Характеристика инженерно-геологических условий участка строительства гипермаркета в г.Дзержинске Нижегородской области

Министерство образования и науки Российской Федерации

КАЗАНСКИЙ (ПРИВОЛЖСКИЙ) ФЕДЕРАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

 

ИНСТИТУТ ГЕОЛОГИИ И НЕФТЕГАЗОВЫХ ТЕХНОЛОГИЙ

 

Кафедра общей геологии и гидрогеологии

Специальность: 020304 – гидрогеология и инженерная геология

 

 

 

 

КУРСОВАЯ РАБОТА

 

ХАРАКТЕРИСТИКА ИНЖЕНЕРНО-ГЕОЛОГИЧЕСКИХ УСЛОВИЙ УЧАСТКА СТРОИТЕЛЬСТВА ГИПЕРМАРКЕТА В Г.ДЗЕРЖИНСКЕ НИЖЕГОРОДСКОЙ ОБЛАСТИ

 

 

 

          Студентка IV курса                                          

Группа 394                                                     

«__»__________2013г.        ___________________                           

(К.Р. Загидуллина)   

                                        

Научный руководитель:

доцент

«__»_________2013г.          ___________________

(А.И. Латыпов)

 

Казань-2013

СОДЕРЖАНИЕ

 

Введение…………………………………………………………………………......4

1.Общие сведения о районе работ…………………………………………………5

      1.1. Физико-географические условия…………………………………….……5

      1.2. Геологическая изученность района…………..……………………...……8

      1.3. Геологические условия……………………………………….…………..11

              1.3.1. Стратиграфия……………………………………………………....11

              1.3.2. Тектоника…………………………………………………………..18

2.Инженерно-геологические условия…….………...…………………………….21

3.Особые условия………………………………………………………………….25

4.Физико-механические свойства  грунтов……………………………………....27

5. Определение коэффициента  фильтрации……………………………………..30

      5.1. Фильтрациооная  трубка СПЕЦГЕО-Знаменского……………………...30

      5.2. Результаты  проведенных опытов………………………………………..32

6. Определение суффозионной устойчивости …………………………..............33

Заключение………………………………………………………………………...37

Список использованной литературы………………………………………...…..38

Приложения…………………………………………………………………….....39

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

СПИСОК ГРАФИЧЕСКИХ ПРИЛОЖЕНИЙ

 

1.Схема инженерно-геологического районирования площадки и здания по условиям карстоопасности, масштаб 1:1000, 1 лист…………………………………………………………………………….39

2.Инженерно-геологические разрезы по линиям I-I - III-III. масштабы: горизонтальный 1:500, вертикальный 1:100, 4 листа……………………40-43 3. Расчет осадки фундамента  от действующей нагрузки…………44-45

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ВВЕДЕНИЕ

 

Целью моей работы является анализ инженерно-геологических условий территории проектируемого гипермаркета в г.Дзержинске Нижегородской области, а также  оценка влияния местных инженерно-геологических условий на устойчивость данного объекта.

При подготовке к написанию курсовой работы был проанализирован научный материал по исследуемому району, включающий в себя характеристику геоморфологических, геологических, гидрогеологических и инженерно-геологических условий.

Чтобы оценить влияние сложившихся на участке предполагаемого строительства инженерно-геологических условий на устойчивость объекта, была проверена возможность развития в данном месте карстово-суффозионных геологических процессов. С этой целью был проанализирован отчет по инженерно-геологическим изысканиям с оценкой карстоопасности на данном объекте а также был проведен ряд лабораторных исследований грунта и произведены необходимые расчеты для оценки суффозионной устойчивости грунтов.

Лабораторные исследования проводились в инженерно-геологической лаборатории КФУ при поддержке научного руководителя А.И. Латыпова. Для оформления полученных результатов был использован пакет компьютерных программ Microsoft а также программы Coral Draw и AutoCad.

 

 

 

 

 

 

 

1.ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ О РАЙОНЕ РАБОТ

1.1. Физико-географические условия

 

Город Дзержинск размещен на левом берегу реки Оки  в 30 км выше Нижнего Новгорода. Площадь города - 42,2 кв.км.

Рельеф района г.Дзержинска сложился в результате деятельности значительных по масштабам эрозионных и аккумулятивных процессов, проявившихся главным образом в течение четвертичного периода.

В качестве основных элементов рельефа в районе города Дзержинска можно выделить коренное плато высокого правобережья Оки, долину Оки с аллювиальными террасами, зандровую равнину окско-волжского водораздела и, наконец, останцовые возвышенности в пределах этого водораздела, сложенные моренными образованиями.

