Файл: Фомичева Р.Ф. Условия строительства на лессовых просадочных грунтах Калмыкии и восточной части Ростовской области.pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 09.04.2024
Просмотров: 79
Скачиваний: 0
РО С Т О В С К И Й П Р О М С Т Р О Й Н И И П Р О Е К Т
КА Л М Г И П Р О Г О Р С Е Л Ь С Т Р О И
Р.Ф. Ф О М И Ч Е В А ,
В.М. И Л И Ш К И H А
УСЛОВИЯ
СТРОИТЕЛЬСТВА НА ЛЕССОВЫХ ПРОСАДОЧНЫХ ГРУНТАХ КАЛМЫКИИ
И ВОСТОЧНОЙ ЧАСТИ РОСТОВСКОЙ ОБЛАСТИ
Под редакцией кандидата технических наук А. К. Бекетова
Калмыцкое книжное издательство Элиста 1973
6С 2 С (Калм.)
ß книге |
обобщены результаты многолетних |
|
научно-исследо |
|||
вательских |
работ, проведенных |
Ростовским |
Промстройниипэо- |
|||
ектом по заданию |
Управления |
строительства |
и архитектуры |
|||
Совета Министров |
Калмыцкой |
АССР |
и |
Калмгипрогорсель- |
||
строя с целью изучения строительных |
свойств |
|
грунтов города |
|||
Элисты и |
выдачи |
рекомендаций |
по подготовке |
просадочных |
||
оснований. |
|
|
|
|
|
|
Книга предназначена для проектировщиков, инженеровстроителей, инженеров-геологов и научных работников.
0326—009 63—73 М 1 2 6 — 7 3
ВВ Е Д Е Н И Е
Не п р е р ы в но возрастающие объемы промышленного и граж данского строительства в нашей стране приводят к необходи мости его осуществления в районах со с л о ж н ы м и инженерно - геологическими условиями на просадочных и слабых грунтах.
Территория |
Калмыцкой А С С Р характеризуется |
значитель |
||
ным |
разнообразием грунтовых |
условий. Б о л ь ш у ю |
часть пло |
|
щ а д и |
занимает |
Прикаспийская |
низменность с широко развиты |
ми здесь четвертичными отложениями, представленными гли нами . В западной части территории республики значительное распространение имеют лессовые грунты, которые прослежи
ваются широкой полосой на крутом восточном склоне |
Ергенин- |
|||||
ской возвышенности. |
|
|
|
|
|
|
Лессовые грунты |
исследуемого |
региона |
в условиях при |
|||
родного |
залегания м а л о в л а ж н ы и обладают |
довольно |
высокой |
|||
несущей |
способностью, |
резко снижающейся |
при |
замачивании, |
||
что связано с их специфическими |
структурными |
особенностя |
ми. Уменьшение несущей способности грунтов оснований при
водит |
к значительным деформациям, |
п р е в ы ш а ю щ и м |
допусти |
|
м ы е |
величины, что угрожает сохранности и эксплуатационной |
|||
пригодности возведенных |
сооружений. |
|
|
|
З н а ч и т е л ь н ы й в к л а д |
в изучение |
просадочности |
лессовых |
грунтов внесли советские ученые Ю. М. Абелев, В. П. Анань
ев, Л. Г. |
Б а д а е в , В. С. Быкова, |
В. Е. |
Воляник, |
M . Н. Гольд- |
|||
штейн, Н. Я. Денисов, А. А. Кириллов, |
В. И. Крутов, А. К. Ла |
||||||
рионов, |
В. А. |
Приклонский, |
И. |
В. Попов, А Л . |
Рубинштейн, |
||
Р . А. Токарь, |
H. Н. Фролов и другие |
исследователи . |
Однако |
||||
проблема |
строительства на |
лессовых |
грунтах |
еще |
требует |
окончательного решения . Последнее в значительной мере отно сится к изучению строительных свойств грунтов отдельных ре
гионов, в |
частности, |
территории Калмыцкой А С С Р . |
|
В настоящее время К а л м ы к и я развивается |
как крупный |
||
район на |
юге Р С Ф С Р с интенсивным развитием |
сельского хо |
|
зяйства, |
легкой и |
пищевой промышленности, |
сопровождаю |
щ и м с я большими объемами строительства. В этой связи изу
чение строительных |
свойств грунтов способствует исследова |
нию лессовых пород |
как грунтов особого литолого-петрографи- |
S
ческого и генетического типа. Залегание лессовых грунтов вблизи дневной поверхности, однородность их состава и свойств благоприятстзуют использованию их как строительных мате
риалов и |
как |
грунтов |
оснований |
