глины. Мощность 0,2-3,00м.Вскрыт скважиной №2. (Песок пылеватый, попадая в зону влияния атмосферных осадков и в зону промерзания, дает пучины за счет содержания большого количества пылеватых и глинистых частиц.) ИГЭ-2: песок средней крупности с гравием. Мощность 1,6-1,7 м. Вскрыт скважинами №1, 3. 18

Озерно-ледниковые отложения (lgQ mos) ИГЭ-3: суглинок темно-коричневый, слоистый, с редким гравием. Мощность 2,83,5 м. Вскрыт скважинами №1,3. Показатель консистенции 0,5. (Эти отложения характеризуются легкой размокаемостью и размываемостью и могут явиться причиной деформации откосов и покрытия дороги.) Ледниковые отложения (gQ mkl) ИГЭ-4:суглинок коричневый с гравием, галькой. Вскрытая мощность 4,20-7,00 м.Вскрыт скважинами №1,3. Показатель консистенции 0,2. Охарактеризованные породы по трассе не являются благоприятными для устройства на них дорожной одежды. Необходимо предусмотреть мероприятия, ограничивающие влияние этих пород на покрытие дороги. 19

5. СОСТАВ И СВОЙСТВА ГРУНТОВ 5.1. Физико-механические свойства грунтов При проведении инженерно-геологических изысканий производились лабораторные исследования грунта. В ходе рекогносцировочного маршрута 2015 года также были проведены лабораторные работы с целью уточнения характеристик грунта и наблюдений за изменениями геологических условий среды. Основой для выделения инженерно-геологических элементов служил геологолитологический уточненный разрез. На разрезе были выделены слои по таким признакам, как происхождение, возраст, состав грунтов (для песчаных грунтов – гранулометрический состав; для глинистых грунтов – число пластичности, показатель текучести, влажность). Определение гранулометрического (зернового) состава глинистых грунтов производят ареометрическим методом путем измерения ареометром плотности суспензии в процессе ее отстаивания.Этим методом определяют содержание в грунте частиц диаметром менее 0,1 мм. Содержание фракций крупнее 0,1 мм определяют ситовым методом. Границу текучести определяют с помощью балансирного конуса А. М. Васильева, путем раскатывания глины в жгутики и высушивания. В приложениях №3, представлена сводная ведомость результатов определения физико-механических свойств грунтов, физических свойств и геологический разрез с выделенными на нем ИГЭ. Имеющиеся данные были дополнительно изучены и актуализированы (Приложение № 3.1). 5.2. Геологические и инженерно-геологические процессы На исследуемой территории развит процесс сезонного промерзания грунтов. Нормативная глубина сезонного промерзания составляет для супесей и песков-160 см. Грунты инженерно-геологического разреза, залегающие в слое сезонного промерзания, не рекомендуется использовать в качестве основания сооружения. Так же не рекомендуется строительство на пылеватых песках, т.к. они характеризуются чрезмернойпучинистостью. При определенной влажности грунты, промерзая в зимний период, увеличиваются в объеме, что приводит к подъему слоев грунта в пределах глубины его промерзания. Этот процесс называют морозным пучением грунта, а грунты — пучинистыми. Степень пучинистости грунта зависит от типа грунта (глинистый или песчаный), разновидности (гранулометрического состава) грунта и влажности грунта. 20

По результатам проведения лабораторной работы на определение гранулометрического состава выяснилось, что образец №1, взятый с левого берега у опоры мостового перехода – песок пылеватый. Образец №2, отобранный с правого берега протоки, где в опоре моста были обнаружены трещины в опоре – супесь пылеватая. По современной классификации грунтов по степени морозной пучинистости, включенной в стандарт для проверки устойчивости фундаментов на действие сил морозного пучения грунтов оснований, пылеватая супесь относится к морозоопаснымсильнопучинистым грунтам, т.к. образец взят из слоя сезонного промерзания, расположенном выше уровня грунтовых вод не более чем на 0,5 м. К среднепучинистым грунтам относятся: пески пылевые, супеси, суглинки и глины с природной влажностью, превышающей показатель консистенции 0,5, при стоянии уровня грунтовых вод, превышающем нормативную глубину промерзания в пылеватых песках не более чем на 0,6 м, в супесях – не более чем на 1 м, в суглинках – не более чем на 1,5 м и в глинах – не более чем на 2 м, по степени морозной пучинистости.(Грунты.Классификация…, 2011 г.). (Приложение №1, 1.1) К инженерно-геологическим процессам, отрицательно влияющим на строительство и эксплуатацию сооружений, относится подтопление территории. Максимальный уровень подземных вод будет наблюдаться на отложениях озерно-болотистой супеси пластичной консистенции и торфах, на которых наблюдается верховодка, в период интенсивного снеготаяния и выпадения значительного количества атмосферных осадков. Уровень воды на исследуемой территории колеблется в пределах 91-93 м. При многоводном периоде идет повышение, и как следствие – затопление прилегающих территорий. Обычно низкие участки затапливает весной во время таяния снегов или же после дождя. В некоторых случаях, если грунт осенью был сильно перенасыщен влагой, а зимой сильно промѐрз, последствия потопов могут быть катастрофичны. С учетом того, что исследуемый участок находится рядом с деревней, а неподалеку на берегу находится база отдыха, вода может подтапливать огороды, расположенные на них постройки.Чтобы уменьшить риск возникновения и минимизировать последствия подтоплений, в водоѐмах создают защиту от наводнений – насыпают отмели, углубляют перекаты, а для регулирования речного стока на берегу водоема строят оградительные дамбы. В ряде случаев, если подтопление несет серьезную угрозу, применяют дорогостоящие способы: установка передвижной насосной станции на дамбе, при помощи которой вода будет откачиваться из озера, а оттуда по каналу будет переправляться в реку. В некоторых случаях выделяют для строительства новые участки. Чтобы пресечь подтопления имущества граждан в 21

дальнейшем, достаточно не допускать строительства в непосредственной близости от озер.(Грунтоведение: учебное пособие…,2011 г.; URL:Все о наводнениях…,2014-2015 гг.) 5.3. Гидрогеологические условия Грунтовые воды, встреченные на трассе рядом с мостовым переходом, относятся к инфильтрационным и залегают на уровне 0.1-1.7 м. В соответствии с ГОСТ 9.602-2005 и СП 28.13330.2012 была проведена интерпретация данных химического анализа воды и грунта на коррозионную активность (Приложение №4). 5.4. Методы определения коррозионной активности грунта Для оценки коррозионной агрессивности грунта по отношению к стали, определяют удельное электрическое сопротивление грунта, измеренное в лабораторных условиях, и среднюю плотность катодного тока. Измеряют удельное электрическое сопротивление грунтов с помощью прибора ПИКАП-М, проб предназначенного для измерения параметров коррозионной агрессивности грунта по отношению к углеродистой и низколегированной стали и удовлетворяющего требованиям ГОСТ 9.602-2005 «Сооружения подземные и общие требования к защите от коррозии». Прибор определяет удельное сопротивление грунта и среднюю плотность тока катодной защиты углеродистой и низколегированной стали на основании анализа образцов грунта помещенного в электродные ячейки. Коррозионная агрессивность грунтов, грунтовых и других вод по отношению к свинцовым и алюминиевым оболочкам кабелей характеризуется данными химического анализа и значением рН и определяется с помощью рН-метр- анализатора.(Грунтоведение:учебное пособие…,2011 г.) 5.5.Защита сооружения от коррозионной активности грунта 22