Поверхность коренного плато правобережья Оки слабо расчленена эрозионными процессами, и лишь на участках древних тектонических прогибов еще дотатарское время произошло переуглубление долин, занятых  в настоящее время реками Кишмой (Ворсмой), Тешей и др.

Геоморфологические особенности левого берега Оки резко отличны от правобережья. Вся территория к северу от Оки испытала прямое или косвенное воздействие днепровского и московского оледенений. Она представляет собой равнину с очень слаборасчлененным рельефом, близким к поверхности залеганием грунтовых вод, песчаным характером пород и значительной заторфованностью пониженных участков. Вся эта равнинная территория получила наименование Балахнинской низины или Волжско-Окского полесья. Город Дзержинск находится у южного края этой равнины, ограниченной Окой.

Весьма крупный элемент рельефа – долина реки Оки, в пределах которой широко проявились эрозионная и аккумулятивная деятельность речных вод.

Долина Оки в районе Дзержинска резко ассиметрична. Правый берег ее крутой и высокий, левый – низкий с широким развитием террас. Аллювиальные отложения долины Оки слагают заливную пойму и четыре надпойменных террасы. Поверхности террас имеют общий уклон к Оке. Их формирование происходило в четвертичный период под влиянием неоднократных колебаний базиса эрозии в связи с трансгрессиями и регрессиями Каспия.

В районе г.Дзержинска наиболее древней является третья надпойменная терраса, занимающая северную часть территории. Абсолютные отметки поверхности ее составляют 85-105 м, относительная высота над меженным уровнем р.Оки 25-30 м. Поверхность осложнена эоловыми и карстовыми формами. Третья терраса отделена от второй уступом 5 -7 м, прослеживающимся в городском парке и у бывшего пос. Загородного.

Вторая надпойменная терраса имеет широкое распространение. Она протягивается от пос.Желнино до бывшего пос. им. Калинина. Абсолютные отметки поверхности составляют 78-85 м., высота ее над меженным уровнем р.Оки 16-20 м. Уступ ее к первой надпойменной террасе наиболее четко выражен у пос.Бабушкино и Пушкино. Поверхность покрыта дюнами, значительно осложнена карстовыми формами.

Первая надпойменная терраса не имеет сплошного распространения. Терраса протягивается на 11 км, достигая ширины 4 – 4,5 км. Абсолютные отметки поверхности 76-78 м, высота над меженным уровнем 11-13 м. Поверхность террасы ровная, несколько осложненная эоловыми и карстовыми формами. Уступ к пойме высотой 5-6 м отчетливо выделяется в рельефе.

Пойменная терраса возвышается над меженным уровнем р.Оки на 3-8 м. Абсолютные отметки ее поверхности 68-75 м. В пределах террасы выделяется низкая и высокая пойма. Последняя превышает низкую на 2-3 м. Поверхность поймы характеризуется чередованием невысоких дугообразно вытянутых песчаных грив и разделяющих их впадин и старичных озер. Наиболее крупными из протоков, соединяющих эти озера с р. Окой, являются речки Ржавка и Волосяниха. Встречаются глубокие озера, происхождение которых связано с карстом, например, оз.Святое у пос.Пушкино. Его северный берег сильно осложнен карстовыми воронками.

Климат района умеренно-континентальный. г.Дзержинск относится к северной климатической зоне Горьковской области, для которой характерны низкие температуры воздуха и более значительное количество осадков по сравнению с южной частью. Это приводит к уменьшению величины испарения и создает достаточное увлажнение территории.

Средняя годовая температура воздуха составляет 3,5°. Число безморозных дней в году 146. Самый холодный месяц – январь со средней месячной температурой – 120, самый теплый месяц – июль со средней месячной температурой 18,10. Глубина промерзания грунта колеблется от 40 до 106 см. в зависимости от высоты снежного покрова. При малоснежной зиме глубина промерзания достигает более 150 см.

Среднегодовое количество осадков составляет около 500 мм, из них примерно 30% выпадает в виде снега. Снежный покров ложится в середине ноября, сходит в середине апреля. Продолжительность таяния снега составляет  от 20 до 40 дней. Среднегодовая величина испарения с поверхности составляет 386 мм.

Исходя из этих данных можно сделать вывод, что климатические условия в районе г.Дзержинска благоприятны для инфильтрации агрессивных атмосферных вод, а, следовательно, и развития карста.

Рассматриваемый район входит в зону подзолистых почв.

Преобладают дерново-слабоподзолистые песчаные и супесчаные почвы. В понижениях и заболоченных местах распространены оглеенные почвы.

