Проект инженерно-геологических изысканий для застройки второй очереди МКР "Каштак" (стр. 12 из 19)
По номограмме определяем коэффициенты ξк=0,76, kк=0,2
тогда
2.8.3 Расчет нормативной глубины сезонного промерзания
Нормативная глубина сезонного промерзания рассчитывается по формуле:
(7)где
(8)t2 и τ2 – средняя температура воздуха за период отрицательных температур, ºС, берется со знаком «плюс» и продолжительность этого периода, ч; ρ – удельная теплота плавления льда, принимаемая равной 80000 ккал/т; tн.з. – температура начала замерзания грунта, ºС со знаком «плюс», определяемая по данным изысканий; Wc – суммарная влажность грунта, д.ед.; Wн – весовое содержание незамерзшей воды в д.ед. определяется при температуре 0,5(t2 -tн.з); λМ– коэффициенты теплопроводности мерзлого грунта, ккал/м∙ч∙град;СМ -объемная теплоемкость мерзлого грунта, ккал/м3∙град; γм – объемный вес скелета мерзлого грунта, т/м3.
При использовании грунтов основания по принципу II расчетная глубина промерзания грунта Нму наружных стен здания
, (9)где тtм – коэффициент теплового влияния зданий или сооружений, для массивных фундаментов мелкого заложения – 1,3; ткм- коэффициент теплового влияния здания или сооружения на глубину протаивания у фундаментов, принимаемый равным для зданий у наружных стен без черного покрытия – 1,0.
2.8.4 Предпостроечное протаивание грунтов
Площадь участка предпостроечного протаивания принимается по контуру здания или сооружения, расширенному в каждом направлении на половину толщины слоя предварительно оттаиваемого грунта. Между зданиями предпостроечное протаивание производится на глубину сезонного протаивания с учетом ее увеличения в результате застройки территории.
Для многолетнемерзлых грунтов рекомендуются:
1. Оттаивание паровыми иглами применяется при условиях: грунты с коэффициентом фильтрации к>0,01 м/сутки; расход пара 30-50 кг/м3 грунта.
2. Электролитическими нагревателями при условиях: грунты песчаные и глинистые.
3. Омическими нагревателями.
Количество точек установки игл на участке с площадью S, м2
, (10)
где L – шаг, принимаемый по таблице 2.5
Таблица 2.5
| Глубина погружения игл Н, м | Шаг L, м | ||
| Минимальный | Оптимальный | Максимальный | |
| 4 | 2,0 | 3,0 | 4,0 |
| 7 | 2,5 | 4,0 | 5,0 |
| 11 | 3,5 | 4,5 | 6,4 |
| 17 | 5,3 | 6,4 | 9,0 |
| 30 | 6,4 | 9,0 | 13,0 |
В нашем случае глубина погружения игл 11 м, шаг выбираем оптимальный, тогда L=4,5
Средняя производительность иглы по оттаиванию грунта, м3/сутки:
(11)
где k – коэффициент теплоотдачи воды, принимаемый для галечных и гравийных грунтов с песчаным заполнителем и для песка равным 0,48, а для тех же грунтов с супесчаным и суглинистым заполнителем равным 0,2; t – температура нагнетаемой воды, ºC; tМ – начальная температура мерзлого грунта (со знаком плюс), ºC; tТ– заданная температура оттаявшего грунта, ºC; СМ, СВ, СТ – объемные теплоемкости соответственно воды, мерзлого грунта и талого грунта, ккал/м3∙град; ρ – удельная теплота плавления льда, равная 80 000 ккал/т; Wc – суммарная влажность грунта, д.ед.; γм – объемный вес скелета мерзлого грунта, т/м3.
Количество дней для оттаивания грунта вокруг одной иглы
(12)
где α – коэффициент использования тепла воды, принимаемый равным 0,8 при температуре воды t>10 ºC и начальной температуре вечномерзлого грунта tМ>-2 ºC и равным 0,6 при t<10 ºC; tМ<-2 ºC.
.
Количество одновременно действующих игл на больших участках необходимо ограничивать в соответствии с производительностью насосной установки, ресурсами источника водоснабжения и мощностью источника тепла при искусственном нагревании воды так, чтобы через иглу вода поступала с заданным расходом.
