Пески средней крупности темно-серого, светло-серого и желто-серого цвета, полимиктовые. В скважинах встречены в талом состоянии. Естественная влажность составляет 10,1%, объемный вес 1,87 г/см3, объемный вес скелета грунта 1,70 г/см3, коэффициент пористости 0,565, степень влажности 0,48, угол внутреннего трения 38º, угол естественного откоса в сухом состоянии равен 35º, под водой 32º. Пески маловлажные, средней плотности сложения, являются надежным основаниям для возведения на них зданий.
Суглинки серого цвета наблюдаются в талом и мерзлом состоянии. Физико-механические свойства их, приведенные по результатам предыдущих определений: естественная влажность равна 17%, объемный вес 2,04 г/см3 , объемный вес скелета грунта 1,74 г/см3 , коэффициент пористости 0,552, степень влажности 0,83 , угол внутреннего трения 23º, модуль деформации 104,0 МПа, удельное сцепление 0,29 кПа, коэффициент сжимаемости 0,026 1/МПа. По консистенции, равной 0,04, суглинки относятся к полутвердым, непросадочным.
Супеси талые наблюдаются в виде прослоев среди песков в районе «Соснового бора». Их физико-механические свойства, приведены по результатам 127 определений, выражаются следующими показателями: естественная влажность супесей равна 12,7%, объемный вес грунта 1,85 г/см3, объемный вес скелета грунта 1,64г/см3, коэффициент пористости 0,634, степень влажности 0,54. Супеси по показателю консистенции (В<0) относятся к твердым, по степени влажности к влажным, просадочным.
Дресвяно-щебенистые грунты с суглинистым заполнителем распространены вдоль тыловых швов высоких надпойменных террас, а также на склонах хребтов Яблонового и Черского. Естественная влажность грунтов равна 10,8%, объемный вес 1,89 г/см3, объемный вес скелета 1,71 г/см3, коэффициент пористости 0,567, степень влажности 0,51. Грунты являются влажными, средней плотности сложения.
Дисперсные грунты.
Из скальных грунтов в пределах Читино-Ингодинской впадины наиболее распространенными являются аргиллиты, алевролиты и песчаники верхнеюрского нижнемелового возраста, залегающие как в мерзлом, так и в талом состоянии. Породы затронуты слабым выветриванием и в кровле являются трещиноватыми. В талом виде естественная влажность выветрелых алевролитов изменяется от 17,4 до 19,7%, объемный вес 1,97-2,08 г/см3, объемный вес скелета грунта 1,65-1,77 г/см3, коэффициент пористости 0,537-0,636, степень влажности 0,83-0,88. Показатели сопротивления сдвигу при давлении 3 кг/см2 равны: сцепление 0,25 кПа, угол внутреннего трения 20,25º. Временное сопротивление на сжатие в воздушно-сухом состоянии равно 212-298 кг/см2, при среднем значении 281 кг/см2.
СПЕЦИАЛЬНАЯ ЧАСТЬ
2. Инженерно-геологические условия участка исследований
В административном отношении площадка для застройки МКР «Каштак» находится в Центральном районе города, на северной окраине, в непосредственной близости п. Каштак. [21]
На данной площадке планируется строительство 19 жилых домов (12, 10, 9, 7 и 5 этажей), школы, детского сада, торгово-гостиничного комплекса, спортивно-оздоровительного комплекса, школьного спортядра. В настоящее время ведется строительство домов № 1, 2 и 3 первой очереди застройки.
В качестве технологии строительства применено использование монолитного железобетона и плитного типа фундамента. Применение данной технологии обусловлено экономической целесообразностью. [19]
Абсолютные отметки площадки колеблются в пределах 670,23 – 670,92м. Паводковыми водами площадка не затопляется.
2.1 Геоморфологические условия
Исследуемая площадка располагается в первой надпойменной терассе р. Читинка западнее п. Каштак, на расстоянии 10 м от уступа высокой поймы. Поверхность террасы имеет наклон в сторону р. Читинка, свободна от строений, поросшая травянистой растительностью. Вблизи от площадки развита овражная эрозия.
Высокая пойма р. Читинка с поверхности заболочена и в зимнее время покрыта наледью. Наледь непосредственного влияния на строительство микрорайона «Каштак» не оказывает. Наледь по данным жителей п. Каштак появилась в 2008 году.
В настоящее время площадка перекрыта гравием, используемым для строительства зданий (Фото 2.1 а, б).
2.2 Геологическое строение
В геологическом строении площадки принимают участия четвертичные отложения аллювиального и элювиального генезиса. Аллювиальные отложения представлены суглинком, песками пылеватыми и гравелистыми. Вскрытая мощность аллювиальных отложений составляет 10,3м, элювиальные отложения представлены продуктами глубокого выветривания алевролитов и песчаников, выветрелых до состояния суглинка комковато-плитчатой структуры и песка средней крупности.
2.3 Гидрогеологические условия
Гидрогеологические условия площадки характеризуется распространением подземных вод двух горизонтов.