На непосредственно прилегающей к руслу части поймы в результате постоянного смыва и намыва растительность отсутствует. Дальше от реки на пойме появляются заросли ивняков, на смену которым приходит неширокая полоса прирусловых лугов. Небольшими островами среди лунок располагаются группы лиственных деревьев – дуба, березы, осины и других пород.

На поверхности террас, характеризующейся развитием поверхностно – оподзоленных почв, до недавнего времени были распространены сосновые боры с негустым травяным покровом. В настоящее время на значительной части территории Дзержинска леса сведены и сохранились лишь на некотором расстоянии от города.

В различных частях района развиты болота.

Довольно плоский характер поверхности района и песчаный состав пород способствует почти полному поглощению атмосферных осадков и отсутствию поверхностного стока.

 

 

1.2. Геологическая изученность района

 

В истории геологического изучения района г.Дзежинска можно выделить четыре основных периода:

1. Разрозненные наблюдения географического и геологического характера на территории Окско-Волжского бассейна в первой половине XIX века;
2. Региональное изучение недр Нижегородской губернии в конце XIX-XX века;
3. Инженерно-геологические и гидрогеологические исследования отдельных участков территории в связи со строительством г.Дзержинск в 20-40-х гг. XX в.;
4. Планомерное изучение геологии, гидрогеологии и карстовых явлений района, начавшееся в 1953 г.

Первые исследователи Окско-Волжского бассейна  - Оливьери в 1838 г.и Мурчисон в 1847-1848 гг. изучали строение берегов Оки и интересовались главным образом красноцветными породами, слагающими высокий правый берег.

Начало второго периода изучения геологии района относится к 1881 г., когда в Балахне ( в 30 км. восточнее Дзержинска) была пробурена скважина глубиной свыше 200 м.

Работы Геологичсекого комитета по составлению геологической карты России охватили и район современного г.Дзержинска. В 1896 г. Н.М. Сибирцев опубликовал описание 72-го листа (Окско-Клязьминский бассейн). В 1912-1916 гг. с началом строительства заводов на территории Черноречинского лесничества, входящей в район современного лесничества, проводилось геологическое изучение местности и развитых здесь провальных явлений. Обследование территории и бурение отдельных скважин на строительных площадах проводилось под руководством В.Д.Соколова.

Третий период в истории геологического изучения района г.Дзержинска начинается в связи с застройкой территории промышленными и жилыми зданиями.

В 1922 г. вышла в свет работа Архангельского А.Д. «Обзор геологического строения Европейской России», в которой устанавливается наличие южной ветви Окско-Цнинского вала – Алатырского вала, что внесло новые представления о геологической структуре данного района.

В конце 1928 г. состоялось три совещания по вопросам помех, вызываемых крастом при строительстве рабочего поселка Растяпино. Вследствие различной устойчивости грунтов намеченной территории строительство было решено проводить лишь после разведочного бурения для выявления закарстованности пород. Для предупреждения воздействия будущих просадок грунта рекомендовалось расчленять крупные сооружения на отдельные элементы, а в отдельных случаях применять цементацию песка.

Застройка территории рабочего пос. Растяпино, переименованного в 1930 г в г.Дзержинск, производилось по разрозненным участкам. Инженерно-геологические изыскания осуществлялись различными организациями и не имели единой программы исследований.

В конце 1937 г. состоялось совещание по вопросу планировки г. Дзержинска. Среди экспертов господствовало мнение, что на всей территории и в окрестностях Дзержинска распространен активный карст, который и вызвал появление трещин в стенах каменных зданий и повреждение отдельных построек.

В связи с закарстованностью левобережной территории предлагалось, как крайняя мера, перенести строительство города на правый берег Оки. Для строительства на левом берегу комиссия Архитектурно-планировочной мастерской НККХ составила в 1938 г. «Временные технические условия по проектированию и возведению гражданских и промышленных сооружений на территории г.Дзержинска». Эти временные технические условия предусматривали тщательные геологические исследования, в частности бурение под каждое здание скважин по шахматной сетке через 15 м с заглублением на 10 м. в гипсы и применение сложных противокарстовых конструкций, а также проведение наблюдений за состоянием зданий.

В течение 30-40-х годов в ряде строительных площадок г.Дзержинска выполнялись изыскательские работы научно-исследовательским сектором Горьковского инженерно-строительного института под руководством М.Е. Евдокимова-Рокотовского, который обработал материалы изысканий на территории Чернореченского хиического завода с привлечением материалов других изысканий.

Существенное значение для познания гидрогеологии района имели работы Л.А. Носкова, проводившиеся в 1937-1939 гг. для организации водоснабжения предприятий. Им были выяснены основные закономерности движения грунтового потока на обследованной территории и установлено наличие водораздела грунтового потока.