Перед капитальными ремонтами, реконструкцией и другими работами необходимо выполнить предварительную оценку технического состояния конструкций, защитных покрытий и оборудования для электрохимической защиты. При оценке технического состояния конструкций, пораженных коррозией, прежде всего, необходимо определить вид коррозии. Это дает возможность, во-первых, сузить интервал поисков основных причин коррозионного повреждения конструкций, во-вторых, более точно определить влияние коррозионных повреждений на несущую способность элементов конструкций, в-третьих, разработать наиболее обоснованные мероприятия по восстановлению несущей способности и защите конструкций от коррозии. Сплошная коррозия характерна для стали, алюминия, цинковых и алюминиевых защитных покрытий в любых средах, в которых коррозионная стойкость данного материала или характеризуется металла покрытия относительно недостаточно равномерным по высока. всей Этот вид поверхности коррозии постепенным проникновением вглубь металла, т. е. уменьшением толщины сечения элемента или толщины защитного металлического покрытия. При коррозии в нейтральных, слабощелочных и слабокислых средах элементы конструкций покрываются видимым слоем продуктов коррозии, после механического удаления которого до чистого металла поверхность конструкций оказывается шероховатой, но без очевидных язв, точек коррозии и трещин. Наиболее подверженными этому виду коррозии участками, как правило, являются узкие щели, зазоры, поверхности под головками болтов, гайками, другие участки скопления пыли, влаги по той причине, что на этих участках фактическая продолжительность коррозии больше, чем на открытых поверхностях. При коррозии конструкций в грунтах необходимо в первую очередь установить уровень грунтовых вод, в том числе в зависимости от сезона. Необходимо обращать внимание на обустройство и качество исполнения водоотвода и гидроизоляции сооружений. Как правило, коррозия развивается в местах швов и стыков, поэтому рабочие швы не следует располагать на участках переменного горизонта воды и на участках, омываемых необходимо агрессивной водой. После бетонирования железобетонное изделие покрывать обмазочной гидроизоляцией.При проектировании усиления конструкций, находящихся в эксплуатации в условиях воздействия среднеагрессивных и сильноагрессивных сред, необходимо исключать возможность образования узких щелей, зазоров, карманов и пазух, в которых скапливаются влага, пыль и продукты коррозии. Все 23

усиливающие элементы, привариваемые к основным элементам, работающим на сжатие, должны быть обварены по контуру сплошными швами. Замоноличивание стыков, узлов и швов раствором или бетонной смесью производят после выверки правильности установки элементов конструкций, приемки сварных соединений и выполнения противокоррозионной защиты стальных закладных деталей и выпусков арматурных стержней. В грунтах средней и низкой коррозионной агрессивности допускается применять защитные полимерные покрытия усиленного типа на основе экструдированного полиэтилена с обязательной электрохимической защитой. При необходимости частичного восстановления полимерных покрытий (лакокрасочных, битумных и др.) следует предусматривать полную очистку поверхности на участках восстановления покрытий до металла и нанесение всей системы покрытия на этих участках. При необходимости частичного восстановления металлических защитных покрытий на поверхности конструкций рекомендуется предусматривать газотермическое напыление цинка или алюминия. Перед нанесением нового покрытия стальную поверхность необходимо очистить от старых покрытий и продуктов коррозии дробеструйной или пескоструйной обработкой. Ремонтную защиту от коррозии конструкций из алюминиевых сплавов необходимо производить лакокрасочными покрытиями на основе протекторной грунтовки. Стальные конструкции, расположенные в грунтах высокой агрессивности защищают методом катодной поляризации. При проектировании бетонных и железобетонных конструкций, предназначенных для эксплуатации в агрессивной среде, их коррозионную стойкость следует обеспечивать применением коррозионно-стойких материалов, добавок, повышающих коррозионную стойкость бетона и его защитную способность для стальной арматуры, снижением проницаемости бетона технологическими приемами. Поверхности забивных и вибропогружаемых свай должны быть защищены механически прочными покрытиями или пропиткой, сохраняющими защитные свойства в процессе погружения. При этом бетон для свай следует принимать марки по водонепроницаемости не ниже W6. 24

При защите поверхности свай лакокрасочными (мастичными) покрытиями или пропиткой несущую способность забивных свай следует уточнять путем испытаний. (Защита строительных…,2012 г.) Рис.5. Трещины и швы мостового перехода 5.6.Определение коррозионной активности воды к бетону Сведения химического состава воды чрезвычайно важны для строителей, так как подземные воды определѐнного состава могут оказывать разрушительное воздействие на различные строительные материалы, в том числе на бетонные сооружения и металлические конструкции. Эта разрушительная способность воды получила название агрессивности. Виды агрессивности различны в отношении воздействия на бетон, среди них выделяются: общекислотная ← рН < 5; выщелачивающая ← низкое содержание НСО углекислая ← наличие СО 2; сульфатная ← повышенное содержание SО 4 2+; 3; магнезиальная ← повышенное содержание Мg 2+ . Распределение агрессивных вод в земной коре зависит от климатических условий местности. Поэтому можно заранее прогнозировать наличие того или иного вида агрессивности. 25

На исследуемом участке при наличии заболоченности грунтовые воды содержат продукты разложения торфа и других органических веществ. Входящий в их состав ион водорода Н+ может разъедать бетон, вытесняя содержащийся в нѐм кальций общекислотная агрессивность. Участок также находится в зоне леса, в составе грунтовых вод может содержаться гидрокарбонатный ион НСО 3 - и свободная углекислота СО 2, переводящие кальций из бетона в раствор. Такие воды обладают выщелачивающей и углекислой агрессивностью по отношению к бетону. Таблица №2. Определение агрессивности воды-среды по отношению к различным типам цемента (проба №2) Определение Нормы Результаты Исходные Данные исследований сульфатостойких портландцементов 2 конструкции, 3. Кф, м/сут м 12,37 шлакопортландцементо в и для сульфатостойких безнапорна конструкции 2. Толщина мг/л 5. Рн 2) для обычных лабораторных портландцементов и пуццолановых и 1. Характер 4. Содержание Са2+, 1) для обычных 5,2 5,5 конструкциям агрессивностью не обладает выщелачивающей 3,20 91,32 0,4 не нормируется 16,19 2- SO4 , мг/л 10. Содержание Mg2+, 19,46 агрессивностью 0,14140+20+91.32= 0,14140+20+71,32 не обладает углекислой 111,46 агрессивностью = 91,46 не обладает сульфатной агр- 8. Содержание СГ, мг 6052 мг/л бетонным общекислотной 7. Содержание СО2, 9. Содержание отношению к 42,08 6. Содержание НСОз-, мг/л воды по я 7,3 мг-экв агрессивности 1110 3500 9000 – 19,46=8980,54 4500 ю не обладает сульфатной агр- ю не обладает; 8000 – 19,46=7980,54 магнезиальной агрессивностью не обладает 26

