Материал: Высоковольтная линия 220 кВ Магнитогорская-Карталы

С поверхности в большинстве встречен слой насыпных грунтов, представляющий собой отсыпку при планировке площадки ПС (слой мощностью 1,0-2,7 м), поросший маломощным (0,1-0,3 м) почвенно-растительный слой.

2.2 Гидрогеологическая характеристика участка работ

В гидрогеологическом отношении исследуемый участок расположен в пределах развития двух водоносных горизонтов: горизонта, приуроченного к трещиноватой зоне скальных грунтов, к остаточной трещиноватости элювиальных образований коры выветривания и горизонта, приуроченного к аллювиальным отложениям. Оба горизонта гидравлически между собой связаны и образуют единую безнапорную поверхность.

На момент настоящих изысканий (май-июнь 2013 г.) грунтовые воды были зафиксированы отдельными выработками №№6-8, 10, 13 на глубине 3,5-4,6 м, в пределах абсолютных отметок 302,70-307,50 м, в остальных скважинах, пройденных до глубины 8,0 м, воды нет. Учитывая местоположение данных скважин и результаты химических анализов грунтов вод, этот горизонт был отнесен нами к техногенному (утечки из близлежащего водопровода - см. Приложение 1).

Точный прогноз максимальных уровней в современных условиях, нарушенного гидродинамического режима, без стационарных наблюдений невозможен (продолжительность цикла наблюдений в соответствии с п.2.80 «Пособие к СНиП 2.02.01-83, чI» для застроенных территорий не менее 3-5 лет).

Замеренные уровни подземных вод отмечены в Графической части (Листы 2-12), уровни появления и установления грунтовых вод приводятся в альбоме геологических выработок (Графическая часть, лист 4-17).

По химическому составу грунтовые воды на проектируемом участке смешанного типа. Значение минерализации находится в пределах 416,1-722,5 мг/л. Подземные воды неагрессивны по отношению к бетонным, асбоцементным конструкциям и кирпичу. Обладают высокой коррозионной агрессивностью по отношению к алюминиевой и средней - к свинцовой оболочкам кабелей.

Присутствие в воде азотосодержащих веществ (нитратов NO3 [3,99-6,08мг/л], нитритов NO2 [0,46-0,50мг/л] и аммонийных солей NH4 [1,56-2,14мг/л] свидетельствует об органическом загрязнении животного происхождения. Нитриты являются лучшим показателем свежего фекального загрязнения воды, особенно при одновременном повышенном содержании аммиака. По нормам СанПиН ПДК в воде аммония составляет 2,0 мг/л; нитритов 3,0 мг/л; нитратов 45,0 мг/л. Наличие иона аммония в концентрациях, превышающих фоновые значения, указывает на свежее загрязнение и близость источника загрязнения (коммунальные очистные сооружения, животноводческие фермы, скопления навоза, азотных удобрений, поселения и др.)

2.3 Физико-механические свойства грунтов

Характеристика физико-механических свойств грунтов приводится по результатам лабораторных и полевых исследований, выполненных при настоящих изысканиях.

Результаты лабораторных определений свойств грунтов приведены в Приложениях Д и Е, где также даны сведения о степени их коррозионной агрессивности.

Статистическая обработка лабораторных данных выполнена в соответствии с ГОСТ 20522-96, статистические показатели (количество определений, коэффициенты вариации и надежности, нормативные и расчетные значения свойств) приведены в Приложении Д.

.2. В пределах исследуемой глубины по литологическому составу, генезису, физико-механическим свойствам, в соответствии с ГОСТ 25100-2011 и ГОСТ 20522-96 выделено 6 инженеpно-геологических элементов:

. ИГЭ-1 - Насыпной грунт ( tQ ), представляет собой отсыпку при планировке площадки ПС, состоит из суглинка (70-90%), дресвы, песка и щебня (10-30%). Встречен практически по всей площадке мощностью 1,0-2,7 м. Грунт характеризуется по результатам анализа 3 проб нарушенной и ненарушенной структуры, отобранных при настоящих изысканиях и 1 проба для определения коррозионных свойств грунта.

Коррозионные свойства грунта приведены в Приложении Е.

Техногенные (насыпные) грунты (ИГЭ-1) оставлять в основании фундаментов не рекомендуется.

. ИГЭ-2 - Глина делювиальная (dQ) коричневого цвета, твердая, на отдельных участках с включением полуокатанных обломков (до 15%). Грунт характеризуется по результатам анализа 4 проб ненарушенной структуры, отобранных при настоящих изысканиях и 1 пробы для определения коррозионных свойств грунта.

Коррозионные свойства грунта приведены в Приложении Е.

В соответствии с таблицей Б.12 ГОСТ 25100-2011 [8] ИГЭ-2 по значению числа пластичности относятся к глинам легким, по гранулометрическому составу - к пылеватым.

Таблица 3 - Основные показатели физико-механических свойств ИГЭ-2

Нормативные плотности принимаем по результатам лабораторных данных (приложение Д), а за расчетные - среднеминимальное и минимальное:

ρII = 2,09 г/см3; ρI = 2,05 г/см3

Нормативные значения прочностных характеристик грунта принимаем согласно табл.Б2 прилож.Б к СП 22.13330.2011 СНиП 2.02.01-83 «Основания зданий и сооружений» [11].

Нормативное значение модуля деформации принимаем 28,0 МПа согласно табл.Б3 прилож.Б к СП СП 22.13330.2011 СНиП 2.02.01-83 «Основания зданий и сооружений» [11].

Нормативные и расчетные значения физико-механических свойств приведены в таблице 7 главы «Заключение».