Первый горизонт – воды порово-пластового типа имеет повсеместное распространение и вскрыт всеми скважинами на глубинах 8,1-9,5м и приурочен к песку гравелистому. Воды не напорные, по химическому составу вода сульфатная натриево-калиевая, по воздействию на бетон марки W4 слабоагрессивная, к металлическим конструкциям – среднеагрессивная.
Уровень подземных вод порово-пластового типа с учетом сезонных колебаний может подниматься на 1,0-1,5м от существующего.
Второй горизонт – подмерзлотные воды трещинно-пластового типа вскрыты скважиной №1748 на глубине 29,2м в элювиальном суглинке. Воды обладают незначительным местным напором, уровень установления зафиксирован на глубине 27,0м. Вода по химическому составу сульфатно-гидрокарбонатная натриево-калиевая, по воздействию на бетон марким W4 слабоагрессивная, к металлическим конструкциям – среднеагрессивная.
2.4 Геокриологические условия участка
Геокриологические условия исследуемой площадки характеризуется распространением многолетней мерзлоты, не сливающегося типа. Мерзлые грунты вскрыты 3 скважинами №1747, №1748 и №1749 соответственно на глубинах 11,6м; 7,2м и 8,2м, а по скважине №1750 мерзлые грунты до глубины 20,0м не вскрыты.
Нижняя граница мерзлоты залегает на глубине 29,2м (скважина №1748). Нормативная глубина сезонного промерзания по данным многолетних наблюдений составляет 4,5м. Мерзлые грунты, в основном, массивной криогенной текстуры. Свободный лед встречен в элювиальном суглинке в виде отдельных горизонтов линз в скважине №1747 на глубине 15,9м – 5см; на глубине 16,1м – 1см; в скважине №1748 в интервале 23,0-24,0м – 1,2см; на глубине 22,9м – 3см и в скважине №1749 на глубине 16,5м - 1см. Мощность прослоек льда изменяется от 1мм до 1см.
Температура мерзлых грунтов составляет -0,2ºС, т. е. мерзлые грунты находятся в пластично-мерзлом состоянии. Мерзлые грунты по содержанию легко-растворимых солей относятся к незасоленным.
2.5Физико-механические свойства грунтов
В результате анализа пространственной изменчивости частных показателей свойств грунтов, определенных лабораторными методами, с учетом данных о геологическом строении и литологических особенностях грунтов в сфере воздействия проектируемого жилого дома выделяется 6 инженерно-геологических элементов (ИГЭ талые «т» и ИГЭ мерзлые «м»).
Аллювиальные отложения
Инженерно-геологический элемент 1т или 1 (ИГЭ – 1т или ИГЭ-1) – представлен песком пылеватым коричневого цвета, сезонномерзлым и талым, малой степени водонасыщения, средней плотности сложения. Грунт данного элемента имеет повсеместное распространение и вскрыт всеми скважинами в верхней части разреза до глубины 7,9м, средняя вскрытая мощность элемента составляет 6,0 м. По гранулометрическому составу коэффициент неоднородности составляет 4.
Физико-механические показатели песка пылеватого приведены по результатам лабораторных исследований:
-природная влажность – 0,088 д. ед.;
-плотность грунта – 1,78 г/см3;
-плотность сухого грунта – 1,63 г/см3;
-плотность частиц грунта – 2,61 г/см3;
-коэффициент пористости – 0,607;
-коэффициент водонасыщения – 0,398;
-удельный вес грунта – 17,80 кН/м3;
-удельный вес сухого грунта – 16,30 кН/м3;
-удельный вес частиц грунта – 26,10 кН/м3;
-модуль деформации – 18,5 Мпа;
-удельное сцепление – 9,5 кПа;
-угол внутреннего трения – 35°.
Для расчетов рекомендуется принять значение деформируемости и прочности по данным полевых опытных работ, на аналогичных грунтах с идентичными физическими показателями:
-модуль деформации – 20 Мпа;
-удельное сцепление – 2,5 кПа;
-угол внутреннего трения – 29°.
Песок пылеватый по степени морозоопасности относится к группе слабопучиннистых грунтов (D=1,75), по воздействию на черные металлы, алюминиевую и свинцовую оболочки кабеля обладает средней коррозионной агрессивностью. [20]
Инженерно-геологический элемент 2 (ИГЭ-2) – представлен песком средней крупности, сезонномерзлым и талым, малой степени водонасыщения, средней плотности сложения. Грунт данного элемента имеет ограниченное распространение и встречен в скважине №1751 с поверхности и до глубины 5,1 м, в скважине №1758 в интервале глубин 7,2-10,8 м. Средняя мощность элемента составляет 4,45 м. По степени неоднородности песок средней крупности относится к неоднородным: Сu=5.
Физические показатели песка средней крупности приведены по результатам лабораторных исследований:
-влажность природная – 0,074 д. ед.;
-плотность грунта – 1,78 г/см3;
-плотность сухого грунта – 1,66 г/см3;
-плотность частиц грунта – 2,63 г/см3;
-коэффициент пористости – 0,583;
-коэффициент водонасыщения – 0,330 д. ед.;