Механика грунтов (стр. 2 из 4)

Глинистые грунты иногда называют просадочными, так как, находясь в напряженном состоянии под действием нагрузки от строения, они дают просадку.

Различают два вида просадочных грунтов:

- грунты, просадка которых от собственного веса не превышает 5 см; - грунты, просадка которых от собственного веса превышает 5 см.

Основной причиной неустойчивости или разрушения фундамента является вспучивание некоторых грунтов в зимний период, а это, в свою очередь, связано с глубиной промерзания грунта в районе строительства и с глубиной залегания грунтовых вод. Сила вспучивания настолько велика, что в состоянии приподнять даже очень большие здания, и справиться с ней можно только в том случае, если будут соблюдены все рекомендации при устройстве фундамента.

2. Характеристика грунтов города Москвы и их поведение при строительстве

Строительство в г. Москве характеризуется следующими особенностями и тенденциями:

- в зоне существующей застройки строительство часто ведется в стесненных условиях, т.е. в непосредственной близости от эксплуатируемых зданий и сооружений;

- наметилась тенденция строительства высотных зданий (более 75 м), передающих на основания давления свыше 0,5 МПа;

- продолжают возрастать объемы реконструкции существующих зданий, особенно в центральных районах города, сопровождающейся чаще всего надстройкой. Осуществляется реконструкция памятников истории и архитектуры (как правило, без изменения архитектурных и конструктивных элементов);

- возрастают объемы строительства подземных и заглубленных сооружений, возводимых в глубоких котлованах с различными способами их креплений. Прокладываются подземные коммуникационные коллектора большого диаметра. Как правило, это строительство ведется также в условиях существующей застройки.

Строительство в г. Москве осложняется следующими факторами:

- наличием специфических грунтов и опасных геологических и инженерно-геологических процессов, а также активизацией последних в связи с практически непрерывным ведением строительства и реконструкции на новых и застроенных территориях;

- большой насыщенностью подземного пространства тоннелями метро и коммуникациями, а в районах исторической застройки - погребенными фундаментами, тоннелями, коммуникациями, колодцами, подземными выработками;

- необходимостью учета влияния проектируемых наземных и подземных сооружений на существующую застройку с целью ее максимальной сохранности, особенно на исторических территориях города, насыщенных памятниками истории и архитектуры;

- необходимостью учета влияния строительства на окружающую среду - экологическую обстановку города.

Для геологического строения города характерно залегание с поверхности толщ техногенных грунтов и четвертичных отложений различного генезиса, представленных песчаными и глинистыми грунтами современного и древнего аллювия, моренного, флювиогляциального, озерного и оползневого комплекса, реже другого генезиса. Подстилающие их породы представлены плотными песками, глинами, известняками, доломитами и мергелями мелового, юрского и каменноугольного возраста. Стратиграфические схемы четвертичных и дочетвертичных отложений г. Москвы приведены в приложении 1.

Подземные воды во многих местах залегают близко от поверхности (1 - 3 м). Их режим определяют как сезонные, так и техногенные факторы. К известнякам и доломитам карбона приурочены артезианские водоносные горизонты.

Инженерно-геологические условия значительной части территории города являются сложными и неблагоприятными для строительства вследствие развития опасных геологических и инженерно-геологических процессов. Среди них наибольшую опасность для зданий и сооружений представляют подтопление территории, карстово-суффозионные и суффозионные процессы, оползни, оседания земной поверхности разного генезиса [1].

Подтопление охватывает примерно 40 % территории города и обусловлено в основном техногенными факторами[2].

На большей части территории города имеются закарстованные массивы карбонатных пород каменноугольного возраста, залегающие обычно на глубине в несколько десятков метров, что обуславливает возникновение карстовой и карстово-суффозионной опасности.

Оползневой опасности подвержены примерно 25 % береговых склонов рек Москвы и ее притоков[3].

Схематические карты инженерно-геологического районирования г. Москвы по опасности подтопления территории, карстовой и оползневой опасности приведены в Рекомендациях[4], а по степени опасности проявления карстово-суффозионных процессов - в приложении А настоящей инструкции.

Наличие техногенных физических полей - тепловых и электрических (блуждающие токи) способствует повышению агрессивности подземных вод и коррозионной активности грунтов, а также изменению свойств последних.