По результатам химического анализа грунтовые воды не агрессивны для марки бетона М-300. В ряде случае негативного влияния воды на сооружение применяют гидроизоляцию - устраивают водонепроницаемые покрытия (оболочки), наносимые непосредственно на поверхности или прокладки внутри конструкций. В бетонных конструкциях к числу эффективных мер защиты относится выбор специальных видов цемента, устойчивых против агрессивного воздействия воды: пуццолановый, шлакопортландцемент и др.. 6. СВЕДЕНИЯ О МОСТОВОМ ПЕРЕХОДЕ Рельеф местности вблизи мостового перехода равнинный, с наличием местных понижений. В геоморфологическом отношении данный участок автодороги проходит по территории Вышневолоцкой низины. Максимальная отметка поверхности на трассе 107.73 м.усл.. Минимальная отметка-98.44 м.усл.. Перепад высот составит 9.29 м. На местности проложения трассы имеют место дерново-среднеподзолистые почвы по механическому составу песчаные. В местах понижений следует выделить торфяноболотный тип почв. Мост расположен на территории сосново-березового леса, местами встречаются заросли кустарника, ивняка и ольхи. Мостовой переход через протоку на 21 км a/д Ящины-Пуйга расположен в северной части Вышневолоцкого района Тверской области. Трасса мостового перехода служит для осуществления связи между пунктами Вышневолоцкого района Тверской области, пунктами сдачи сельхозпродуктов. Рассматриваемый мостовой переход на а/д Ящины-Пуйга был построен в 1986 году, на данный момент вследствие влияния негативных факторов мост подлежит реконструкции. Технические характеристики мостового перехода:  ширина проезжей части-6 м.;  ширина земляного полотна-10 м.;  ширина обочин-2 м.; 27

 длина моста-21,73 м.;  сваи по т.п. инв.№946-2.;  нагрузка на голову сваи: а) вертикальной 55 т.; б) наклонной 36,8 т.;  конструкция моста проезжей части - цементобетон;  сопряжение моста с насыпью осуществляется сборно-монолитными плитами, длиной 4 м.;  габарит моста - 7-8+2*1.0 м.;  вероятность превышения уровня высоких вод реки - 2%;  материал моста-сборный железобетон. Дорога Ящины-Пуйга относится к местным дорогам общего пользования, дает выход на дорогу республиканского значения Вышний Волочек – Максатиха. 6.1. Строение железобетонного моста Железобетонный мост на забивных сваях – представляет собой строительное сооружение, предназначенное для проезда автотранспорта через реку или канал. Опорами моста являются железобетонные забивные сваи, объединенные железобетонным ростверком. Поперечное сечение забивных свай 350×350 мм. В каждой опоре выполнено 6 забивных свай. Сваи забиты в один ряд, оголовки свай объединены в железобетонный ростверк с размерами поперечного сечения 400×600 мм. Сверху ростверка укладываются продольные железобетонные ребристые мостовые балки с диафрагмами (рис. 6). В ребристых балках, на расстоянии 1,5 м выполнены диафрагмы жесткости, которые сварены между собой электросваркой, а стыки оштукатурены. Сверху мостовых балок выполняется дорожное покрытие и проезжая часть.(Типовая технологическая карта…,2011 г.) 28

Рис.6: ребристые балки Конструкция моста Полная длина моста 41,73 м. Балки сборный унифицированные. Покрытие на мосту цементобетонное толщиной 8 см по слою гидроизоляции и подготовительному слою. Перила металлические. Опорные части резиново-металлические, толщиной 7,5 см. Так как мост имеет уклон L=0,143 проектом предусмотрено устройство клиновидных металлических прокладок из стали. Опоры приняты свайные козловые. Длина свай определена расчетом 12 м. Сопряжение с берегом осуществлено при помощи переходных плит, опирающихся одним концом на шкафную стенку, другим концом на железобетонный лежень. Укрепление конусов предусмотрено сборными бетонными плитами 50*50*12 по слою щебня h=10 см. По подошве откоса конусов предусматривается каменная призма. Конуса отсыпаются из дренирующего грунта. Отсыпка производилась горизонтальными слоями высотой не более 20 см с тщательным послойным уплотнением. Коэффициент уплотнения должен быть не менее 1.0. На подходах предусмотрены водоотводные устройства в виде железобетонных лотков, укладываемых по откосам насыпи. 29

Рис.7. Схема мостового перехода 7. ПОВРЕЖДЕНИЯ МОСТОВЫХ ОПОР И СПОСОБЫ ИХ УСИЛЕНИЯ В процессе эксплуатации выяснилось, что мостовой переход не отвечает требованиям по грузоподъемности. С течением времени железобетонный автомобильный мост устарел как в моральном, так и в физическом отношении. По мере развития сельских поселений, увеличения грузоподъемности автотранспорта и интенсивности движения, мостовое сооружение перестало соответствовать эксплуатационным требованиям. Неудовлетворительное состояние мостового сооружения на исследуемом участке может привести к большим социально-экономическим потерям в сельскохозяйственной отрасли. В связи с сокращением финансирования на содержание автодорог, дорожные организации следят только за качеством и условиями дорожного полотна и одежды. Строительные конструкции мостовых сооружений на дорогах ремонтируются только в аварийных случаях. Именно поэтому исследуемый мостовой переход не ремонтировался с момента строительства. 30

В процессе эксплуатации мостового сооружения под действием транспортных нагрузок и внешних факторов изменились характеристики работоспособности отдельных строительных конструкций. Наиболее распространенные повреждения опор: - трещины; - разрушение облицовки опор; - разрушение самих опор (сдвиги, крены, осадки). Трещины могут быть: поверхностные, глубокие и сквозные. По характеру трещины можно определить причину. Трещины в сваях являются чрезвычайно опасными повреждениями, так как вода, попадая в трещину, постепенно вымывает цемент, а в период замораживания и оттаивания – разрывает бетон. Трещины могут свидетельствовать о коррозии арматуры в бетоне, потере местной устойчивости сжатых стержней, перегрузке опор и т.п. Усиление опор необходимо производить в случае неудовлетворительного состояния опоры: - недостаточная грузоподъемность опоры - деформация опоры. Усиление фундаментов представляет собой весьма сложную задачу. При этом конструкция усиления и способ производства работ должны обеспечивать включение добавляемой части фундамента в совместное со старым фундаментом восприятие действующих сил. Фундаменты опор на естественном основании можно усилить путем их уширения. В ходе рекогносцировочного маршрута были досконально осмотрены все конструктивные элементы моста, в том числе проезжая часть и тротуары, соединительные швы и сопряжения мостовых конструкций с насыпью, железобетонные мостовые балки, свайные опоры, состояние русла, прилегающую к мосту насыпь и подходы к сооружению. Перед началом обследования моста был изучен рабочий проект, обращено особое внимание на расчетную схему сооружения, длины пролетов, сваи, геометрические размеры железобетонных конструкций, расположение сооружения и его размеры в плане и в профиле, устройство покрытия и дорожной одежды, ограждения и т.д. Все выше перечисленные дефекты железобетонных строительных конструкций могут быть устранены оштукатуриванием полимерцементным раствором. Значительные по площади сколы бетона, рыхловатость и пустоты могут быть устранены обетонированием конструкции с помощью деревянной или стальной опалубки. При визуальном освидетельствовании свайных ростверков опор мостов определяются их геометрические параметры: поперечное сечение свай, расстояния между сваями, их количество, поперечное сечение ростверка, высота ростверка. Таким образом, 31