. ИГЭ-3 - Суглинок аллювиальный (аQ) - серого, зеленовато-, желтовато-коричневого цвета, твердой, полутвердой консистенции, на отдельных участках с редким гравием (до 15%), с тонкими линзами песка. Грунт встречен по всей площадке небольшой мощностью 0,5-0,9 м, характеризуется по результатам анализа 4 проб нарушенной и ненарушенной структуры, отобранных при настоящих изысканиях и 1 проба для определения коррозионных свойств грунта. Коррозионные свойства грунта приведены в приложении Е.

В соответствии с таблицей Б.12 ГОСТ 25100-2011 [8] ИГЭ-3 по значению числа пластичности относятся к суглинкам легким и тяжелым, по гранулометрическому составу - к песчанистым.

Таблица 4 - Основные показатели физико-механических свойств ИГЭ-З

По результатам статистической обработки лабораторных данных в соответствии с ГОСТ 20522-96 [9] получен повышенный коэффициент вариации по значению природной влажности. Это обстоятельство связано с неравномерным содержанием линз песка в грунте.

Нормативные плотности принимаем по результатам лабораторных данных (приложение Д), а за расчетные - среднеминимальное и минимальное:

ρII = 2,18 г/см3; ρI = 2,14 г/см3

Нормативные значения прочностных характеристик грунта принимаем согласно табл.Б2 прилож.Б к СП 22.13330.2011 СНиП 2.02.01-83 «Основания зданий и сооружений» [11].

Нормативное значение модуля деформации принимаем 34,0 МПа согласно табл.Б3 прилож.Б к СП СП 22.13330.2011 СНиП 2.02.01-83 «Основания зданий и сооружений» [11].

Нормативные и расчетные значения физико-механических свойств приведены в таблице 7 главы «Заключение».

. ИГЭ-4 - Песок аллювиальный средней крупности и крупный (аQ) коричневого, серовато-коричневого, местами светло-серого цвета, от малой степени водонасыщения до насыщенного водой, на отдельных участках с тонкими линзами суглинка и редкой крупной галькой (до 5%), пройденной мощностью 1,4-3,8 м. Грунт характеризуется по результатам анализа 6 проб нарушенной и ненарушенной структуры, отобранных при настоящих изысканиях, также отобрана 1 проба для определения коррозионных свойств грунта.

Коррозионные свойства грунта приведены в приложении Е.

По данным гранулометрического состава по количественному содержанию фракций песок относится к крупному и средней крупности.

Нормативные значения плотности принимаем по данным лабораторных данных.

Нормативные значения прочностных и деформационных характеристик грунта принимаем согласно табл.Б1 прилож. Б к СП 22.13330.2011 СНиП 2.02.01-83 «Основания зданий и сооружений» [11].

Нормативные и расчетные значения физико-механических свойств приведены в таблице 7 главы «Заключение».

. ИГЭ-5 - Суглинок и глина элювиальные твердые, полутвердые (eMz) - продукт дисперсной зоны выветривания сланцев, темно-коричневого, желтовато-, зеленовато-коричневого, от светло- до темно-серого цвета, на отдельных участках со щебнем кварца и коренных пород до 25%, реже щебенистые (обломков до 35%). Встречен по всей площадке мощностью 2,7-5,6 м. Грунт характеризуется по результатам анализа 9 проб ненарушенной структуры.

В соответствии с таблицей Б.12 ГОСТ 25100-2011 [8] ИГЭ-5 по значению числа пластичности относятся к суглинкам тяжелым, по гранулометрическому составу - к пылеватым; к глинам легким, по гранулометрическому составу - к пылеватым.

Таблица 5 - Основные показатели физико-механических свойств ИГЭ-5

Нормативные и расчетные значения плотности и прочностных характеристик принимаем по результатам статистической обработки лабораторных данных (приложение Д).

Нормативное значение модуля деформации принимаем 24,0 МПа согласно табл.Б3 прилож. Б к СП СП 22.13330.2011 СНиП 2.02.01-83 «Основания зданий и сооружений» [11].

Нормативные и расчетные значения физико-механических свойств приведены в таблице 7 главы «Заключение».

.ИГЭ-6 - Сланцы низкой и пониженной прочности (рухляк)(Pz), темно-серого цвета, сильновыветрелые, сильнотрещиноватые, по трещинам с суглинистым заполнителем на отдельных участках.

Плотность грунта изменяется от 2,31 до 2,37 г/см3, при нормативном значении 2,35 г/см3 (коэффициент вариации 0,009), значение предела прочности на одноосное сжатие изменяется от 2,4 до 3,2 МПа (по 9 определениям), при нормативном 2,9 МПа (коэффициент вариации 0,089).

Результаты статистической обработки грунта приведены в приложении Г.

Нормативные и расчетные значения физико-механических свойств приведены в таблице 7 главы «Заключение».

Специфические грунты и инженерно-геологические процессы

Согласно определению СП 11-105-97 часть III на исследуемой площадке из специфических грунтов встречены техногенные (ИГЭ-1) и элювиальные (ИГЭ-5).

На рассматриваемой участке из неблагоприятных геологических процессов присутствуют инженерно-геологические процессы: морозного пучения грунтов в зоне сезонного промерзания, а также подтопление. Степень морозоопасности грунтов приведена в таблице 6.

Таблица 6 - Степень морозоопасности грунтов

Согласно приложения И СП 11-105-97, часть II территория планируемой реконструкции ПС относится к неподтопляемым в силу геологических, гидрогеологических, топографических и других естественных причин) (III-А-1). Однако за пределами ПС, с западной стороны, где проходит водопровод, площадка находится в техногенно измененных гидродинамических условиях и относится к группе I-Б-1 (постоянно подтопленной в результате долговременных техногенных воздействий). Для того, чтобы исключить распространение воздействия утечек в скором времени на грунты самой ПС, необходимо принять меры по их устранению.