ВЛИЯНИЕ ГИДРОГЕОЛОГИЧЕСКИХ УСЛОВИЙ НА ВЫБОР СПОСОБОВ ИНЖЕНЕРНОЙ ЗАЩИТЫ ТЕРРИТОРИИ СТРОИТЕЛЬСТВА ЗДАНИЯ ТОРГОВОГО ЦЕНТРА В Г. ЗАРЕЧНОМ ПЕНЗЕНСКОЙ ОБЛАСТИ

Шаронова Татьяна Сергеевна

ВЛИЯНИЕ ГИДРОГЕОЛОГИЧЕСКИХ УСЛОВИЙ НА ВЫБОР СПОСОБОВ ИНЖЕНЕРНОЙ ЗАЩИТЫ ТЕРРИТОРИИ СТРОИТЕЛЬСТВА ЗДАНИЯ ТОРГОВОГО ЦЕНТРА В Г. ЗАРЕЧНОМ ПЕНЗЕНСКОЙ ОБЛАСТИ

По результатам исследования геологических и гидрогеологических условий площадки строительства предложены варианты инженерной защиты территории от подтопления и понижения уровня грунтовых вод в период строительства и эксплуатации объекта.

Строительство. Архитектура

Исследования

Вуз: Пензенский государственный университет архитектуры и строительства

ID: 5f495dd4cd3d3e000178dace

UUID: 57c1c060-cb94-0138-23c6-0242ac180006

Язык: Русский

Опубликовано: больше 3 лет назад

Просмотры: 21

10.62

Шаронова Татьяна Сергеевна

Пензенский государственный университет архитектуры и строительства

Комментировать 0

Рецензировать 0

Скачать - 83,0 КБ

Поделиться работой

ФГБОУ ВО «Пензенский государственный университет архитектуры и строительства», г. Пенза УДК 624.131 Т.С. Шаронова – магистрант по направлению 08.03.01 «Строительство» направленности «Геотехника», выпускник ПГУАС 2018 года Н.И. Тарасеева – к.т.н., доцент ПГУАС, научный руководитель ВЛИЯНИЕ ГИДРОГЕОЛОГИЧЕСКИХ УСЛОВИЙ НА ВЫБОР СПОСОБОВ ИНЖЕНЕРНОЙ ЗАЩИТЫ ТЕРРИТОРИИ СТРОИТЕЛЬСТВА ЗДАНИЯ ТОРГОВОГО ЦЕНТРА В Г. ЗАРЕЧНОМ ПЕНЗЕНСКОЙ ОБЛАСТИ По результатам гидрогеологических исследования условий геологических площадки и строительства предложены варианты инженерной защиты территории от подтопления и понижения уровня грунтовых вод в период строительства и эксплуатации объекта. Ключевые слова: грунтовые воды, подтопление, инженерная защита территории, дренаж N.I. Taraseyeva, T.S. Sharonova Penza State University of Architecture and Construction e-mail: tnelly77@mail.ru THE ANALYSIS OF HYDROGEOLOGICAL CONDITIONS

AND THE CHOICE OF WAYS OF ENGINEERING PROTECTION OF THE TERRITORY OF CONSTRUCTION OF THE BUILDING OF SHOPPING CENTER IN THE TOWN OF ZARECHNY IN PENZA REGION By results of research of geological and hydrogeological conditions of the platform of construction options of engineering protection of the territory against flooding and lowering of the level of ground waters during construction and operation of object are offered. Keywords: ground waters, flooding, engineering protection of the territory, drainage Влияние грунтовых вод многообразно в силу их широкого распространения и постоянного присутствия в горных породах. С ними связано не только изменение свойств грунтов, но и многочисленные отрицательные процессы и явления, например, подтопление – повышение уровня подземных вод и увлажнение грунтов зоны аэрации, которое приводит к ухудшению их свойств, к осложнению деятельности человека, как на строительных площадках, так и на эксплуатируемых участках [1]. Ущерб, нанесенный грунтовыми водами (ГВ), может быть значительным и в разы увеличить стоимость эксплуатации участка. ГВ могут вымывать грунт, «благодаря» чему проседает фундамент, деформируется конструкция постройки, возникают трещины. Такому влиянию более всего подвержены глинистые грунты (ИГЭ-4, ИГЭ-5, ИГЭ-6, табл. 1), тонкозернистый песок и сланцы (ИГЭ-2, табл. 1), которые под

