Главная  Переработка нефти и газа 

Скачать эту книгу

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 [ 88 ] 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148

ным современными климатическими и палеоклиматическими условиями района строительства;

4) наличием местных криогенных процессов (миграции воды, морозного пучения, термокарста, солифлюкции и пр.);

5) особыми физико-механическими свойствами грунтов в мерзлом, оттаивающем и оттаявшем состояниях.

Своеобразные свойства вечномерзлых грунтов как оснований и среды для сооружений (часто совершенно отличные от свойств обычных немерзлых грунтов), главнейшими из которых являются: значительная прочность, текучесть в мерзлом состоянии и, особенно, структурная неустойчивость нри оттаивании, обусловливающая их просадочность, создают особые трудности при использовании этих грунтов и необходимость учета таких свойств и процессов, которые в обычных условиях не имеют практического значения. Все это вызывает необходимость в более подробных «лвявряо-гво-криологическихизысканияхYLcnAOB2iYinXyY[ojx которыми следует понимать специальную часть (с учетом свойств пород в мерзлом и оттаивающем состояниях и процессов их обусловливающих) инженерно-геологических изысканий и исследований.

Задачами инженерно-геокриологических исследований являются:

1) общая инженерно-геокриологическая съемка района строительства с определением верхней и нижней границы вечномерзлой толщи или достаточности ее мощности для данного вида возводимых на вечномерзлых грунтах сооружений с инженерной оценкой характерных для данного района отдельных пластов вечномерзлой толщи грунтов (включая слои подземного льда), а такле криогенных процессов, наблюдаемых в изучаемом районе;

2) получение данных для прогноза общей и локальной-твж/гера-турной устойчивости толщи вечномерзлых трунтов в рассматриваемом районе;

3) инженерная оценка напластований грунтов на всю глубину активной зоны сжатия грунтов под фундаментами сооружений с определением показателей физико-механических свойств грунтов в целях получения необходимых данных для расчета прочности, устойчивости и деформируемости оснований в мерзлом и оттаивающем состояниях;

4) обобиение опыта строительства на близлежащих территориях, сходных с рассматриваемой строительной площадкой по геологическому строению, и анализ опыта в целях общего прогноза по-Бедения сооружений на застраиваемой территории.

Желательно, чтобы отмеченные задачи были достаточно ясно и полно освещены в записке по инженерно-геокриологическим изысканиям, что позволит избежать ошибок при выборе места постройки, принципа строительства и выбора системы оснований и фундаментов.

Объем инженерно-геокриологических изысканий определяется:

1) степенью изученности в геологическом и в геокриологическом отношениях района строительства;

2) сложностью геологического строения намеченной площадки для строительства;

3) геокриологическими особенностями района строительства;

4) стадией проектирования.

Прежде чем приступить к составлению программы инженерно-геокриологических изысканий, должны быть изучены литературные и ведомственные материалы по геологическому строению и геокриологическим условиям района изысканий.

Необходимо иметь в виду, что геокриологические условия строительной площадки зависят от того, в какой геоКриологической зоне она расположена: северной, центральной или южной районах распространения вечномерзлых грунтов.

За северную геокриологическую зону можно принимать район, расположенный по карте распространения вечномерзлых грунтов б СССР (см. рис. 11) севернее геоизотермы -5° на глубине 10 м от поверхности; за южную зону - область вечномерзлых грунтов, расположенную по карте южнее геоизотермы -1° на глубине 10 м от поверхности, т. е. районы с температурой толщи вечномерзлых грунтов от О до -ГС; центральная же зона вечномерзлых грунтов будет располагаться по карте между геоизотермами на глубине 10 ж в -1 и -5° С. ,

Северная геокриологическая зона характерна сплошным распространением вечномерзлых грунтов на значительную глубину (более 300 м, а иногда порядка 500-1000 м) с низкими температурами на глубине нулевых годовых амплитуд (ниже -5°С) и устойчивым температурным режимом грунтовой толики, в большинстве случаев с отсутствием грунтовых вод (за исключением морских побережий с засоленными грунтовыми водами); южная геокриологическая зона имеет, как правило, неустойчивый температурный режим вечномерзлых грунтов с температурой их выше границы значительных (интенсивных) фазовых переходов льда в воду, наличием сквозных таликов, слоистых вечномерзлых напластований грунтов (с наличием слоев грунта с положительной температурой в толще мерзлых грунтов) и глубоким летним протаиванием и зимним промерзанием (порядка от 2,5 до 4,5 м в зависимости от состава грунтов) при общей мощности вечномерзлой толщи от нескольких до 100 м\ вечномерзлые грунты центральной зоны (см. рис. 11) будут обладать промежуточными криогенными свойствами.

Для северной зоны характерно твердомерзлое состояние вечномерзлых грунтов и наличие мощных ледяных включений; для южной зоны - пластичномерзлое состояние и преимущественно слоисто-сетчатая текстура грунтов также с наличием в отдельных районах ископаемых жильных льдов.

Все изложенное необходимо учитывать при составлении программы инженерно-геокриологических исследований заданного района строительства.

Наконец, на программе инженерно-геокриологических изысканий и исследований существенно сказывается стадия проектирования данного сооружения: будет ли это «технико-экономический доклад (ТЭД)», или «проектное задание», или -стадия составления рабочих чертежей.

Для первой стадии в ряде случаев можно ограничиться минимальными полевыми исследованиями грунтов при полном учете литературных и ведомственных материалов для рассматриваемого района. Здесь, как будет пояснено дальше, в ряде случаев будет достаточным использовать данные определений только классификационных показателей грунтов и из них, как минимум: суммарной влажности Wc, температуры грунтов на глубине 10 ж, т. е. - 00 (которую иногда можно взять и по карте рис. 11) и величины коэффициента оттаивания А, определяемого простейшим полевым испытанием.

Во второй стадии (проектном обосновании, или «проектном задании») должно быть полностью освещено геологическое строение и геокриологические особенности места строительства с обязательным послойным определением тепловых и физико-механических (главным образом, деформативно-прочностных) свойств грунтов для всей активной зоны сжатия, которая принимается равной удвоенной мощности эквивалентного слоя грунта для фундаментов с наибольшей площадью подошвы, но не менее, чем ширина здания.

Геологическое строение места постройки уточняется с помощью буровых и шурфовых работ, а также путем применения геофизических методов разведки, при этом определяется мощность вечномерзлой толщи или, по крайней мере, ее сплошное залегание на глубину не менее 20 м от поверхности и глубина сезонного протаивания грунтов (с помощью шурфовых работ в начале осеннего замерзания верхних слоев грунта) для места постройки.

Во второй стадии изысканий должны быть с исчерпывающей полнотой определены показатели физических и физико-механических свойств грунтов в мерзлом и оттаивающем состояниях, а иногда (при применении метода предпосгроечного оттаивания) и в талом состоянии - после оттаивания вечномерзлых грунтов.

В эти исследования для всех характерных слоев грунта активной зоны сжатия грунтов под фундаментами сооружения включается определение характеристик, знание которых совершенно необходимо для грамотного (с учетом современных достижений науки) составления технического проекта (проектного задания) сооружений, возводимых в условиях вечномерзлых грунтов, с прогнозами общей и локальной температурной устойчивости толщи вечномерзлых грунтов в месте застройки, расчетами оснований и фундаментов по предельным состояниям и обоснованием методов производства земляных и фундаментных работ.

Эти изыскания и исследования включают следующие определения: