Систематизация просадочных грунтов на территории Самарской области для геотехнических целей

Введение……………………………………………………………… 10
Глава 1. Современное состояние проблемы просадочности лессовых грунтов………………………………………………………
14
1.1 Гипотезы формирования лессовых грунтов и их просадочности………………………………………………………… 14
1.2 Распростронение лессового покрова на поверхности Земли.......………………………………………………………………
18
1.3. Лессовые грунты урбанизированных территорий и методы изучения их просадочности…………………………………
22
Глава 2. Общая характеристики природных условий в Самарской области……………………………….....……………………………...
30
2.1 Рельеф Самарской области…………………………………. 30
2.2 Гидрография………………………………………………..... 32
2.3 Геологическое строение……………………………………. 34
2.4 Гидрогеологическое строение…………………………….... 38
Глава 3. Лессовые отложения в городе Самара…………………….. 39
3.1 Просадочность лессовых грунтов как экзогенная геологическая опасность на территории Самарской области………
43
3.2 Составление карты просадочных грунтов на территории города Самара………………………………………………………….
48
Глава 4. Исследование просадочных грунтов на примере площадок инженерно-геологических изысканий……………………
49
4.1 Площадка для строительства Собора Софии премудрости Божией………………………………………………………………….
51
4.2 Площадка для строительства спорткомлекса “Олимп”…... 54
4.3 Площадка для строительства Самарского театра юного зрителя…………………………………………………………………
56
Глава 5. Систематизация просадочных грунтов на территории города в современных условиях……………………………………..
60
Глава 6. Мероприятия по устранению просадочных последствий……………………………………..……………………..
64
6.1 Водозащитные мероприятия……………………………… 67
6.2 Конструктивные мероприятия…………………………… 70
Заключение………………………………………………………….... 74
Спис.ок использованной литературы……………………………… 78
Приложение 1…………………………………………………………. 80

Весь текст будет доступен после покупки

Лёссовидные или, так называемые, просадочные грунты широко распространены на территории России и занимают около 17 % её площади (Центральная Чернозёмная зона, Предкавказье, Северный Кавказ, Нижний Дон, Поволжье, юг Западной Сибири и др.). Мощность слоёв таких грунтов колеблетсяот нескольких метров (на северных территориях) и до 80 м (юго-восточная часть Предкавказья, Западная Сибирь). В Самарской области лессовидными суглинками покрыта большая часть территории региона. На территории г.о. Самары просадочные грунтычаще всего встречаются в Советском, Промышленном и Кировском районах, мощность их толщ может достигать 12 м.
Строительство и эксплуатация зданий на просадочных грунтах усложнены вследствие возможного проявления в период эксплуатации значительных неравномерных деформаций основания, которые могут привести к аварийным ситуациям либо потере эксплуатационной пригодности здания. Поэтому строительство на просадочных грунтах, как правило, требует дополнительных затрат, направленных либо на предотвращение, либо на ликвидацию последствий негативных воздействий на здание от просадки грунта. Для предотвращения повреждений конструкций и обеспечения нормальной эксплуатации зданий и сооружений в этих условиях применяются различные мероприятия, стоимость которых может составлять свыше 15 % от общей стоимости объекта.

Весь текст будет доступен после покупки

Глава 1 Современное соетояние проблемы просадочности лёссовых грунтов

Лёссовые грунты представляют собой достаточно сложную систему взаимосвязи песчано-глинисто-пылеватых частиц и молекул воды. Это способствует развитию в них целого ряда инженерно-геологических особенностей, присущих исключительно им, что выделяет лёссовые грунты в особый объект изучения. К этим особенностям, несомненно, относятся: небольшая природная влажность, высокая пористость, исключительно малая водопрочность и просадочность, которая проявляется в способности лёссовых грунтов необратимо уменьшаться в объёме, что приводит к вертикальным деформациям при замачивании в результате разрушения структурных связей.
Нормативные документы, используемые при инженерно-геологических изысканиях в районах распространения лёссовых грунтов, не в состоянии охватить всю сложность просадочного процесса на разных территориях в связи с различными условиями формирования как самих лёссовых грунтов, так и их просадочности.

1.1 Гипотезы формированния лёссовых грунтов и их просадочности

Рассматривая вопрос генезиса, необходимо чётко разделять теории происхождения лёссовых грунтов и формирование в них просадочности. Это связано с тем, что просадочными могут быть отложения разного генезиса. Данный факт был доказан группой исследователей в лице В.П. Ананьева, Б.Ф. Галая, Н.Я. Денисова, В.И. Короткого, Н.И.Кригера, Г,А, Мавлянова, А.В. Минервина, В.Т. Трофимова и др. (Мавлянов,1957; Трофимов, 2003 б).
Под «генезисом лёссовых пород» следует понимать способ формирования самих лёссовых отложений, а также все стадии преобразования исходного материала в породу, определяемые, в первую очередь, механизмом накопления осадка. Генезис грунтов может быть различным (аллювиальный, элювиальный, пролювиальный и др.), но наиболее часто имеют место эоловый, пролювиальный и делювиальный типы отложений. Кклассическим гипотезам происхождения лёссовых грунтов относятся: эоловая (Обручев, 1933; Рябченков, 1955; Ананьев, 1964; работы И.Д. Седлецкого 1951и 1953 гг.), аллювиальная (Крылков, 1965), водноледниковая (работы П.А.Кропоткина 1876 г., В.В. Докучаева 1892 г., М.Ф. Веклича 1957 г.), почвенно-элювиальная (Берг, 1926,1947), пролювиальная (работа Г.А. Мавлянова 1949 г.) и криогенная (Сергеев, Минервин, 1960). В свете последних исследований в геоэкологии имеет место космическая гипотеза, характеризующая генезис лёссовых отложений. Что касается «генезиса просадочного свойства в лёссовых породах», то это способ формирования недоуплотнённого и разуплотнённого состояния грунтов в ходе прогрессивного или регрессивного литогенеза, это понятие является сугубо инженерно-геологическим. Теоретические и методические разработки в этом направлении выполнили В.П. Ананьев, Т.В.Андреева, Б.Ф. Галай, Н.Я. Денисов, А.В. Ершова, П.В. Коломийцев, П.П.Комиссарова, В.И. Коробкин, Н.И. Кригер, Н.Г. Мавлянов, А.В. Минервин,Е.М. Сергеев, В.Т. Трофимов и другие их коллеги. Первые гипотетические идеи о механизме формирования просадочности лёссовых пород были выдвинуты Н.Я. Денисовым в сороковых годах ХХ века. Позже различными авторами (А.В. Минервиным (1980), Е.М. Сергеевым, Н.Н.14Комиссаровой, А.А. Коноваловым) были постулированы новые механизмы происхождения рассматриваемого свойства лёссовых пород. Всего предложено 8 таких механизмов (табл. 1.1). Приведённые механизмы формирования просадочности привязаны к генетическим типам лёссовых грунтов, в которых они могут реализоваться. Цифрами обозначены генетические типы просадочности, которые формируются при реализации этих механизмов.