для зданий и сооружений. |
|||||||
В республике |
широко |
развито |
сельскохозяйственное |
строи |
|||||||
тельство. |
Д л я |
зданий |
I I I |
и |
IV |
класса |
принимаются |
преиму |
|||
щественно водозащитные |
и |
конструктивные мероприятия и |
|||||||||
никакой |
подготовки просадочных |
оснований не проводится. В |
|||||||||
этом случае нормативные |
давления |
на |
основания |
назначаются |
|||||||
согласно |
табл. |
13 |
С Н и П а |
П - Б . І - 62, |
составленной |
для |
глинис |
тых непросадочных грунтов различного генезиса. При этом не учитывается особенность лессовых грунтов в условиях зама
чивания уменьшать свои прочностные характеристики . |
В связи |
|||
с тем, что проектирование и строительство |
на |
просадочных |
||
грунтах отличается известной сложностью, особенно в |
грунто |
|||
вых условиях |
I I типа по просадочности, очень |
важно |
при про |
|
ектировании |
иметь данные для прогнозирования |
прочностных |
и деформативных характеристик лессовых грунтов в зависи
мости |
от |
изменения их основных физических свойств (влаж |
ности |
и |
плотности). |
И з рекомендуемых С Н и П о м инженерных мероприятий но подготовке просадочных оснований в К а л м ы к и и использова лось л и ш ь поверхностное трамбование .
На протяжении многих лет Ростовский ПромстройникnpoeKï по заданию Управления строительства и архитектуры
Совета Министров К а л м ы ц к о й А С С Р |
и Калмгипрогорсельстроя |
проводил исследования строительных |
свойств грунтов города |
Элисты с целью выдачи рекомендаций по фундированию и под готовке просадочных оснований.
В результате были д а н ы рекомендации по применению свайных фундаментов, нашедшие в настоящее в р е м я широкое
применение в ж и л и щ н о м строительстве |
г, Элисты |
и ряда райо |
нов К а л м ы к и и . Д л я грунтов оснований |
I I типа |
просадочности . |
разработан метод силикатизации, используемый на ряде объек
тов |
промышленного строительства. |
Р е з у л ь т а т ы |
многолетних |
исследований обобщены и н а ш л и свое |
о т р а ж е н и е |
в предлагае |
|
мой |
книге. |
|
|
4
ГЛABA I
К Р А Т К И Е С В Е Д Е Н И Я О Т Е Р Р И Т О Р И И И С С Л Е Д О В А Н И Й И Х А Р А К Т Е Р И С Т И К А Л Е С С О В Ы Х Г Р У Н Т О В
§ 1. Р А С П Р О С Т Р А Н Е Н И Е И УСЛОВИЯ З А Л Е Г А Н И Я ЛЕССОВЫХ ГРУНТОВ
Исследуемая территория охватывает Ергенинскую возвышенность, которая представляет собой довольно крупное повышение на юго-востоке Русской равнины, ограниченную с востока Прикаспийской низменностью (вдоль Сарпинских озер), с северо-запада — депрессией Дона (несколько западнее железнодорожной линии Сальск—Волгоград), с юго-запада и юга — долиной Манычей. Ергени выделяются над окружающими их равнинами довольно резко и заметно, чем и определяет ся их обособленность. Они обособлены и в геологическом отношении, отличаясь в своем строении от окружающих территорий. Наибольшие высоты (220 м) приурочены к юго-восточной части возвышенности., западнее верховьев балки Элисты.
Ергенинская возвышенность объединяет несколько геоморфологических элементов. Сюда входят собственно Ергени, Сало-Манычская гряда и равнины левобережья Дона.
Рельеф территории равнинный, с лощино-балочным расчленением. На отдельных участках коротких склонов наблюдаются овраги.
Просадочные блюдца развиты неравномерно и при урочены преимущественно к водораздельным простран ствам. Местами их много, но небольших размеров, из редка до 200—300 м в диаметре.
Климатические условия Ергеней с ярко выраженны ми чертами континентальное™. Общий облик климата Ергеней указывает на недостаток влаги, что резко про является вследствие значительности испарения, которое
5;
зачастую превалирует над количеством выпадающих осадков.
