Инженерно-геологическая оценка развития осадок и подтопления на участке реконструкции цеха по производству бумаги Сокольского целлюлозо-бумажного комбината в г. Соколе Вологодской области

4.3 Расчет морозной пучинистости пылевато-глинистых грунтов

По степени морозоопасности все пучинистые грунты подразделяются на пять групп. Принадлежность глинистого грунта к одной из групп оценивается параметром R , определяемым по формуле

R= 0,012 (-0,1)+/

где W, Wp, Wl -- влажности в пределах слоя промерзающего грунта, соответствующие природной, на границах раскатывания и текучести, доли единицы; Wcr -- расчетная критическая влажность, ниже значения которой, прекращается перераспределение влаги в промерзающем грунте, доли единицы, определяется по графику; Мо -- безразмерный коэффициент, численно равный при открытой поверхности промерзающего грунта абсолютному значению среднезимней температуры воздуха.

Определяем степень морозоопасности ИГЭ 2, представленный глиной твердой, полутвердой консистенции, имеющей следующие физические характеристики: =0.287; =0.207; =0.413 ; М0 = 7.7.

По графику рис. 5 определим критическую влажность WCr=0.210

R= 0,012 (0,287-0,1)+[(0,287(0,287-0,21)2] / (0,413 · 0,207v7,7) = 0.0094

Согласно данным табл. 39 исследуемая глина является практически непучинистым грунтом.

Так как V=K1/K2=0,05/0,01=5, то для расчета используем формулу (16) при

4.3 Прогноз уровенного режима грунтовых вод при полосообразной дополнительной инфильтрации

.

Рассчитаем среднюю мощность пласта по формуле (54)

hc=he+ щ(he-M)/K1=12,5+0,0004(12,5-6)/0,01=12,76 м.

Вычислим вспомогательные параметры:

л i=оi/2vf0b f0b =K2Mt/n1L2=14,83

о1= 1+ х = 1 + 40/15 = 3,67 о3= х - 1= 40/15 - 1 = 1,67

л1=3,67/2v14,83 =0,48 л3=1,67/2v14,83 =0,22

Tb = k1t/n1(hc-M) = 0,01*365/0,02(12,76-6) = 27,0

По графикам на рис.6 и 7 находим функции и :

F3(0,48; 27,0) = 0,44; F3(0,22; 27,0) = 0,67

F4 (0,48; 27,0) = 0,32 F4 (0,22; 27,0) = 0,58

Тогда величина подъема уровня будет равна:

? h = 0,0004* (12,76 - 1,67)/ 0,02 = 1,51 м

Выводы к расчетам

Прогнозные расчеты несущей способности висящих свай, осадки и морозной пучинистости показали, что:

- Согласно условию, что расчетная нагрузка, передаваемая на сваю, не должна превышать расчетную несущую способность свай, в результате расчетов установлено, что при заданном условии выражение N выполняется, т.к. расчетная нагрузка передаваемая сооружением на сваю согласно техзадания составляет 40 тонн, а расчетное несущая способность свай составляет 51.3 тонны. Что соответствует выполнению необходимого условия превышения несущей способности сваи над нагрузкой от проектируемого здания грунта основания глин ИГЭ 2 и суглинков ИГЭ-3 (смотри графический лист №3).

- Расчет основания по деформациям сводиться к расчету величины осадки свай от сооружения, который не должен превышать допустимую осадку сооружения в 8 см.

- В результате расчета установлено, что осадка основания составит 12 мм, согласно приложения 4 СНиП 2.02.01-83 и техзадания, предоставленного заказчиком, осадка сооружения не должна превышать 8 см., что не превышает предельно допустимую осадку для данного сооружения.

- По степени морозоопасности грунт основания при критической влажности WCr=0.210 относится к практически непучинистым, что благоприятно влияет на основание сооружения, предотвращая его от деформаций во время смены времен года.

-Прогнозные условия площадки благоприятствуют развитию процесса подтопления. Прогнозный расчет аналитическим методом показал, что уровень грунтовых вод через 1 год поднимется на 1,5 м.

Как показывает прогноз, такое повышение уровня может привести к подтоплению фундаментов сооружений и коммуникаций, обводнению грунтов основания, ведущие к снижению прочностных и деформационных свойств грунтов, осадкам, коррозии металла и бетона подземных сооружений и конструкций, ухудшение санитарных и экологических условий.

Заключение

В результате исследований геологических процессов и выполненных прогнозов на изучаемом участке установлено, что проектируемое сооружение приведет к образованию осадки основания. Установлено, что с осадка составит 12 мм, согласно приложению 4 СНиП 2.02.01-83., не превышает допустимой, равной 8 см.

Так же установлено, что территория является потенциально подтопляемой, через один год уровень подземных вод может повыситься на 1,5 м, что может привести к негативным последствиям, таким как подтопление фундаментов сооружений и коммуникаций, обводнение грунтов основания в активной сжимаемой зоне, ведущие к снижению прочностных и деформационных свойств грунтов, осадкам, коррозии металла и бетона подземных сооружений и конструкций, ухудшение санитарных и экологических условий.

Следует отметить, что проведённые на участке изысканий работы не отображают чёткой картины инженерно-геологического и геологического строения. Расчёт свайных фундаментов рекомендуется производить по данным статического зондирования. Для определения условий погружения свай и их несущей способности рекомендуется выполнить статическое зондирование, а также пробные забивки эталонных свай с последующим испытанием статическими нагрузками. В частности необходимо в дальнейшем более тщательно изучить инженерно-геологические явления, а также предусмотреть дальнейшие экологические последствия при эксплуатации сооружения.

Список используемой литературы

1. В.Д. Ломтадзе «Инженерная геодинамика». Л. Недра. - 480 с.

2. Е.Г. Чаповский «Лабораторные работы по грунтоведению и механике грунтов».

3. СНиП 2.02.01-83. Основания зданий и сооружений.

4. Руководство по проектированию оснований зданий и сооружений, 1977г.

5. В.Н.Лукин «Инженерная геология и гидрогеология». Часть 1.

6. В. Н. Лукин «Инженерная геология и гидрогеология». Часть 2.

7. С.С. Бондаренко, Г.И. Потапов, С.Л. Афанасьев, В.Н. Лукин «Геология»

8. СНиП 11-02-96 «Инженерные изыскания для строительства. Основныеположения.» М. 1997г.

9. СНиП 11-105-97 Инженерно-геологические изыскания для строительства. Часть 1. Общие правила производства работ. М. 1997г.

10. Пособие по проектированию оснований зданий и сооружений (к СНиП 2.02.01-83), «Стройиздат», М. 1986г.

11. Пособие к СНиП 2.06.15-85 Прогнозы подтопления и расчет дренажных систем на застраиваемых и застроенных территориях.

Размещено на Allbest.ru