Таблица 1.1 - Систематика существующих механизмов формирования просадочности лёссовых пород
Механика формирования просадочности Автор Год издания Генетические типы пылеватых отложений, в которых данный механизм реализуется
класс группа вид
недоуплотнительные недоуплотнительные гидратационно-дегидратационно-недоуплотнительный Н.Я. Денисов 1946 эоловые1
дегидратационно-недоуплотнительный Н.Я. Денисов 1946 пролювиальные, делювиальные1
дегидратационно (последегидратационно)-доуплотнительный Н.Я. Денисов 1946 аллювиальные2
разуплотнительные гипергенно-разуплотнительные гипергенно-дегидратационно-разуплотнительный А.В. Минервин 1959 разные2
криоэллювиально-дегидратационно-разуплотнительный А.В. Минервин,Е.М. Сергеев 1964 разные2
криогенно-разуплотнительные сублимационные криосингенетическо-сублимацйонный А.В. Минервин 1982 сингенетически промёрзшие отложения любого генезиса
криоэпигенетическо-сублимационный А.В. Минервин 1982 эпигенетически промёрзшие отложения любого генезиса
газогидратный А.В. Коновалов 1997 разные2
Примечание: 1 - при реализации данного механизма в этих отложениях формируется сингенетическая просадочность; 2 - то же, эпигенетическая просадочность.
Однако, по мнению Ю.Б. Текучева, не все гипотезы удовлетворяют принципам объективного исследования генезиса просадочности лёссовых грунтов в связи со слабо обоснованным и взаимоисключающим характером их реализации. На этом фоне, в свете заключения Е.Н. Коломенского о том, что «специфичность и своеобразие лёссовых пород должны быть связаны с существованием какого-то универсального механизма и с воздействием факторов самого общего характера» (Коломенский, 1998, с, 55-56), Ю.Б.Текучев и Л.И. Бондарева пришли к выводу о настоящем существовании одной гипотезы - эолово-криогенной. Криогенная концепция А.В. Минервина - Е.М.Сергеева, учитывающая принципы объективного исследования и не противоречащая известным законам физики, стала её основой. Бесспорным подтверждением гипотезы явилось полноценное её моделирование в полевых условиях (Минервин, 1973, 1979; Мавлянов, 1989), По мнению авторов, «только она одна приемлемо объясняет накопление и сохранение всех, в том числе наиболее мощных, толщ лёссовых просадочных пород» (Ю,Б, Текучев,Л,И, Бондарева, 2005, с, 141).

Весь текст будет доступен после покупки

1. Абелев М.Ю., Левченко А.П. Оценка просадочности грунтового массива из лёссовых грунтов // «ОФМГ», - 2001. - № 6. - С. 18-21.
2. ГОСТ 12071-00. Грунты. Отбор, упаковка, транспортирование и хранение образцов. - М.: Изд-во стандартов. - 21 с.
3. ГОСТ 23161-78. Грунты. Метод лабораторного определения характеристик просадочности. - М.: Изд-во стандартов. - 9 с.
4. ГОСТ 24143-80, Грунты. Методы лабораторного определения характеристик набухания и усадки. - М.: Изд-во стандартов.-18 с.
5. ГОСТ 25100-95. Грунты. Классификация. - М.: Изд-во стандартов. -29 с.
6. ГОСТ 5180-84. Грунты. Метод лабораторного определения физриеских характеристик. - М.: Изд-во стандартов. - 24 с.
7. Григорьева И.Ю. Микростроение лёссовых пород // МГУ. - М.:МАИК «Наука/Интерпериодика», 2001. - 147 с.
8. Григорьева И.Ю. Микростроение лёссовых пород как основа для прогноза их просадочности // Инженерная геология массивов лёссовых пород.Тр. Межд. науч. конф. - М.: Изд-во МГУ, 2004. - С. 18-19.
9. Гринь Н.Н. Тезисы докладов международной конференции молодых учёных по наукам о Земле. - Новосибирск: Новосибирский государственный университет, 2004 а. - С. 56-57.
10. Гринь Н.Н. Расчёт параметров микроструктуры дисперсных грунтов //Геология, поиски и разведка полезных ископаемых и методы геологическихисследований // Сборник избранных трудов научно-технической конференции.Вып. 4. - , 2004 б. - С. 134-137.

Весь текст будет доступен после покупки