Всюду ощущается недостаток поверхностных вод, высыхание рек, озер и наряду с этим понижение уровня грунтовых вод, обеднение водой колодцев и даже их высыхание в жаркое время года. Характерна значитель ная минерализация вод.
Среднее годовое количество осадков 240—330 мм Средняя температура: годовая +8,7°С; максимальная температура воздуха +43°, минимальная температура воздуха —34°. Максимальное промерзание почвы—76 см.
В геологическом |
строении |
территории |
принимают |
|||
участие отложения |
третичного |
и |
четвертичного |
воз |
||
раста. |
|
|
|
|
|
|
Отложения третичной системы имеют подчиненное |
||||||
распространение |
и |
представлены |
палеогеновыми |
май |
||
копскими глинами, |
плиоценовыми |
ергенинскими |
песка |
|||
ми и пестроцветными скифскими глинами. |
Обнажаются |
|||||
они почти во всех балках, расчленяющих |
манычский и |
|||||
восточный склоны |
Высоцкой степи. |
|
|
|
Среди отложений четвертичной системы выделяются:
1.Лессовидные суглинки водоразделов,
2.Делювиальные лессовидные суглинки,
3.Отложения террас рек и балок.
Мощные отложения лессовидных суглинков развиты в гребневой зоне Сало-Манычского водораздела и гряде Ергеней. Отсюда они спускаются на северо-запад в Дон ские равнины и резко обрываются в сторону долины Манычей и Калмыцкой степи.
Наибольшая мощность суглинков приурочена к во доразделам, достигая 60—80 м и отмечается на востоке Ергеней в пределах Джурак-Загистинского междуречья. На главном водоразделе (верховья Джурак-Сала), в области наивысших отметок Высокой степи (222,6 м) мощность суглинков определяется в 68,5 м. Мощность делювиальных суглинков склонов водоразделов сни жается и не превышает обычно 30—40 м. В большинстве случаев суглинки подстилаются красно-бурыми скифски ми глинами.
Л е с с о в и д н ы е |
с у г л и н к и |
в о д о р а з д е л о в |
||
бурого цвета с различными |
оттенками |
(красноватыми, |
||
коричневатыми, сероватыми). |
В верхней |
части разреза |
чаще отмечаются светло-бурые и желто-бурые разности, а к основанию разреза наблюдается более темная ок раска суглинков.
По механическому составу лессовидные суглинки во доразделов характеризуются пестротой и изменяются по степени опесчанистосги от легких до тяжелых разновид ностей (чаще встречаются средние). Более опесчаненные разности отмечаются преимущественно в верхней части разреза, а более глинистые — в низах разреза.
Характерным для механического состава суглинков является значительное содержание пылеватой фракции (до 60 - 70%) .
Строение лессовых толщ ярусное. В водораздельные суглинках Сало-Ергенинского массива выделяется пре имущественно три яруса, разделенных между собой ис копаемыми почвами, которые макроскопически пред ставлены черными, темно-коричневыми, темно-бурыми уплотненными гумусированными суглинками, местами оглеенными, иногда орехового сложения, с оглянцованными поверхностями комочков. Мощность ископае мых почв до 1,5 м, обычно составляет 0,5—1,0 м.
В генетическом отношении водораздельные лессовид ные суглинки относятся к эоловым отложениям, обра зующимся с участием делювиальных процессов.
Д е л ю в и а л ь н ы е л е с с о в и д н ы е |
с у г л и н к и |
слагают склоны долин, рек и балок и |
высоко подни |
маются в сторону водоразделов. Переход от водораз дельных к делювиальным суглинкам постепенный и не заметный. Макроскопически они представлены лессо видными суглинками желто-бурого и бурого цвета, обычно грубо сложенными, неоднородными по механи ческому составу, часто слоисты, с повышенной засолен ностью; для них характерны крупные поры диаметром до 2 мм, повышенное содержание гипса и наличие тон ких линзовидных прослоев коричневых пылеватых глин и супесей. Указанные признаки являются специфичными в отличие от суглинков водоразделов. Это связано с ус ловиями их образования, под которыми следует пони мать процесс делювиального переотложения водораз дельных суглинков. В конечном итоге накопляются те же лессовидные суглинки, что и материнские, но грубого облика. Наличие слоистости является харак терной чертой делювиальных суглинков.
