Строительство в сложных гидрогеологических условиях

Гидрогеологические условия строительства фундамента

Тел: +7 (495) 728-94-19
Тел: +7 (963) 659-59-00
Москва, Олонецкий пр. д. 4/2

выполняем работы по г. Москве
и всей Московской области

Библиотека

ООО «Буровики»:

Контакты
Рекомендательные письма
Допуски и Лицензии
Цены и сроки, прайс лист
Написать письмо

Прогнозирование изменения гидрогеологических условий площадки строительства

1 400 рублей за метр. Подробнее
Почему стоит заказать именно у нас

Влияние воды на свойства грунта и заглубленные части сооружения почти всегда отрицательно. В условиях Северо-Запада подземные воды, особенно верховодка, часто залегают на глубине 0,2. 2,0 м от поверхности земли, поэтому существенно влияют на выбор типа проектируемого фундамента, глубины его заложения, способа производства работ нулевого цикла. Движение грунтовых вод может вымывать мельчайшие частицы грунта из-под фундамента (механическая суффозия) и ослаблять основание. Взвешивающее действие воды приводит к резкому ухудшению условий устойчивости сооружений. Возможен прорыв напорными водами водоупорного слоя грунта.

Подземная вода представляет собой сложный водный раствор содержащий: растворимые соли, газы, органические вещества, коллоиды. Количественное соотношение между отдельными компонентами обуславливают физические свойства и химический состав.

При анализе режима подземных грунтовых вод необходимо установить режимообразующие факторы (региональные и локальные): глубину залегания, вид (грунтовые напорные, безнапорные, «верховодка», утечки из коммуникаций, водоемов), химическую агрессивность воды по отношению к материалу фундамента, прогноз изменения (повышения или понижения).

При высоком положении уровня подземных вод влияние воды сказывается на:

Характер взаимодействия воды с грунтом зависит как от вида, состава и состояния циркулирующей в грунте воды, так и от свойств и состояния грунта.

Процессы, происходящие в грунтах при их взаимодействии с водой.

Изменения начинаются с повышения влажности, которое, в свою очередь, является причиной дальнейших изменений физико-механических свойств грунтов, особенно пылевато-глинистого, а также состава и свойств грунтовых вод. Определяющим при этом является положение уровня грунтовых вод и возможность его капиллярного поднятия. По коэффициенту фильтрации прилегающие к фундаментам грунты делятся на водонепроницаемые, слабо водопроницаемые, водопроницаемые, сильно водопроницаемые и очень сильно водопроницаемые. При этом фундаменты относят к безнапорным сооружениям, а технологические приямки и подвалы — к напорным. Если в пределах глубины заложения фундамента встречаются различные слои грунта, то в расчете принимается коэффициент фильтрации наиболее фильтрующего слоя.

Наибольшую сложность представляет анализ возможного повышения уровня подземных вод — подтопления территории или снижения в процессе эксплуатации, так называемые техногенные изменения уровня подземных вод. Прогноз вероятных изменений уровня подземных вод проводят для сооружений I и II уровней ответственности на срок соответственно 25 и 15 лет. При этом площадки подразделяются на обводняемые, необводняемые, условно-обводняемые. На бетон фундаментных конструкций могут развиваться агрессивные процессы трех видов:

Выбор типа гидроизоляции для защиты подземных конструкций (I. VIII) зависит от степени воздействия агрессивных подземных вод: слабая, средняя или сильная (см. «Рекомендации по проектированию гидроизоляции подземных частей зданий, Прил. 2 и главу VI).

Данные о содержании в подземных водах тех или иных соединений (в мл/л) сравниваются со значениями, приведенными в СНиП 2.03.11-85 по проектированию и защите строительных конструкций от коррозии, после чего делается вывод об их агрессивности.

Во многих случаях для обеспечения необходимой стойкости конструкций фундамента достаточно простого выполнения приведенных в нормах требований, которым должны соответствовать: вид вяжущего материала и заполнителя, показатели плотности бетона, толщина защитного слоя бетона. Эти требования отражаются в проекте в виде примечаний на чертежах и в пояснительной записке.