можно выявить неравномерную осадку свай, их смещение относительно друг друга, крен железобетонного ростверка. Измеренные параметры сравниваются с проектными данными. С помощью ремонта можно продлевать работу любых строительных сооружений практически неограниченно. В связи с этим для обеспечения надежности сооружения имеет большое значение его ремонтопригодность – приспособленность конструкций к периодическим осмотрам и ремонтам. Время ремонта может быть назначено на основе прогнозирования снижения надежности сооружения и установления его безопасного уровня поврежденности. (Содержание, реконструкция…, 1996 г.; Разработка методики…,2014 г.) 32

ЗАКЛЮЧЕНИЕ В процессе написания работыбыла проведена оценка инженерно-геологических условий реконструкции аварийного моста в Тверской области Вышневолоцкого района, включавшая комплекс исследований, направленный на выявление и идентификацию основных негативных факторов, влекущих анализ архивных за собой нарушение нормального функционирования моста. Был проведен данных (предоставленных ООО «Вышневолоцкое ДРСУ») и проведено рекогносцировочное обследование территории. В результате работ были подтверждены и уточнены данные, приведенные в архивных данных. В частности: литологический состав пород, их физические свойства, глубина залегания кровли. Кроме того, была отмечена активизация инженерно-геологических процессов, в частности заболачивания. Анализ полученных данных показал, что основными факторами, способными оказывать значительное влияние на функционирование изучаемого мостового перехода являются:  наличие в разрезе тугопластичных грунтов, являющимися вмещающими грунтами для одной из свай конструкции. Изначальная переоценка несущей способности данных грунтов, в комплексе с изменившимися условиями эксплуатации перехода (значительно взрос транспортный поток), приведшими к повышению динамических нагрузок на сооружение, является основным фактором, приведшим к аварийному состоянию моста. Отмечено наличие потенциально опасных инженерно-геологических процессов:  Подтопление территории, которое наблюдается на отложениях озерно- болотистой супеси пластичной консистенции и торфах в период интенсивного снеготаяния и выпадения значительного количества атмосферных осадков.  Заболачивание на правом берегу озерной протоки, которое произошло в результате зарастания озера, оно способствовало накоплению торфа, что, в свою очередь, могло привести к образованию коррозии стальных и алюминиевых изделий.  Коррозионная активность грунтов по отношению к свинцовым, стальным и алюминиевым оболочкам характеризуется как высокая и средняя, и, следовательно, приводит к разрушению металлических изделий. 33

 Сезонное морозное промерзание грунтов, потенциально склонных к морозному пучению, которые промерзая в зимний период, увеличиваются в объеме, и это, в свою очередь, может привести к деформации насыпи моста, и в дальнейшем – к деформациям в опоре. По полученным данным можно сделать вывод, что основная причина аварийного состояния моста заключается в потере несущей способности одной из свай вследствие смещения ее по вертикали, вызванного нагрузкой на мостовой переход, наличием толщи пластичных грунтов, в которой свая осталась подвешенной. В качестве возможного технического решения можно предложить:  заглубление сваи в подстилающую толщу ледниковых отложений;  увеличение диаметра сваи путем обетонирования;  замена сваи на сваю большего сечения. Кроме этого рекомендуется предусмотреть: - пучение (в качестве метода борьбы может быть использована дополнительная пригрузка); - коррозия (в качестве метода борьбы могут использоваться лакокрасочные покрытия, а также создание дренажной системы для предотвращения взаимодействия элементов моста с коррозионно-активными водами и предотвращение дальнейшего заболачивания). С учетом всего вышеперечисленного необходимо подготовить и провести инженерно-геологические изыскания на стадии «рабочий проект» и предусмотреть:  бурение 2-4 скважин с отбором проб ненарушеного сложения (т.к. старые данные устарели и не соответствуют современным требованиям);  лабораторные исследования (включая полный комплекс физико- механических свойств);  проведение статического зондирования, особенно вблизи территории, где расположена исследуемая свая;  проведение тестирования свай. 34

Список литературы 1. Государственный доклад «О состоянии окружающей среды на территории Тверской области в 2010 г», 2010 г. 2. Грунты. Классификация, ГОСТ 25100-2011, 2013 г.; 3. Единая система защиты от коррозии и старения. Сооружения подземные. Общие требования к защите от коррозии. ГОСТ 9.602-2005, 2006 г; 4. Защита строительных конструкций от коррозии. СП 28.13330.2012, 2013 г.; 5. Китарь Е.В., Козырева Л.В.. Учебное пособие «Аварии мостовых сооружений», 2011 г.; 6. Крахмальная М.П. Разработка методики оценки технического состояния, расчета остаточного ресурса и мониторинга железобетонных автодорожных мостов, Ростов-на-Дону, 2014 г.; 7. Осипов В.О., Козьмин Ю.Г., Кирста А.А. и др.. Содержание, реконструкция, усиление и ремонт мостов и труб , 1996 г.; 8. Крамаренко В.В., Грунтоведение:учебное пособие; Томский политехнический университет, 2011 г.; 9. Серов А.Е. — Тверь: Альба, — 926 с. — (Энциклопедия "Тверская деревня"), Рамешковский район. Населенные пункты, 2001 г.; 10. Свайные фундаменты. Актуализированная редакция СНиП 2.02.03-85. СП 24.13330.2011, 2011 г.; 11. Строительная климатология. Актуализированная редакция СНиП 23-01-99* (с Изменением N 2). СП 131.13330.2012, 2013 г.; 12. Ткаченко А.А, География Тверской области. Энциклопедический справочник, Тверь, Тверская область, 1994 г. Ресурсы Интернет: 1. URL: Google Карты, 2016 г. https://www.google.ru/maps/@59.9445325,30.2129461,14z 2. URL: База знаний: карты. Институт геоэкологии РАН. Карта артезианских бассейнов СЗФО, http://hge.spbu.ru/mapgis/subekt/spb/spb.html, 2016 г.) 3. URL: Гипсометрическая шкала, отметки высот и основные формы рельефа Тверской области, http://www.arcgis.com/home/item.html?id=16c06eb008b44c7591b4c6cb9e8a758f, 2014 г. 35