ПРОЕКТНАЯ ЧАСТЬ
3. Методика и объёмы проектируемых работ
Инженерно-геологические изыскания для жилой застройки второй очереди микрорайона «Каштак» будут выполняться на стадии проект с целью изучения геолого-литологического строения, геокриологических и гидрогеологических условий площадки, выявление неблагоприятных физико-геологических процессов и явлений.
Основными задачами инженерно-геологических изысканий являются:
- анализ ранее проведенных инженерно-геологических работ;
- планово-высотная привязка проектных выработок;
- проходка горных выработок;
- геофизические работы;
- полевые исследования;
- отбор проб и лабораторные работы;
- камеральные работы.
3.1 Техническое задание
Техническая характеристика проектируемых зданий:
1. Проектируемые здания - жилые дома, детский сад, школа, торгово-гостиничный комплекс.
2. Тип фундамента - плитный.
3. Глубина заложения фундамента - 3 м.
4. Высота зданий – 12, 10, 9, 7 и 5 этажей.
5. Максимальная нагрузка на фундамент - 850 Кн/м.
6. Материал – монолитный железобетон.
7. Уровень ответственности - II.
8. Степень сейсмичности - 6-7 баллов.
9. Стадия проектирования - проект.
3.2 Сбор и обработка материалов прошлых лет
Сбору и обработке подлежат материалы:
- инженерно-геологических изысканий прошлых лет, выполненных для обоснования проектирования и строительства объектов различного назначения - технические отчеты об инженерно-геологических изысканиях, сосредоточенные в государственных и ведомственных фондах и архивах;
- геолого-съемочных работ (в частности, геологические карты наиболее крупных масштабов, имеющиеся для данной территории), инженерно-геологического картирования, региональных исследований, режимных наблюдений и др.;
- научно-исследовательские работы и научно-техническая литература, в которой обобщаются данные о природных и техногенных условиях территории и их компонентах и (или) приводятся результаты новых разработок по методике и технологии выполнения инженерно-геологических изысканий.
При сборе и обработке материалов о криогенных процессах и образованиях следует особое внимание уделять установлению закономерностей их формирования в зависимости от процессоформирующих факторов (особенностей климатических, геокриологических условий, рельефа, состава, температуры грунтов и др.), активности процессов в естественных и нарушенных условиях, негативном воздействии процессов на здания и сооружения и экологию ландшафтов.
По результатам сбора, обработки и анализа материалов изысканий прошлых лет и других данных в программе изысканий и техническом отчете должна приводиться характеристика степени изученности инженерно-геологических условий исследуемой территории и оценка возможности использования этих материалов (с учетом срока их давности) для решения соответствующих задач.
Все имеющиеся материалы изысканий прошлых лет должны использоваться для отслеживания динамики изменения геокриологических условий под влиянием техногенных воздействий и динамики изменения климата.
3.3 Планово-высотная привязка проектируемых скважин
Для выполнения плановой и высотной привязки горных выработок планируется производить топографо-геодезические работы.
Для выполнения этих работ рекомендуется использовать замкнутый теодолитный ход, который представляет собой сомкнутый многоугольник (полигон). Высотная привязка скважин будет обеспечиваться нивелированием IV класса точности, которое планируется производить по тем же направлениям, что и теодолитные ходы. На данной территории планируется осуществить планово-высотную привязку 164 точки, из них: 48 скважин 116 геофизических точек.
3.4 Рекогносцировочное и маршрутное обследование территории
При полевых работах следует наметить маршруты, определить направления маршрутов в пределах границ инженерно-геокриологической съемки, целью которых будет являться рекогносцировочное обследование территории.
В процессе рекогносцировочного обследования территории следует осуществлять: 1. осмотр места изыскательских работ; 2. визуальную оценку рельефа; 3. описание геоботанических индикаторов геокриологических, гидрогеологических и экологических условий; 4. описание внешних проявлений геологических, инженерно-геологических и криогенных процессов с оценкой их интенсивности, площади развития; 5. описание всех видов техногенных нарушений естественных ландшафтов и их влияния на геокриологические условия (глубину сезонного оттаивания и промерзания, активизацию криогенных процессов, последствий их активизации и др.).