влиянием грунтовых вод могут преобразоваться в плывуны. Предметом исследований стал г. Заречный Пензенской области, где по ул. Любовина запроектировано строительство здания торгового центра. Земельный участок имеет прямоугольную форму с уклоном с юга на север и с юга на северо-восток с перепадом высот около 0,7 м. Участок строительства торгового центра расположен в сложившейся городской застройке. Оценка современного состояния компонентов окружающей среды В геологическом строении участка строительства до разведанной глубины 20,0 м принимают участие четвертичные аллювиальные отложения (аQ), отложения маастрихтского яруса верхнего отдела меловой системы (K2m), выветрелые в верхней части [eKZ(K2m)]. С поверхности эти отложения перекрыты современным насыпным грунтом (tQIV). По результатам выполненных изысканий в геологическом разрезе участка выделены следующие инженерно- геологические элементы (ИГЭ), приведенные в таблице 1. Таблица 1 – Инженерно-геологические элементы участка строительства ИГ Э 1 Описание Современный насыпной грунт представлен смесью смесью почвы (20-30%), глины (20-50%), песка (15-50%), щебня, битого кирпича, отходов производства, древесных остатков (10-15%), суглинка (20-100%) и строительного мусора (до 10%). Отсыпан сухим способом, по однородности состава и сложения – это отвалы грунтов и

отходов производств. Насыпь слежавшаяся, давность отсыпки более 15 лет (таблица 9.1 [5] (ч. III). Плотность грунта согласно лабораторным данным 2,14 т/м3. Удельное сопротивление грунта под конусом зонда составляет 4,3 МПа. Расчетное сопротивление грунта составляет 100 кПа, согласно табл. В.9 приложения В СП 22.13330.2011. Так как насыпные грунты неоднородные по составу и физико-механическим характеристикам, то в качестве грунтов естественного основания зданий и сооружений использовать их не рекомендуется. Вскрывается повсеместно. Мощность 0,8–2,6 м. Песок аллювиальный, мелкий, кварцевый, с тонкими прослоями суглинка, по коэффициенту водонасыщения – малой степени однородный 2 водонасыщения (степень и водонасыщенный, неоднородности – 2,76). По плотности сложения – средней плотности. Удельное сопротивление грунта под конусом зонда составляет 8,3 МПа. Вскрывается повсеместно. 3 Мощность 0,2–1,4 м. Суглинок аллювиальный, мягкопластичный, с частыми прослоями песка, с включением гравия и гальки (показатель текучести 0,63 д. е, число пластичности 14,4 %), с примесью органических веществ (относительное содержание органических веществ 5,1%). Плотность грунта 1,98 т/м3, коэффициент пористости 0,73 д. е., влажность на границе текучести 31,4 %, влажность на границе раскатывания 17,0 %,