4. URL: Государственный доклад «О состоянии окружающей среды на территории Тверской области в 2010 г.», 2015 г.http://p.120- bal.ru/geografiya/9424/index.html?page=18 5. URL: Геолого-гидрологические условия. Департамент по недропользованию по Центральному Федеральному округу Центрнедра, 2016 г., http://centrnedra.ru/?Step=additional&id=6 6. URL: Озеро. Его характеристики, 2016 г. http://www.grandars.ru/shkola/geografiya/ozero.html 7. URL: Статья: Все о наводнениях, Юлия Ткач, 2015 г., http://awesomeworld.ru/prirodnye-yavleniya/navodnenie.html 8. URL: Типовая технологическая карта (ТТК), строительство железобетонного автомобильного моста. Устройство монолитной переходной плиты, 2015 г., http://docs.cntd.ru/document/677034090 36

Приложение №1 Определение глубины сезонного промерзания грунта Нормативную глубину сезонного промерзания грунта при отсутствии данных многолетних наблюдений следует определять на основе теплотехнических расчетов. Для районов, где глубина промерзания не превышает 2,5 м, ее нормативное значение допускается определять по формуле: �𝑓� = � 0 𝑀� где Мt - безразмерный коэффициент, значений численно равный сумме абсолютных среднемесячных отрицательных температур за год в данном районе, принимаемых по сСП 131.13330.2012, а при отсутствии в нем данных для конкретного пункта или района строительства - по результатам наблюдений гидрометеорологической станции, находящейся в аналогичных условиях с районом строительства; d0 - величина, принимаемая равной для суглинков и глин 0,23 м; супесей, песков мелких и пылеватых - 0,28 м; песков гравелистых, крупных и средней крупности - 0,30 м; крупнообломочных грунтов - 0,34 м. Значение dfn для грунтов неоднородного сложения определяют как средневзвешенное в пределах глубины промерзания. 37

Расчет глубины сезонного промерзания Таблица №3. Среднемесячные температуры г. Тверь ( СП 131.13330.2012) Месяц Температура в Месяц Температура градусах в градусах Цельсия Цельсия Январь -10,5 Июль 17,3 Февраль -9,4 Август 15,8 Март -4,6 Сентябрь 10,2 Апрель 4,1 Октябрь 4,0 Май 11,2 Ноябрь -1,8 Июнь 15,7 Декабрь -6,6 Почва в этом регионе – песок пылеватый, поэтому коэффициент равен 0,28.Dfn=1,60 м. Приложение №1.1 Опредеделение степени пучинистости грунта Пучинистость крупнообломочных грунтов и песков, содержащих пылевато-глинистые фракции, а также супеси (с Iр< 0,02), определяется с помощью показателя дисперсности D. 1. Необходимо определить степень морозной пучиноопасности песчаного грунта с точки опробования №1 (глубина 1 м) если в результате анализа были получены следующие характеристики: Гранулометрический состав песка пылеватого: 38

Размер частиц, мм Содержание, % > 10 10 - 5 5-2 2–1 1 – 0,5 0,5–0,25 0,25–0,1 < 0,1 - - - 0.2 0.4 4.8 67.4 27.2 γ =20,03кН/м3;  Удельный вес грунта  удельный вес частиц грунта  влажность W = 0,45 д.е. γS= 23,66 кН/м3; Решение: 1. Находим средний диаметр частиц грунта по формуле. Диаметры отдельных классифицированных фракций определяются по их минимальным размерам, умноженным на коэффициент 1,4. За расчетный диаметр последней тонкой фракции принимается ее максимальный размер, деленный на коэффициент 1,4. đ = (p1 / d1 + p2 / d2 + . . . . . + pi / di)-1 = (0.2/1 +0.4/0,5 + 4.8/0,25 + 67.4/0,1)/1,4 + 27.2/0,1*1,4)-1 = (0.2+0.8+19.2+674)/1.4+194.28=(495.86+194.28)=0,001449 мм 2. Определяем плотность сухого грунта: � 𝛾 /� � � = 1+� = 1+� =1,41 г/см3 3. Определяем коэффициент пористости: γ� �� g е= −1= =1,71 �� 4. Определяем показатель дисперсности по формуле: 𝐷= К đ2 ∗ �= 1,85×10-4 / (0,001449) 2*1,71=51,52 По показателю дисперсности D = 51,52 ≥ 1 – грунт является пучинистым. 39

2. Необходимо определить степень морозной пучиноопасности глинистого грунта, если в результате анализа были получены следующие характеристики:  удельный вес грунта γ= 20,0 кН/м3;  удельный вес частиц грунта  влажность W = 0,45д.е.;  влажность на границе текучести W L = 15%;  влажность на границе раскатывания W Р = 10%. γS= = 23,66 кН/м3; Решение 1. Определяем тип глинистого грунта: - по числу пластичности: JP = W L - W Р = 15 – 10 = 5% - по показателю текучести: J L = (100W - W Р) / (WL - W Р) = 0,4 Тип глинистого грунта – супесь пластичная. 2. По числу пластичности JP и влажности на границе текучести находим ресчетную критическую влажность wcr , которая определяется по графику w cr = 10% Рис.8. Зависимость критической влажности от числа пластичности и влажности на границе текучести 3. Определяем абсолютному значению безразмерный среднезимней коэффициент Mt , температуры воздуха числено для данного равный района строительства, определяется по СП 131.13330.2012: Следовательно, безразмерный коэффициент Mt = -8,83 4. Находим критерий R¦ по формуле 40

R = 0,012 × (w – 0.1) + w × (w – wcr)2 / (wL × wp × 𝑀�), где w, wp, wL – влажность в слое сезонного промерзания грунта, соответствующая природной, на границах раскатывания и текучести, доли ед.; wcr – расчетная критическая влажность, ниже значения которой в промерзающем глинистом грунте прекращается перераспределение влаги, вызывающей морозное пучение, доли ед., определяется по графику рис 8.; Mt – безразмерный коэффициент, числено равный абсолютному значению среднезимней температуры воздуха для данного района строительства, определяется по СНиП. R¦ = 0,012 × (w – 0,1) + w × (w – wcr)2 / (wL × wp × 𝑀�) = = 0,012 × (0,45 – 0,1) + 0,45 × (0,45 – 0,1)2 / (0,15 × 0,1 × (−8,83) )=0,0042+0,055/0,045=1,23 5. По классификации промерзающих глинистых грунтов по степени пучинистоопасностиопределяем, что грунт пучинистый.(Основания зданий и сооружений, 2011 г.) Приложение №2 Расчет несущей способности сваи В ходе полевых исследований, были выполнены геодезические замеры отклонения конструкции по вертикали, которые позволили отследить смещение оголовка сваи на 7 см. Характер разрушений говорит о возможной потере несущей способности вертикальной сваи. Несущая способность сваи – это величина нагрузки, которую может воспринимать свая, принимая во внимание допустимые деформации грунта под ее острием. Прочность материала для изготовления сваи, механические свойства грунта и метод ее погружения оказывают влияние на несущую способность одиночной сваи. Следует отметить и то, что, независимо от вида одиночных свай, на их несущую способность влияют лишь два условия. А именно: сопротивление грунта основания сваи и сопротивление материала, из которого она изготовлена. Сваи изучаемого мостового перехода козловые. Особенностью козловых свай является их наклон к вертикали, в результате чего увеличивается площадь опирания на 41