Если необходимая долговечность бетона не может быть обеспечена выполнением только проектных требований, то в соответствии с действующими нормами необходима разработка указаний по защите от агрессивного воздействия подземных вод подошвы фундамента или ростверка, их боковых поверхностей, железобетонных свай и т. п. На практике стараются заложить подошву фундамента выше самого высокого уровня подземных вод. Заглубление фундаментов ниже, осуществляется в том случае, если связанные с этим дополнительные затраты полностью оправдываются техническими преимуществами.

В целом грунты по взаимодействию с водой можно разделить на водостойкие, свойства которых при действии влаги существенно не меняются (например, галька, гравий, крупнозернистый песок), и неводостойкие, свойства которых при действии влаги существенно изменяются (например, лёссы, глинистые грунты, пылеватые пески, морены и др.).

Основные мероприятия по предупреждению подтопления застраиваемых площадок:

Перед проектированием оснований и фундаментов следует изучить конструктивную и расчетную схему сооружения, оценить его жесткость, определить величины и условия передачи нагрузок на фундаменты; установить характер и предельные значения возможных деформаций (чувствительность) (СНиП 2.02.01-85).

Применительно к задачам проектирования фундаментов учитываются следующие особенности сооружения:

Источник

Роль инженерно-гидрометеорологических изысканий в строительстве крупного объекта

Инженерно-гидрометеорологические изыскания проводят, чтобы получить информацию о местном климате и о поведении водных объектов, которые расположены на территории строительства. В новом обзоре рассказываем об особенностях этого вида работ и о том, в каких случаях необходимо обратиться к инженерам.

Зачем проводят гидрометеорологические изыскания?

Когда необходимо разработать проект для частного строительства, достаточно обойтись стандартным комплексом инженерно-геологических изысканий и топографической съемкой участка: небольшая постройка получится надежной и безопасной. Когда же речь идет о проектировании крупных объектов, таких как, например, поселения или линейные сооружения, к вопросу нужно подойти более глобально.

Чтобы создать удобный для людей проект, который будет полностью соответствовать требованиям безопасности, специалисты изучают следующие параметры местности:

Чтобы прояснить первый и последний пункты этого списка, назначают проведение инженерно-геологических и инженерно-экологических изысканий соответственно, а вот для выявления оставшихся параметров прибегают к инженерно-гидрометеорологическим изысканиям.

Какую информацию даст проведение работ

Гидрогеологические изыскания позволяют выявить следующие характеристики:

Что входит в комплекс работ

В каких случаях показаны инженерно-гидрометеорологические изыскания?

Как правило, исследование окружающей среды чаще требуется для масштабного строительства, т.е. при возведении промышленных объектов, высотных зданий, линейных сооружений или целых поселений. Гидрометеорологические изыскания — это надежный способ получить данные, которые позволят планировать застройку с учетом влияния естественных негативных факторов. Правильно подобранные строительные решения значительно продлят срок службы объекта: точные расчеты дают возможность выбрать именно те материалы, которые выдержат воздействие природных условий.

Перед застройкой нового участка

Когда строительство планируют на территории, где уже есть какие-либо сооружения, специалисты могут спрогнозировать поведение окружающей среды по опыту наблюдений. Если же речь идет о застройке нового района, где ранее не было поселений, проведение гидрометеорологических изысканий строго необходимо, потому что в этом случае нет опыта, на основании которого можно было бы предположить дальнейшее развитие событий на участке.

Пренебрежение этой мерой может повлечь за собой затягивание сроков сдачи и дополнительные траты на благоустройство объекта и прилегающих территорий.

Для обоснования проекта промышленных сооружений

Строительство цехов и других производственных зданий обязательно следует сопроводить проектом, который опирается в числе прочего и на результаты исследования гидрологических и метеорологических параметров. Подтопление — явление само по себе неприятное, а если оно случается, к примеру, в заводском помещении, последствиями могут стать порча оборудования, простой производства, электротравмы работников и другие происшествия. Чтобы этого не произошло, нужно предусмотреть все риски на этапе проектирования.