Суглинки непросадочные и ненабухающие находятся в зоне водонасыщения. Модуль деформации, рассчитанный по результатам лабораторных компрессионных испытаний с переходным коэффициентом m=2,7 при водонасыщении равен 7 МПа. Прочностные характеристики определены по схеме «неконсолидированно-недренированного» среза. Суглинки неоднородны по своему составу, с частыми тонкими прослоями песка, удельное сопротивление грунта под конусом зонда изменяется от 0,2 до 2,8 МПа при среднем значении 1,2 МПа. Вскрывается повсеместно. Мощность элемента 0,5–4,1 м Глина аллювиальная, мягкопластичная текучести 0,63 д. е, число (показатель пластичности 26,4 %). Плотность грунта 1,63 т/м3, коэффициент пористости 1,53 д. е., влажность на границе текучести 61,0 %, влажность на границе раскатывания 34,6 %. Глины непросадочные и ненабухающие, т.к. находятся в зоне водонасыщения. 4 Модуль деформации, рассчитанный по результатам лабораторных компрессионных испытаний с переходным коэффициентом m=2,9 при водонасыщении равен 5 МПа. Удельное сопротивление грунта под конусом зонда составляет 1,4 МПа. Вскрывается скважинами №№ 533, 534 и точками статического зондирования СЗ-5, 15. 5 Мощность элемента 1,8 – 4,8 м Глина элювиальная, тугопластичная (показатель

текучести 0,33 д. е, число пластичности 33,6 %). Плотность грунта 1,59 т/м3, коэффициент пористости 1,76 д. е., влажность на границе текучести 82,0 %, влажность на границе раскатывания 48,4 %. Прочностные характеристики определены по схеме конусом зонда «консолидированно-дренированного» среза. Удельное сопротивление грунта под составляет 1,8 МПа. Вскрывается повсеместно. Мощность элемента 3,5–8,9 м Глина коренная, полутвердая (показатель текучести 0,21 д. е, число пластичности 34,0 %). Плотность грунта 1,60 т/м3, коэффициент пористости 1,67 д. е., влажность на границе текучести 82,4 %, влажность на границе раскатывания 48,4 %. 6 Прочностные характеристики определены по схеме конусом зонда «консолидированно-дренированного» среза. Удельное сопротивление грунта под составляет 2,9 МПа. Вскрывается повсеместно. Вскрытая мощность элемента 1,0–5,5 м Исследуемая территория расположена в западной части Приволжской возвышенности, в пределах Сурской низины и представляет собой слабовсхолмленную равнину с развитой речной и овражно-балочной сетью. В геоморфологическом отношении участок проектируемого строительства расположен в пределах III надпойменной террасы реки Суры [2, 3].

Современные физико-геологические неблагоприятные для строительства могут процессы проявляться в подтапливании территории подземными водами. Оценка инженерно-гидрогеологических условий территории. Грунтовые воды в период производства работ вскрыты всеми скважинами на глубинах 2,5÷3,5м. Водовмещающими породами служат аллювиальные глины. Водоупор до глубины 12,0м не вскрыт. Питание ГВ происходит за счет инфильтрации атмосферных осадков и притока воды со стороны водораздела. Уровень грунтовых вод подвержен сезонным колебаниям. По степени потенциальной подтопляемости, с учетом глубины заложения фундамента 2,2 м, площадка относится к постоянно подтопляемой лабораторным в естественных исследованиям ГВ условиях. на Согласно рассматриваемой площадке неагрессивные по отношению к бетону всех марок, по содержанию хлоридов неагрессивные к арматуре железобетонных конструкций. Но, несмотря на это, необходимо защищать участок строительства от подтопления. Наиболее эффективным способом в существующих условиях городской застройки будет являться искусственное понижение уровня грунтовых вод при помощи дренажа различных конструкций. Рекомендации и предложения по выбору принципиальных направлений инженерной защиты с привязкой к характерным участкам. На строительных площадках применяют два вида дренажа: временный – для кратковременного (в период строительства) осушения котлованов и траншей, а также использование средств строительного водопонижения;