грунт и изменяются условия работы сваи в грунте. Это несколько повышает несущую способность свай на вертикальные вдавливающие нагрузки, и весьма существенно повышает сопротивление свай горизонтальным нагрузкам. Несущая способность фундамента с козловыми сваями складывается из сопротивления грунта под острием, сил трения по их боковым поверхностям и дополнительных сил сопротивления от отпора грунта по нижней наклонной боковой поверхности сваи на участке, расположенном в ее верхней части. Несущая способность забивной козловой сваи по грунту определяется по формуле согласно СП 24.13330.2011 (формулы №7.8, №7.2).Как видно, значения расчетного сопротивления зависят от вида грунта, плотности его сложения, консистенции, размеров и глубины заложения фундамента. Поэтому важно, чтобы геологическая толща служила надежным основанием фундамента. Несущую способность Fd, тс, висячей забивной сваи (квадратной, квадратной с круглой полостью, прямоугольной и полой круглой диаметром до 0,8 м), работающей на сжимающую нагрузку, следует определять как сумму расчетных сопротивлений грунтов оснований под нижним концом сваи и на ее боковой поверхности по формуле: �� = ��(�𝑐�𝑅𝐴 + � �𝑐� �� ), Для сваи, длиной 10 м.  где y c- коэффициент условий работы, равный 1;  R-расчетное сопротивление грунта под нижним концом сваи (для суглинка мягкопластичного, при показателе консистенции 0,2) и длине сваи 10 метров, 500 тс/м2);Значения расчетного сопротивления зависят от вида грунта, плотности его сложения, консистенции размеров и глубины заложения фундамента. 𝜋�2 =3,14*0,35 м*0,35 м:4=0,096м3  A-площадь поперечного сечения сваи; 𝐴 =  и-периметр сваи, м; u = πD=3,14*0,35м=1,099 м  fi-расчетное сопротивление по боковой поверхности i-го слоя грунта; f1-3,5; f2-4,8; 4 f3-5,6; f4-3,2; f5-6,35; f6-6,5.(тс/м2)  hi-толщина i-го слоя грунта, расположенного в пределах верхнего участка сваи длиной 2 м; h1=h2=h3=h4=h5=h6=2 м. 42

 ycR и ycf- коэффициенты условий работы грунта соответственно под нижним концом и на боковой поверхности сваи, учитывающие влияние способа погружения свай на расчетные сопротивления грунта, независимы друг от друга. ycR=1; ycf=1м (брала как для «Погружение забивкой сплошных и полых с закрытым нижним концом свай механическими (подвесными), паровоздушными и дизельными молотами») Таким образом, несущая способность забивной козловой сваи равна: Fd=1(1*150*0,096+1,099*(1*2*3,5+1*2*4,8+1*2*5,6+1*2*3,2+1*2*6,35+1*2*6,5)) =14,4+1,099*(7+9,6+11,2+6,4+12,7+13)=80,23 тс.  Расчетная нагрузка на сваю равна 𝑁= 𝐹� 𝑘� N=80,23/1,4=57,3 тс. Расчетная нагрузка на голову вертикальной сваи в проекте в проекте – 55 т. kн - коэффициент надежности, принимаемый равным: если несущая способность сваи определена расчетом, в том числе по результатам динамических испытаний свай, выполненных без учета упругих деформаций грунта, - kн = 1,4; Для сваи, длиной 10 м., большего сечения (0,40*0,40)  где y c-коэффициент условий работы, равный 1;  R-расчетное сопротивление грунта под нижним концом сваи (для суглинка мягкопластичного, при показателе консистенции 0,2) и длине сваи 10 метров, 500 тс/м2);  A-площадь поперечного сечения сваи; 𝐴= 𝜋�2 4 =3,14*0,4 м*0,4 м:4=0,1256м3  и-периметр сваи, м; u = πD=3,14*0,35м=1,256 м 43

 fi-расчетное сопротивление по боковой поверхности i-го слоя грунта; f1-3,5; f2-4,8; f3-5,6; f4-3,2; f5-6,35; f6-6,5.(тс/м2)  hi-толщина i-го слоя грунта, расположенного в пределах верхнего участка сваи длиной 2 м; h1=h2=h3=h4=h5=h6=2 м.  ycR и ycf- коэффициенты условий работы грунта соответственно под нижним концом и на боковой поверхности сваи, учитывающие влияние способа погружения свай на расчетные сопротивления грунта, независимы друг от друга. ycR=1; ycf=1м (брала как для «Погружение забивкой сплошных и полых с закрытым нижним концом свай механическими (подвесными), паровоздушными и дизельными молотами») Таким образом, несущая способность забивной козловой сваи равна: Fd=1(1*150*0,1256+1,256*(1*2*3,5+1*2*4,8+1*2*5,6+1*2*3,2+1*2*6,35+1 *2*6,5))=18,84+1,256*(7+9,6+11,2+6,4+12,7+13)=94,07тс.  Расчетная нагрузка на сваю равна 𝑁= 𝐹� 𝑘� N=80,23/1,4=67,196тс. Расчетная нагрузка на голову вертикальной сваи в проекте в проекте – 55 т. kн - коэффициент надежности, принимаемый равным: если несущая способность сваи определена расчетом, в том числе по результатам динамических испытаний свай, выполненных без учета упругих деформаций грунта, - kн = 1,4; Для сваи длиной 15 м. yc=1 R=290 тс/м2 A=0,096м3 44

u=1,099 м f1-3,5; f2-4,8; f3-5,6; f4-3,2; f5-6,35; f6-6,5; f7-3,5; f8-3,8 тс/м2 h1=h2=h3=h4=h5=l6=2 м. ycR=1; ycf=1м Таким образом, несущая способность забивной козловой сваи равна: Fd=1(1*560*0,096+1,099*(1*2*3,5+1*2*4,8+1*2*5,6+1*2*3,2+1*2*6,35+1*2*6,5+ 1*2*3,5; 1*2*3,8))=27,84+1,099*(7+9,6+11,2+6,4+12,7+13+7+7,6)=53,76+81,88=135,64 тс. N=135,64/1,4=96,89тс В результате определения расчетной нагрузки козловой сваи, выяснилось, что нагрузка на сваю длиной 10 м равна 57,3 т, в то время как расчетная нагрузка на вертикальную сваю, указанная в проекте равна 55 т. Таким образом, очевидно, что свае не хватает несущей способности, необходимо производить работы по удлинению или уширению сваи. Расчетная нагрузка на сваю большего сечения (0,4*0,4) длиной 10 м составляет 67,196 т, а расчетная нагрузка на сваю того же сечения(0,35*0,35) но большей длины (15 м) составляет 96,89 т. Следовательно, для увеличения несущей способности сваи достаточно ее уширения. 45

