Геотехническое обеспечение проектирования объектов городской инфраструктуры на заторфованных основаниях

• Автор: Никитин, Андрей Викторович
• Шифр специальности: 05.23.02
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2006
• Место защиты: Архангельск
• Количество страниц: 183 с. : ил.

Содержание
Введение.

1. Состояние вопроса и задачи исследований

1.1. Геологическая среда и ее взаимодействие с техногенными объектами.

1.2. Особенности инженерногеологических условий Архангельска

1.3. Методы проведения мониторинга и прогноз развития процессов.

1.3.1. Прогноз осадки торфа в основании насыпей. Полевые

и лабораторные исследования деформационных свойств торфяных грунтов

1.3.2. Мониторинг режима грунтовых вод.

1.4. Направления, цели и задачи исследований.

2. Инженерногеологические условия г. Архангельска

2.1. Описание базы данных инженерногеологических условий
2. 2. Физикомеханические свойства грунтов.
2.3. Типы оснований и районирование территории.
Выводы по 2й главе
3. Экспериментальные исследования сжимаемости торфа
3.1. Лабораторные исследования.
3.1.1. Общая характеристика и физические свойства образцов.
3.1.2. Методика исследований.
3.1.3. Результаты исследований.
3.1.4. Анализ результатов исследований.
3.1.5. Исследование фильтрационных свойств торфа.
3.2. Полевые эксперименты
Выводы по 3й главе
4. Методика прогноза длительной осадки торфа под слоем техногенных
отложений.
4.1 Сопоставление данных компрессионных испытаний и полевых исследований для прогноза длительной осадки торфа под пригрузкой
4.2. Исследования и прогноз колебания уровня грунтовых вод.
4.2.1. Полевые исследования
4.2.2. Математическая модель колебания уровня грунтовых вод
4.2.3. Пример прогноза колебания уровня грунтовых вод
4.3. Методика расчета осадки торфа под слоем техногенных отложений
4.3.1. Общие положения по расчету осадки торфа под слоем техногенных отложений.
4.3.2. Пример прогноза осадки торфа под пригрузкой
4.3.3. Практическое использование методики прогноза осадки торфа под
пригрузкой
Выводы по 4й главе.
5. Рекомендации по проектированию подземных инженерных коммуникаций на заторфованных основаниях.
5.1. Иженерногеологические изыскания.
5.1.1. Порядок проведения инженерногеологических изысканий.
5.1.2. Расчет экономического эффекта при оптимизации объемов инженерногеологических изысканий.
5.2. Основания и фундаменты подземных коммуникаций
5.2.1. Общие положения
5.2.2. Расчет оснований коммуникаций
5.2.3. Свайные фундаменты.
5.3. Конструктивные решения.
5.3.1. Подземный канал
5.3.2. Смотровой колодец
5.3.3. Расчет экономического эффекта при устройстве
смотрового колодца
5.4. Практическое применение базы данных инженерногеологических
условий и данных мониторинга процессов на заторфованных основаниях
Выводы по 5й главе.
Общие выводы
Список литературы