Гидрометеорологические изыскания для строительства — это важный этап на пути к безопасному объекту. Правильно выполненные работы помогут предупредить отрицательное влияние окружающей среды на постройку, а также спрогнозировать риски для соседних природных и строительных объектов.

Обзор подготовили специалисты компании ОмгГео. Проводим все виды инженерных изысканий .

Источник

Раздел 4. Инженерно-геологические и гидрогеологические условия

Раздел включает характеристику современного и прогнозного состояния геологической среды и ранжирование проектируемой территории на пригодность для жилой застройки с геологических позиций.

Источниками получения информации по инженерно-геологическим и гидрогеологическим условиям состояния территории и жилого фонда рассматриваемого района являются материалы инженерно-геологических изысканий Мосгеотреста, «Геоцентра-Москва», ПНИИИС и других организаций; фондовые и литературные данные; сведения инженерно-технических служб администрации муниципальных округов.

В разделе должны быть представлены оценка существующего положения и прогнозные данные.

Оценка существующего состояния заключается в характеристиках геологической среды в зоне воздействия проектируемой застройки.

Прогноз изменений геологической среды основывается на:

-анализе проектных решений;

-анализе изменений компонентов геологической среды в результате перепланировки территории, производства строительных работ и функционирования размещаемых объектов;

-обосновании мероприятий по защите территории от негативных инженерно-геологических процессов и капиталовложений на их осуществление.

4.1. Оценка современного состояния геологической среды.

Подраздел разрабатывается на основе опорного плана, содержащего информацию о техногенных нагрузках в зависимости от функциональной организации территории и включает сведения о:

-рельефе, его геоморфологии и геологическом строении территории;

-гидрогеологических и инженерно-геологических условиях;

-степени и характере техногенного изменения.

При описании рельефа отмечается его характер, степень пересеченности, абсолютные отметки, превышения основных форм рельефа над долинами рек, общий характер изменения рельефа по территории, наличие погребенных и засыпанных долин рек,ручьев и оврагов.

Геоморфологическая характеристика включает краткое описание форм рельефа.

В описании геологического строения должно быть указано распространение грунтов,литологофациальный состав, условия и глубина залегания (в метрах от поверхности), а также их мощность, трещиноватость, кавернозность.

4.1.1. Анализ состояния подземных вод.

Основными материалами при анализе подземных вод являются:

-краткая общая характеристика гидрогеологических условий;

-гидрогеологическая стратификационная схема.

Описание выделенных водоносных толщ должно быть приведено по следующей схеме:

-приуроченность водоносных горизонтов (комплексов) к геологическим образованиям,распространение водовмещающих отложений, характер залегания и мощность;

-фильтрационные, емкостные свойства водовмещающих пород;

-глубина залегания от поверхности земли и абсолютные отметки кровли и подошвы водовмещающих пород;

-глубина залегания от поверхности земли и абсолютные отметки зеркала грунтовых вод и пьезометрических уровней напорных вод, величина напора под кровлей пласта для напорных вод;

-условия питания и разгрузки подземных вод;

-связь водоносных горизонтов между собой и с поверхностными водами;

-режим подземных вод;

-защищенность водоносных горизонтов.

4.1.2. Инженерно-геологические условия.

Анализ инженерно-геологических условий строительства должен включать два аспекта:

-инженерно-геологические характеристики массива пород;

-современное состояние инженерно-геологических процессов на изучаемой территории.

Должны быть указаны следующие характеристики:

-пространственная изменчивость пород, являющихся основанием для сооружений, их деформационные и прочностные свойства;

— современные инженерно-геологические процессы,интенсивность их проявления и распространение (оползневые,карстово-суффозионные, подтопление).

4.2. Особенности проектирования объектов на насыпных грунтах со строительным мусором и бытовыми отходами.

Во избежание экологических эксцессов при застройке таких территорий должны быть проведены мероприятия по газозащите зданий, обеспечивающие безопасные условия проживания.