На территории города наряду с благоприятными для строительства грунтовыми условиями (песчаные отложения средней плотности и плотные, глинистые отложения ледникового комплекса, юрские глины от твердой до тугопластичной консистенции) встречаются неблагоприятные специфические грунты, к которым относятся: техногенные, рыхлые пески, слабые глинистые, органо-минеральные, набухающие и пучинистые. Свойство набухания проявляется в основном в юрских глинах.

Почти на всей территории города развиты техногенные отложения. В его центральной части их толща изменяется от 3 м на водоразделах и до 20 м в понижениях рельефа. Для этих отложений характерны недоуплотненность, неоднородный состав, слоистость, наличие включений, загрязненность химическими элементами, местами они насыщены остатками строительных материалов.

В техногенных грунтах, содержащих бытовые отходы, генерируется биогаз, состоящий из токсичных и горючих компонентов. Главными из них являются метан и двуокись углерода, в качестве примесей присутствуют тяжелые углеводородные газы, окислы азота, аммиак, сероводород, водород. Биогаз сорбируется вмещающими грунтами, растворяется в воде и поступает в приземную атмосферу.

Отмечается также значительное загрязнение почв и грунтов вредными для человека химическими элементами. Опасный уровень загрязнения зарегистрирован на 25 % территории города, главным образом в центральной и восточной его частях.[5]

Напластования грунтов характеризуются большой неоднородностью (многослойность, линзы, выклинивание), а также большой изменчивостью их физико-механических свойств. В коренных отложениях обнаружены эрозионные врезы (зоны эрозионного размыва). Схематическая карта эрозионных врезов центральной части г. Москвы приведена в приложении 1.

3. Выбор конструкции фундамента в зависимости от типа грунта

В соответствии с концепциями развития районов и ПДП площадки строительства объектов жилищно-гражданского назначения размещаются в пределах г. Москвы преимущественно на следующих территориях:

-на территориях, ранее не предлагавшихся для освоения под жилищно-гражданское строительство;

-на территориях со сложной инженерной подготовкой;

-на территориях, ранее занимавшихся промышленными предприятиями, выведенными за городскую черту;

-на территориях относительно новой застройки за счет ее уплотнения и завершения;

-на территориях размещения реконструируемых пятиэтажных домов первого периода панельного домостроения;

-в центральной части города рядом с существующими зданиями и на территориях размещения реконструируемых зданий.

С точки зрения влияния на выбор видов фундаментных конструкций из свай упомянутые в выше площадки строительства могут быть сгруппированы следующим образом:

-строительство на вновь выделяемых территориях;

-строительство на территориях после их предварительной инженерной подготовки;

-строительство на свободных (или освобождаемых) территориях в зоне существующей застройки;

-реконструкция зданий с изменением (частичным иди полным) его конструкций;

-реконструкция зданий-памятников архитектуры (как правило, без изменения архитектурных и конструктивных элементов).

Для геологического строения Москвы характерно залегание с поверхности толщ четвертичных отложений различной мощности и генезиса, представленных песчаными и глинистыми грунтами современного и древнего аллювия, моренного и водно-ледникового комплекса. Подстилающие их коренные породы представлены плотными песками мелового возраста, юрскими глинами, карбоновыми известняками и мергелями (рис.1).

Грунтовые воды залегают на глубинах от 1 до 15 м и подвержены сезонным колебаниям. К известнякам карбона приурочен артезианский водоносный горизонт, обладающий напорным характером, режим которого нарушен.

Q	ЧЕТВЕРТИЧНАЯ СИСТЕМА
Современные отложения
	Техногенный (насыпной) слой
	Почвенно-растительный слой
	Современные аллювиальные отложения
	Современные озерно-болотные отложении
Верхнечетвертичные отложения
	Древние аллювиальные отложения
	Древние озерно-болотные отложения
Среднечетвертичные отложения
	Покровные отложения
	Делювиальные и аллювиально-делювиальные отложения
	Флювиогляциальные отложения московского оледенения
	Морена московского оледенения
	Морена днепровского оледенения
	Флювиогляциальные отложения между днепровским и московским оледенениями
	Озерно-ледниковые отложения между днепровским и московским оледенениями
	Озерно-ледниковые отложения между окским и днепровским оледенениями
	Флювиогляциальные отложения между окским и днепровским оледенениями
	Морена окского оледенения
	МЕЛОВАЯ СИСТЕМА
	ЮРСКАЯ СИСТЕМА
	КАМЕННОУГОЛЬНАЯ СИСТЕМА

Рис.1. Стратиграфическая колонка г. Москвы