Приложение №3 Таблица №4. Сводная ведомость результатов определения физикомеханических свойств грунтов № Наимен Глубина Содер Естеств Плотност Потеря при Наименование п/п ование отбора жание енная ь частиц прокаливани грунта вырабо образца, частиц, влажнос грунта, и тки, № м крупнее ть, д.е. 3 г/см 0,25 мм 1 скв. 2 2 3 А 1.0 0.58 0.04 Песок пылеватый, 2.0 0.60 0.06 заиленный, 2.5 0.66 0.05 влажный, ИГЭ№1 0.61 0.05 4 5 скв.1 2.0 76.6 Песок средней 5.0 77.5 крупности, ИГЭ скв. 3 1.5 75.5 №2 А 4.0 74.2 6 7 75.9 8 скв. 1 2.66 9.0 0.25 2.71 Суглинок, ИГЭ 10.0 0.28 2.71 №3 4.6 0.23 2.71 11 5.0 0.23 2.71 12 7.0 0.27 2.71 7.5 0.22 2.71 0.24 2.71 11.5 0.13 2.68 Суглинок, ИГЭ 15 13.0 0.12 2.68 №4 16 14.0 0.12 2.68 8.0 0.12 2.68 14.0 0.12 2.68 0.14 2.69 0.13 2.69 9 10 13 14 17 18 19 скв. 3 А скв.1 скв.3 А 46

№ Наименова п/п ние В воздушно- выработки сухом ,№ состоянии скв.1 40 1 Угол естественного откоса, Уо Коэффициент Плотность для Под водой фильтрации, м/сут кф, г/см 3 28 19,72 1,39 рых. 2,17 1,64 26,58 1,38 пл. 12,37 1,68 17,72 1,44 4,7 1,67 22,15 1,43 6,26 1,65 21,59 1,41 рых. 8,1 1,65 пл. 2 3 скв. 3 4 А 38 28 41 27 37 28 39 28 № Наименован Гранулометрический состав в %, п/п ие размер частиц в мм Характеристика пластичности выработки, Гравий Песчан Пылев Глинис Граница Граница Число № , ые атые тые текучести раскатыван пластич галька частиц частиц частиц ия ности ы ы ы 4.4 4.5 50.2 0.31 0.19 0.12 0.35 0.19 0.16 0.31 0.17 0.14 11 0.29 0.17 0.12 12 0.33 0.18 0.15 0.33 0.18 0.15 0.31 0.18 0.13 0.16 0.10 0.06 0.16 0.11 0.05 0.16 0.11 0.05 0.16 0.11 0.05 0.16 0.11 0.05 0.20 0.12 0.08 0.18 0.11 0.07 8 скв. 1 0.1 9 10 13 14 6.3 скв. 3 54.4 39.2 А скв.1 6.0 52.0 27.8 14.7 15 16 17 18 19 5.6 скв.3 А 49.6 30.8 14.0 47

№ п/п Наименован Показател Плотност Коэффициен Степень Гироскопиче ь, % т влажности ская ие ь выработки, консистен № ции скв. 1 0.50 1.97 41.70 0.72 0.95 0.56 1.97 43.17 0.76 1.00 0.43 2.02 39.48 0.65 0.96 11 0.50 2.02 39.48 0.65 0.96 12 0.60 1.96 43.17 0.76 0.96 0.27 2.00 39.48 0.65 0.91 0.42 2.02 39.88 0.67 0.97 0.50 2.19 27.61 0.38 0.91 15 0.20 2.18 27.24 0.37 0.86 16 0.20 2.21 26.49 0.36 0.89 0.20 2.19 26.87 0.37 0.88 0.20 2.22 26.12 0.35 0.91 0.25 2.16 29.74 0.42 0.89 0.18 2.20 27.41 0.38 0.90 8 9 10 13 14 17 18 19 скв. 3 А скв.1 скв.3 А ь, г/см Пористост 2 пористости влажность 0.02 0.01 № Наименов Сдвигающее усилие (Мпа) при Удельное Угол Модуль Коэффици п/п ание нагрузке Р (Мпа) сцеплени внутренне деформации ент е с (Мпа) го трения Е (Мпа) сжимаем выработк 0.1 0.2 0.3 и, № ости, µ(Мпа) 8 скв. 1 0.045 0.100 0.130 0.011 23º02' 5.0 0.19 0.045 0.100 0.115 0.023 19º17' 3.8 0.23 0.045 0.080 0.115 0.010 19º17' 4.2 0.20 11 0.035 0.070 0.100 0.004 18º00' 3.3 0.25 12 0.055 0.090 0.130 0.016 20º33' 3.6 0.25 0.045 0.100 0.130 0.011 23º02' 3.3 0.26 0.070 0.140 0.205 0.001 34º01' 7.0 0.14 15 0.070 0.130 0.175 0.022 27º42' 7.0 0.13 16 0.075 0.140 0.205 0.010 33º02' 7.0 0.13 0.065 0.140 0.190 0.011 32º00' 8.8 0.12 0.070 0.130 0.190 0.010 30º58' 8.8 0.10 0.060 0.120 0.160 0.017 26º37' 4.6 0.15 9 10 13 14 17 18 19 скв. 3 А скв.1 скв.3 А 48

Приложение № 3.1 Таблица №5. Результаты определения физических свойств грунтов (2015 г.) грубообломочные Точка ИГЭ опробова глубина > 10 10-5 песчанистые 5-2 2-1 пылеватые 0,050,01 1 – 0,5 0,5–0,25 0,25–0,1 0,1-0,05 глинистые 0,010,002 < 0,002 сумма W ρs, г/см3 Wl Wp Ip Il ρ ρd n e Sr Sr 0,2 м 1а - ИГЭ т.о.1 торф 1 - ПП т.о.1 2 - ПС с.1-2015 2,0 м 2 - ПС с.1-2015 4,0 м 2,14 54,50% 0,2 0,4 4,8 67,4 27,2 100,0 0,45 2,36 14,50% 5,0 9,4 10,5 56,4 12,4 5,4 100,0 0,21 2,65 2,0 12,4 15,8 48,7 14,7 6,4 1,1 3,1 8,9 10,1 14,4 15,9 21,4 25,1 100,0 0,25 2,71 0,34 0,21 0,13 0,31 2,12 1,58 0,416 0,713 0,95 1,0 м 0,9 3 - СугТяжТпл с.1-2015 9,5 м 4 - СугЛегПТВ с.1-2015 11,0 м 4 - СугЛегПТВ с.1-2015 13,0 м 0,2 100,0 0,23 2,64 1,2 2,4 5,7 5,4 5,8 8,7 20,4 19,1 18,7 12,4 100,0 0,15 2,69 0,22 0,13 0,09 0,22 2,25 1,84 0,314 0,459 0,88 2,0 1,7 3,7 6,9 6,9 9,4 22,1 15,8 17,4 14,1 100,0 0,11 2,70 0,19 0,10 0,09 0,11 Приложение №4 Таблица №6. Основные гидрогеологические характеристики (рабочий проект строительства мостового перехода Ящины-Пуйга) № ПП Наименование Обозначение гидрогеологических Единица Количество измерения характеристик 1 Площадь водосбора А2% км2 184 2 Расчетный расход воды 2% м3/сек. 8,5 3 Расчетный уровень воды УВВ2% м 93,11 4 Уровень меженный воды УМВ2% м 91,06 5 Горизонт воды 10% паводка УРВ2% м 92,92 6 Средняя скорость течения УРВ2% м/сек. 0,01 7 Ширина русла по урезу водной - м 102 - см 40 поверхности 8 Максимальная толщина льда 49