4.2.1. Газохимические исследования проводятся в следующем объеме:

-общая оценка газогеохимического состояния насыпной толщи и геоэкологически обоснованное размещение функциональных зон микрорайона;

-поиск и оконтуривание газогеохимических аномалий;

-районирование территории по степени газогеохимической опасности грунтов.

Для общей оценки необходимо проведение поверхностных газовых съемок в составе:

-эмиссионная съемка потоков биогаза из грунтовой толщи с источниками биогаза.

4.2.2. По результатам исследований [12]на территории выделяются участки:

4.2.3. Газогеохимически опасные участки по возможности используются под техническое озеленение и рекреационные зоны при условии поверхностной рекультивации, т.е. создания плодородного приповерхностного слоя как биофильтра, перекрывающего поток метана из грунтовой толщи в приземный воздух.

При необходимости строительства здесь зданий опасные газогенерирующие грунты заменяются на газогеохимически инертные (пески или глины в зависимости от проектных решений).

При строительстве в потенциально опасных зонах газозащиту зданий обеспечивают:

-системы газового дренажа грунтового массива;

Газонепроницаемые глиняные экраны (траншея, заполненная уплотненной глиной), создаваемые по принципу «стена в грунте», обеспечивают защиту здания от латеральных потоков биогаза.

4.3. Комплексная оценка природных факторов позволяет учесть их влияние на качество природной и создаваемой градостроительной среды и прогнозировать возможное ухудшение условий при застройке территории и ее эксплуатации.

Результатом комплексной оценки является карта-схема районирования территории по ее пригодности для градостроительного освоения (рис. 4.1.).

Оценка территории по степени пригодности для градостроительного освоения в зависимости от природных условий производится путем определения состава мероприятий и величин затрат, требующихся на ее инженерную подготовку и надежную защиту от воздействия неблагоприятных инженерно-геологических процессов на здания и сооружения для обеспечения их прочности, устойчивости и эксплуатационной надежности.

Основными критериями оценки территории по степени благоприятности для строительства с точки зрения инженерно-геологических условий являются:

-глубина залегания грунтовых вод;

-наличие физико-геологических явлений и инженерно-геологических процессов.

Выделяются следующие категории территорий:

-исключаемые из застройки.

Карта районирования является основой для разработки схемы планировочных ограничений при размещении объектов строительства.

4.4. Оценка изменений геологической среды.

Прогнозная оценка изменений геологической среды включает исследования, касающиеся воздействия подземных сооружений и конструкций на состояние геологической среды в соответствии с местными геоморфологическими, инженерно-геологическими,гидрогеологическими и другими условиями на основе учета следующих факторов:

-глубины заложения фундаментов.

4.4.1.Анализ проектных решений проводится на основе следующих исходных материалов:

-генерального плана с функциональным зонированием территории, этажностью и плотностью застройки;

-схемы инженерного оборудования (ливневая канализация, водопровод и канализация);

-схемы вертикальной планировки и инженерной подготовки территории;

-сведений о глубинах и объемах освоения подземного пространства.

Анализ перечисленных выше материалов позволяет оценить интенсивность техногенной нагрузки на геологическую среду.

Рис. 4.1. КАРТА-СХЕМА РАЙОНИРОВАНИЯ ТЕРРИТОРИИ ПО БЛАГОПРИЯТНОСТИ ЕЕ ОСВОЕНИЯ С ГЕОЛОГИЧЕСКИХ ПОЗИЦИЙ

Категории территорий по степени благоприятности

4.4.2.Оценка изменений геологической среды при реализации проектных решений.

В зависимости от характера застройки на базе комплексной схемы районирования территории по степени благоприятности для градостроительного освоения оцениваются (на описательном уровне с привлечением экспертных заключений)изменения следующих параметров геологической среды:

-устойчивости грунтового массива;

-возможности активизации негативных инженерно-геологических процессов.

В особо сложных инженерно-геологических условиях необходимо проведение математического моделирования с целью количественной оценки негативных инженерно-геологических процессов.

4.5. Разработка мероприятий по снижению негативных воздействий на геологическую среду.