7
Следует остановиться па особенностях делювиальных отложений в зонах развития коренных пород в области крутого восточного и южного склонов плато.
Характерной чертой для них является большое учас тие в их составе раздробленных и переотложенных ко ренных пород, обломки которых в большинстве случаев находятся в суглинистой массе грубого лессовидного облика.
Скифские глины обогащают делювий черными дро бинами пиролюзита, известковым песком и гравием и хорошо окатанными мелкими зернами глин размером от 0,1 до 2 мм.
Ергенинские пески обусловливают неравномерную и подчас значительную опесчанистость отложений склонов (до супесей).
Участие майкопских глин в составе делювия прояв ляется в наличии обломков сидерита, зерен ярозита, лимонита, пластинок и зерен глин и в общем осолонении породы.
Характер подстилающих пород играет существенную роль в формировании строительных свойств лессовых грунтов. Так, в районах развития красно-бурых плиоце новых глин грунты имеют просадочность меньшую, чем суглинки, подстилаемые песчаными грунтами. Суглинки, подстилаемые глинами, иногда даже проявляют слабое
набухание при нагрузке 0,5 кг/см2 . |
- |
О т л о ж е н и я т е р р а с р е к и б а л о к |
сложены |
суглинистыми, песчано-глинистыми и песчанистыми от ложениями, типичного аллювиального и аллювиальнобалочиого облика. Делювиальный покров лессовидных суглинков на террасах отсутствует.
Г р у н т о в ы е |
у с л о в и я территории довольно раз |
нообразны (рис. |
1). Почти повсеместно лессовые грунты |
в пределах рассматриваемой территории обладают просадочными свойствами.
Здесь на водораздельных пространствах встречаются грунты I I типа по просадочности, на склонах — I типа. В долинах рек лессовые грунты отсутствуют или пред ставлены непросадочными разновидностями.
Величина просадочности генетических типов лессо вых грунтов различна. Наиболее просадочны эоловые лессы, несколько : меньше делювиальные лессовые раз-
повидности, имеющие широкое распространение на ис следуемой территории.
Наибольшей просадочностью характеризуются лес совые грунты, развитые на водораздельных пространст вах; к подножью склонов величина просадочности сни жается. Максимальная мощность просадочных грунтоз характерна для водоразделов и на исследуемой терри тории составляет 11—24 м; последняя отмечена на во доразделе балок Элиста и Салына в 3 км северо-запад нее г. Элисты. Здесь же наблюдается и самая высокая относительная иросадочность (до 10—12%), которая сохраняется до значительных глубин по разрезу. Лессо
вые грунты этих районов относятся по |
просадочности |
ко I I типу грунтовых условий. Последнее |
обстоятельство |
подтверждается наличием просадочных блюдец, распо ложенных цепочкообразно по водоразделу.
Мощность просадочных грунтов на склонах водораз делов уменьшается до 4—8 м; у подножий склонов мож но встретить и неиросадочпые грунты (вблизи выходов более древних отложений и в местах увлажнения).
Наряду с изменением относительной просадочности по площади, отмечается также вариация ее значений по
глубине. • Изучение |
ряда разрезов просадочной толщи |
(ст. Орловская, с. |
Заветное, с. Ремонтное, г. Элиста, |
г. Волгодонск и др.) |
показало, что в общем наблюдается |
тенденция к уменьшению величин относительной про садочности с глубиной. Особенно четко эта закономер ность проявляется при вскрытии грунтовых вод и в ниж ней части разреза у контакта с дочетвертичкыми поро дами (г. Волгодонск, ст. Орловская). На водораздель ных разрезах какой-либо определенной закономерности в изменении относительной просадочности при увеличе
нии глубины |
не наблюдается (г. Элиста, с. |
Ремонтное, |
с. Заветное); |
в таких районах ее значение |
сохраняется |
почти по всей |
толще просадочных грунтов. |
|
Грунтовые условия территории определялись как в лабораторных условиях (изучением просадочных свойств грунтов при бытовых нагрузках), так и в природной об становке (в опытных котлованах, как рекомендует СНиП). Опытные котлованы устраивались в районак, перспективных для строительства, или малоизученных, с максимальной мощностью просадочной толщи. Просад ки от собственного веса грунта проверялись на двух
9