постоянный – для длительного осушения с целью создания нормальных условий для строительства подземных частей зданий, оснований, заглубленных сооружений и инженерных сетей [4]. Анализ инженерно-геологических характеристик района тяготения и гидрогеологических показал необходимость применения постоянного дренажа увлажненного грунта с использование средств строительного водопонижения. Это позволит создать благоприятные условия для выполнения земляных работ в котлованах и траншеях, обеспечить устойчивость их откосов, а также сохранить оптимальную влажность объекта грунта в в процессе стесненных эксплуатации условиях строящегося существующей жилой застройки по ул. Любовина. Дренажные системы могут быть как закрытого, так и открытого понижения типа, в зависимости водоносного слоя. от необходимого уровня Любая дренажная система должна закладываться на первых стадиях монтажа несущих конструкций. Открытые дренажные системы просты в сооружении, но мешают обустройству участка и уменьшают площадь земли для полезного использования. Они представлены в виде вырытых каналов и траншей вниз по уклону. На дно траншеи обязательно должен быть выложен камень или глина, чтобы предотвратить их размывание. Закрытые дренажные системы не заметны на участке, но имеют ограниченный заиливания. Дрены срок службы закрытого типа из-за их постоянного устраиваются в виде системы труб, находящейся под землей, вода из которой

отводится в канализационные стоки или в близлежащие водоемы. Даже при точнейшем определении уровня грунтовых вод обязательно должны быть приняты меры по защите сооружения от них. Выбор степени гидроизоляции и мер по понижению подземных вод зависит от уровня залегания водоносного слоя, типа фундамента, характеристик почвы и от наличия цоколя и подвалов. Строительное водопонижение с помощью иглофильтровых установок и вертикального дренажа. Оценка влияния систем инженерной защиты на изменение строительных свойств грунтов и деформаций поверхности защищаемой территории в г. Заречном Пензенской области показала наибольшую установки, состоящей включает в себя эффективность из всасывающей погружаемые в иглофильтровой системы, грунт которая иглофильтры и соединенный с ними сборный коллектор, а также насосный агрегат, подключаемый с помощью соединительного трубопровода к коллектору. Иглофильтры изготавливают из нержавеющей стали или пластмасс, они представляют собой перфорированные трубы с обмоткой из стальной нержавеющей проволоки или пластмассового шнура. Длина их до 7 м и более, наружный диаметр 40…60 мм. Погружают их гидравлически с помощью специальных насосов. При работе иглофильтровой установки с помощью насоса в коллекторе создают вакуум, за счет которого воздух и вода из грунта подступают в насосный агрегат и отводятся за пределы осушаемого котлована. По периметру площадки находятся Существует возможность канализации диаметром канализационные подключения трубы 800 мм, сети. к ливневой что позволит

осуществлять организованный водоотвод как в период строительства, так и в последующий период эксплуатации объекта. Поскольку постоянный дренаж необходим для предотвращения поступления грунтовых вод в сооружения, обеспечения устойчивости предотвращения грунтов ослабления эксплуатации, а также их для под фундаментами оснований безопасной в и период эксплуатации сооружений. Таким образом, строительное водопонижение (дренаж) является единственным способом защиты подземных частей здания от действия грунтовых вод. В противном случае необходимо обустройство специальной гидроизоляции, которая имеет сложную технологию монтажа и высокую стоимость. Литература 1. Горынин А.С., Кошкина Н.В., Хрянина О.В. Обоснование выделения зон подтопления населенных пунктов // Современные научные исследования и инновации. 2015. № 3-1 (47). С. 206-209. 2. Кошкина Н.В., подтопления проблемы Хрянина застроенных современного О.В. Оценка территорий техногенного // Актуальные строительства: материалы Международной науч.-техн. конф. Пенза: Изд-во Пенз. госуд. ун-та арх-ры и строит-ва, 2013. 3. Лотоцкий Д.С., Кошкина Н.В., Хрянина О.В. Мелиорация пойм малых рек на примере Пензенской области // Современные научные исследования и инновации. 2015. № 3-1 (47). С. 81-87.

4. СНиП 22-02-2003 Инженерная защита территорий, зданий и сооружений от опасных геологических процессов. М., 2004. 46 с. 5. СП 11-105-97 Инженерно-геологические изыскания для строительства. М., 1998

Рецензии:

Авторизуйтесь, чтобы добавить рецензию

- у работы пока нет рецензий -

Отзывы:

Авторизуйтесь, чтобы оставить отзыв