Систематизация и обобщение материалов предшествующих инженерногеологических изысканий, организация мониторинга характерных инженерно-геологических процессов с прогнозом их развития представляет собой весьма актуальную задачу, решение которой позволит существенно сократить затраты на возведение и эксплуатацию зданий и сооружений. Как было отмечено выше, в геологической среде г. Архангельска процессами, требующими учета при проектировании зданий и сооружений и привязки к местным условиям, являются: осадка территории, а также сезонные колебания уровня грунтовых вод. Прогноз осадки торфа в основании насыпей. Расчет осадки торфяных грунтов во времени под пригрузкой производится на основе методик, разработанных Л. С.Амаряном, М. Ю.Абелевым, В. Н.Брониным, Н. Д.Банниковым, Ф. П.Винокуровым, Ю. А.С. Королевым, Н. В.Козубовым, Н. П.Коваленко, А. Ф.Печкуровым, Ю. А.Соболевским, А. А.Ткаченко, П. К.Черником, и др. Л.С. Амаряном, И. И.Вихляевым, Ф. П.Винокуровым, П. А.Дроздом, И. Е.Евгеньевым, Д. Д.Козминым, Н. П.Ковалено, В. И.Каминской, К. С.Ордуянцем, А. А.Ткаченко и др. В г. Архангельске полевые исследования развития во времени деформаций торфа под пригрузкой проводились Н. П.Коваленко, Д. З.С. Стельмахом, А. Д.Худяковым и др. В методиках прогноза осадки торфа под пригрузкой [, ], в основе которых лежит теория фильтрационной консолидации, не учитываются реологические свойства торфа. Б.Н. Бронин, показал, что ползучесть существенно влияет на процесс развития деформаций торфа во времени. Для выполнения прогноза осадки торфа в основании насыпи по результатам обработки большого количества экспериментальных данных были получены коэффициенты ползучести для различных типов торфа. Однако, как показали результаты расчетов на примере г. Архангельска, методика дает заниженные величины деформаций торфа в основании насыпи во времени. Поэтому для повышения точности прогноза деформаций торфа необходимы длительные натурные полевые исследования. В году сотрудниками кафедры инженерной геологии, оснований и фундаментов АГТУ под Архангельском на болоте верхового типа с мощностью торфа от 3,8 до 6,7 м был организован опытный полигон размером 0x0 м. На поверхность был отсыпан слой песка мощностью от 0,9 до 3,5 м и с помощью поверхностных марок организовано наблюдение за осадкой торфа []. Компрессионные лабораторные исследования сжимаемости торфа проводились Л. С.Амаряном, В. Н.Брониным, П. А.Дроздом, И. Н.Н. Ивановым, Н. П.Коваленко, А. Ф.Печкуровым, Н. Н.Сидоровым, И. Е.Сидоровым, А. Д.Худяковым [2, 5, 8, , , 4]. Таким образом, для уточнения деформаций торфа в основании насыпи во времени, требуются дополнительные натурные исследования, что требует организации мониторинга. Изучением элементов режима грунтовых вод занимались М. Е.Аль-товский, В. И.Аравин, В. И.Вернадский, С. В.Воскресснский, И. Н.К. Гиринский, Н. Е.Жестовский, В. В.Кузнецова, Г. Н.Каменский, В. А.Мироненко, С. Н.Нумеров, А. М.Овчинников, В. В.Н. Щелкачев и др. Под режимом понимают происходящие под влиянием природных и хозяйственных факторов изменения уровня, температуры и химического состава грунтовых вод. По времени проявления различают суточный, сезонный, годовой и многолетний режимы []. Основными в формировании режима грунтовых вод являются метеорологические факторы: количество осадков, интенсивность испарения, температура. Они вызывают сезонные и годовые (многолетние) колебания уровня, а также изменения химического состава, температуры и расхода грунтовых вод [3, ]. Сезонные колебания уровня обусловлены неравномерностью выпадения осадков и изменениями температуры воздуха в течение года. Обычно амплитуды сезонных колебаний грунтовых вод не превышает 2,5-3,0 м, а максимальные составляет - м [3, ,, ]. Хозяйственная деятельность человека изменяет естественные режимообразующие факторы. Формируется искусственный (нарушенный) режим грунтовых вод. Под влиянием антропогенных факторов уровни грунтовых вод в отдельных случаях могут подниматься на - ми более [3]. Методике гидрогеологических исследований посвятили работы следующие ученые: М. Е.Альтовский, С. И.Абрамов, Н. К.Гиринский, Г. Гсфер, И. В. Гармонов, Н. К.Игнатович, Г. Н.Каменский, Б. И.Куделин, П. П.Кли-ментов, К. Кейльган, В. Кене, А. В.Лебедев, А. Н.Семихатов, Н. А.Плотников, Е. Принц, В. А.Приклонский, Ф. П.Саварснский, Н. Н.Славянов, Ч.