Таблица №7. Данные химического анализа воды за 1984 г. Ингредиенты Наименование выработок, глубина отбора, дата Скв. №3 Вода из реки Гл.1.1.м 26.07.84 26.07.84 мг мг*экв мг мг*экв 1 Са2+ 38,08 1,90 20,8 1,00 2 Mg2- 3,65 0,30 3,63 0,30 3 Na+ 11,72 0,51 0,23 0,01 4 HCO3- 146,44 2,40 61,02 1,00 5 Cl- 7,45 0,21 7,45 0,21 6 SO42- 4,94 0,10 4,94 0,10 7 pH 7,53 -- 6,4 -- 8 CO2 свободный 8,80 -- 35,2 -- 9 CO2агрессивный 6,60 -- 15,4 -- 10 Сухой остаток 144 -- 88 -- 11 Жесткость -- 2,20 -- 1,30 50

Таблица №8. Данные химического анализа воды за 2015 г. (пробы №2 и №5) Ингредиенты Наименование выработок, глубина отбора, дата Скв. №2 Скв. №5 Гл.0,3.м Гл.поверхность 15.10.15 15.10.15 мг мг*экв мг мг*экв 1 Са2+ 42,08 2,10 60,12 3,00 2 Mg2- 19,46 1,60 1,22 0,11 3 Na+ 3,78 0,16 34,46 1,50 4 HCO3- 195,00 3,20 250,18 4,10 5 Cl- 10,24 0,29 5,67 0,16 6 SO42- 16,19 0,29 19,98 0,42 7 pH 7,3 -- 7,4 -- 8 CO2 свободный 8,56 -- 7,48 -- 9 CO2агрессивный 91,32 -- 101,20 -- 10 Сухой остаток 232,5 -- 292,9 -- 11 Жесткость --- 3,70 -- 3,10 Таблица №9. Классификации воды Классификации Данные 1984 г. Данные 2015 г. По минерализации Пресная Пресная По величине pH Слабощелочная Нейтральная По жесткости Мягкая Умеренно жесткая По О.А. Алекину Пресная, мягкая Пресная, мягкая По В.А. Сулину Сульфатно-натриевая Хлоридно-магниевая (скв.№3), кальциевая хлоридно- (скв.№2), гидрокарбонатно(на натриевая (на поверхности) поверхности) 51

Таблица №10. Заключение (при сооружении мостовых опор использовался бетон марок М-300, М-200, которые обладают водонепроницаемостью W4 и W6 соответственно) Заключение: СП 28.13330.2012, табл. B.3, B.4 и Г.2 вода по отношению к бетону W4 (В графе 3 изменения за марки обладает следующими 1984-2015 гг. соответственно) W6 видами агрессивности: не агрессивная не агрессивная 2) по водородному показателю не агрессивная не агрессивная 3) по содержанию агрессивной не агрессивная 1) по содержанию едких щелочей, мг/дм 3 в пересчѐте на ионы Nа+К углекислоты, мг/дм 3 Среднеагрессив не агрессивная ная и слабоагрессивн ая не агрессивная - не агрессивная не агрессивная не агрессивная не агрессивная степень агрессивного постоянном периодическом воздействия на арматуру погружении смачивании 4) по содержанию сульфатов, мг/дм3 5) по содержанию магнезиальных солей, мг/дм 3 в пересчѐте на ион Mg2+ 6) по содержанию аммонийных солей, мг/дм3 в пересчѐте на ион NH4+ железобетонных конструкций при: по содержанию хлоридов, мг/дм 3 не агрессивная не агрессивная в пересчѐте на Cl- 52

Таблица №11. Коррозионная активность воды по отношению к свинцовой и алюминиевой оболочек кабеля Коррозионная агрессивность воды по ГОСТ 9.602-2005, таб.3 и 5 рН общая органическое нитрат- жесткость, вещество ион, мг/дм3 мг.экв/дм 3 (гумус), мг/дм3 1984 2015 1984 2015 г. г. г. г. по отношению к свинцовой сред низка Высок сред средняя оболочке кабеля: няя я ая рН низкая няя хлор-ион, ион железа, мг/дм3 мг/дм3 по отношению к сред низка Высок сред средняя алюминиевой оболочке няя я ая няя кабеля: 53

Таблица №12. Результаты химического анализа водной вытяжки из грунтов и коррозионной агрессивности грунтов по отношению к свинцовой и алюминиевой оболочке кабеля по ГОСТ 9.602-2005 гумус низ коррозионную агрессивность по отношению к углеродистой и низколегированной 4 1,4 наименование грунта глубина отбора, м стали по ГОСТ 9.602-2005 место отбор а песо по к плану удельное коррозионная средняя электрическо агрессивность к плотност е стали (по ь сопротивлени удельному катодного е грунта, электрическому тока,IК Ом*м сопротивлению) А/м2 28,15 средняя 0,18 железа рН низ низ ю рН низ хлор-ион ион алюмини высокая выс к свинцу к Cl- средняя 0,00005 Fe 3 7,0 3+ NO гумус и 0,0064 Cl- 0,0003 Fe2+ рН ость низ грунта пробы ... низ агрессивн ... к алюминию ион рН 1 кг воздушно-сухой ... к свинцовой ... нитрат- нная сред ие в мг на рН коррозио хлор-ион Содержан 51 %от массы 0,0051 Краткое описание грунта песок компонентов в Таблица №13. Результаты лабораторных испытаний грунтов на № выработки глубина отбора, м 1,4 3 № выработки Массовая доля коррозионная агрессивност ь к стали (по cредней плотности катодного тока) средняя 54

Приложение №5 Рис. 9.: Геологический разрез (построилаЛуткова Кристина) Приложение № 6 Карта инженерно-геологических условий участка 55

Рис. 10.: Карта инженерно-геологических условий участка (построила Луткова Кристина) 56

Рецензии:

Авторизуйтесь, чтобы добавить рецензию

- у работы пока нет рецензий -

Отзывы:

Авторизуйтесь, чтобы оставить отзыв