Проектные решения в градостроительной документации должны обеспечить защиту территории от опасных природных и техногенных воздействий.

Должны быть обоснованы предложения по компенсационным и реабилитационным мерам,необходимым для минимизации ущерба окружающей среде, а в сложных случаях предложения по постановке экологического мониторинга, либо по проведению специальных дополнительных изысканий.

В итоге устанавливается комплекс целесообразных инженерно-строительных,технологических, планировочных и иных мероприятий по освоению, охране и улучшению природной среды.

На основе районирования территории по степени благоприятности для градостроительного освоения намечаются основные направления природоохранной деятельности по защите геологической среды от негативных инженерно-геологических процессов, а также оценивается степень удорожания строительных работ для каждой из выделенных категорий территорий.

Так,например, для территорий, относительно благоприятных для градостроительного освоения, рекомендуется проведение профилактических мероприятий с целью предупреждения развития процесса подтопления, а также направленных против факторов, действие которых обуславливает подтопление и может иметь место при строительстве и эксплуатации объектов.

Предупредительные мероприятия на стадии проекта планировки могут включать следующие виды работ:

-организацию и отвод поверхностного стока;

-вертикальную планировку территории.

При размещении застройки на территориях категории «пригодных», кроме вышеперечисленных, требуется проведение специальных защитных мероприятий.

Например,защитные мероприятия для территорий, сложенных слабопроницаемыми грунтами,включают проектирование и сооружение пристенных, профилактических и сопутствующих дренажей.

4.6. Графические приложения*

1. Карта-схема районирования территории по благоприятности ее освоения с геологических позиций. М 1:5000.

2. Карта-схема мероприятий по защите зданий и сооружений от негативных инженерно-геологических процессов. М 1:5000.

* Данный перечень графических материалов может изменяться в зависимости от особенностей эколого-градостроительной и природной ситуаций проектируемого(реконструируемого) жилого района.

4.7. Перечень используемой в разделе «Инженерно-геологические и гидрогеологические условия» нормативной и научно-методической литературы.

1. Инструкция о порядке разработки и составе раздела «Охрана окружающей среды» в градостроительной документации г. Москвы,1995.

2. Инструкция по разработке раздела «Охрана окружающей среды» проектной документации на стадиях ТЭО, проект (рабочий проект) для строительства в Москве. М., 1994.

3. СНиП2.01.15-90. Инженерная защита территорий, зданий и сооружений от опасных геологических процессов. Основные положения проектирования. М., 1991.

4. СНиП 2.02.01-83. Основания зданий и сооружений. М., 1985.

5. Инженерная геология, т. 1. М., ИГ4. 1981.

6. Клиорина Г.П.,Осин В.А., Шумилов М.С. Инженерная подготовка городских территорий. Изд-во«Высшая школа», 1984.

7. Прогноз и предотвращение подтопления грунтовыми водами территорий при строительстве. М., «Стройиздат», 1978.

8. Прогнозы подтопления и расчет дренажных систем на застраиваемых и застроенных территориях. Справочное пособие к СНиП М.,«Стройиздат», 1991.

9. Инструкция по проектированию зданий и сооружений в районах г. Москвы с проявлением карстово-суффозионных процессов. М., 1984.

10. Найфельд Л.Р., Тарасов Н.А. Освоение неудобных земель под городскую застройку. Издательство литературы по строительству. М.,1968.

11. Инженерно-геологические изыскания для строительства. СП 11-102-97.Минстрой РФ, М., 1997.

12. Материалы по проектированию зданий и сооружений в районах распространения газогенерирующих насыпных грунтов на территории г. Москвы. Моспроект-1. РФ ВНИИГЕОИНФОРМ систем(ныне РРЭЦ), М., 1992.

Рис. 4.2. КАРТА-СХЕМА МЕРОПРИЯТИЙ ПО ЗАЩИТЕ ЗДАНИЙ И СООРУЖЕНИЙ ОТ НЕГАТИВНЫХ ИНЖЕНЕРНО-ГЕОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ

Источник