Инженерно-геологические исследования под расширение комплекса по производству сушеного концентрата на обогатительной фабрике ОАО «Лебединский ГОК»
В долинах рек распространены современные и древние аллювиальные и флювиогляциальные отложения, представленные песками, суглинками и глинами, а иногда, торфяниками. Из-за высокого стояния в них грунтовых вод приходится часто применять дренаж или свайные основания. Состав пород в значительной мере связан с современными физико-геологическими явлениями. Некоторые из них оказывают значительное влияние… Читать ещё >
Инженерно-геологические исследования под расширение комплекса по производству сушеного концентрата на обогатительной фабрике ОАО «Лебединский ГОК» (реферат, курсовая, диплом, контрольная)
Содержание Введение
Общая часть
Глава 1. Географо-экономические условия работ
1.1 Местоположение и рельеф
1.2 Гидрография
1.3 Климат
1.4 Экономика Глава 2. Инженерно-геологическая изученность территории
Глава 3. Геологическое строение района.
3.1 Стратиграфия и литология
3.2 Геоморфология
3.3 Геологические процессы
Глава 4. Гидрогеологические условия района
Глава 5. Инженерно-геологические условия района
Глава 6. Полезные ископаемые
Проектная часть
Глава 1. Характеристика выбранного участка строительства
1.1 Обоснование выбора участка строительства
1.2 Инженерно-геологические условия участка проектируемого строительства
1.3 Задачи дальнейших исследований
Глава 2. Виды и объёмы проектируемых работ. Методика инженерно-геологических исследований
2.1 Организация работ
2.2 Проектирование
2.3 Обоснование видов работ
2.4 Разведочные работы
2.5 Опробование
2.6 Опытные инженерные геологические работы
2.7 Топографо-геодезические работы
2.8 Лабораторные исследования
2.9 Камеральная обработка
Глава 3. Мероприятия по охране окружающей среды
Глава 4. Техника безопасности и охрана труда
Глава 5. Сводная таблица видов и объемов работ
Заключение
Введение
Проектом предусматривается выполнить инженерно-геологические исследования под расширение комплекса по производству сушеного концентрата на обогатительной фабрике ОАО Лебединский ГОК.
Стадия исследований — рабочая документация.
Краткая конструктивная характеристика сооружений приведена в техническом задании.
Исследования будут выполняться для уточнения и оценки инженерно-геологических условий площадки проектируемого строительства: геологического строения, гидрогеологических условий, физико-механических свойств грунтов, а также выявление современных физико-географических процессов и явлений, оказывающих отрицательное влияние на строительство и эксплуатацию проектируемого сооружения.
Для решения поставленных целей на площадке реконструкции предполагается выполнить комплекс работ:
*бурение 8 скважин глубиной 25 м ударно-канатным способом кольцевым забоем;
* из буровых скважин будет отобрано 42 монолита;
* выполнение статического зондирования (8 точек);
* проведение трех испытаний натурных свай;
*по отобранным монолитам будет выполнен комплекс лабораторных исследований для определения физико-механических свойств грунтов. Лабораторные определения физико-механических свойств грунтов будут выполнены в грунтоведческой лаборатории соответствующими действующими ГОСТами;
После проведения запроектированных работ осуществляется камеральная обработка и составляется технический отчет, в котором освещены вопросы инженерно-геологических условий площадки реконструкции и даны рекомендации по выбору несущего слоя.
При производстве инженерных изысканий необходимо выполнять требования, предусмотренные соответствующими государственными стандартами, нормами, правилами и инструкциями по охране труда и технике безопасности.
Инженерно-геологические исследования проводятся на основании материала, собранного на производственной практике с использованием технической, нормативной и справочной литературы в ОАО «Белгород ТИСИЗ»
Общая часть
1. Географо-экономические условия проведения работ
1.1 Местоположение и рельеф В административном отношении район работ находиться в городе Губкин. Город расположен в южной части Среднерусской возвышенности Российской Федерации. Рельеф района равнинный, с плоскими платообразными водоразделами, абсолютные отметки которых, составляют 220−260 м, и широкими долинами рек, с абсолютными отметками 120 — 150 м. Общий уклон поверхности отмечается в юго-восточном направлении. Довольно широко развита овражно-балочная сеть, составляющая 13−14% площади всей территории. Балки и овраги развиты на склонах долин. Длина их изменяется от десятков метров до 15 км. Значительная часть балок задернована и заселена. (рис. № 1) [лист 1] Рельеф данного района способствует развитию геологических процессов.
1.2 Гидрография Гидрографическая сеть представлена в основном рекой Оскол с притоками Осколец, Убля и многочисленными ручьями и оврагами. Долины рек хорошо разработаны, в верховьях они имеют ширину 0,2−0,3 км, к устью до 2 км. Глубина вреза рек в верховьях 20−25 м, а в устьевых частях 50−60 км. Поймы, в основном, низкие преимущественно двухсторонние. Превышение их над меженным урезом реки 0,5−3,0 м. Ширина поймы изменяется от 50 до 100 м, в верховьях и достигает 1,0−1,5 км, нижнем течение реки Оскол. Первая надпойменная терраса прослеживается почти на всех реках, отсутствуя лишь в верховьях, а вторая — только на реке Оскол и имеет прерывистое распространение. Третья и четвертая терраса визуально почти не выделяется.
Озера и болота па рассматриваемой территории имею небольшое распространение. Озерность её составляет менее 5%. Это в основном искусственные водохранилища, пруды и озерастарицы. Болота развиты в поймах рек. Реки исследуемой территории находятся в одной климатической зоне, поэтому имеют общие закономерности. Все они имеют постоянный водоток. Режим уровней воды характеризуются четко выраженным весенним половодьем, низкой летней и зимней меженью, иногда прерываемой дождевыми паводками или таянием снега. Весенний подъем уровней начинается в середине марта и достигает максимума в конце марта в начале апреля. В среднем интенсивность подъема половодья составляет 30 см/сут. В большинстве случаев во время весеннего половодья реки выходят из берегов и заполняют пойму. Наименьшие уровни в период летней межени наблюдаются, как правило, в июлеавгусте. Зимняя межень, но высоте состояния уровня воды на 10−20 см выше летней. Наименьший зимний уровень обычно наступает в декабреянваре месяцах и заканчивается с наступлением половодья.
Толщина льда достигает 0,4−0,6 м. Речной сток характеризуется такой же неравномерностью, как и уровненный режим. Из общего объема годового стока на весенний период приходится 50−70%.
1.3 Климат Климат района умеренно-континентальный, характерный для юго-западных районов центрально-черноземной зоны. Среднегодовая температура воздуха составляет +6.1 С. Абсолютный максимум зафиксирован в июле месяце (+40 С), минимум в январе (-37°С). Продолжительность периода с температурой ниже 0 °C составляет 130 суток. Продолжительность промерзания почвы, составляет около 5 месяцев, начиная с ноября и заканчивая апрелем.
Глубина промерзания до 1,5 м. Относительная влажность воздуха колеблется от 37% до 92%, достигая минимальных значений в мае, максимальных в декабре, при среднегодовой 64,5%. Число дней с осадками в году 135−180. Наибольшее их количество выпадает в летний период 184 мм, минимальные зимой 89 мм. Величина испарения за год составляет 462 мм. В летний период испарения составляют 320 мм и достигают максимума. В виде снега осадков выпадает 69 мм/год. Распределение снежного покрова весьма неравномерное. В результате переноса ветром наибольшее количество снега накапливается в овражно-балочной сети. Толщина снежного покрова на полях, водораздельных пространствах, составляет 12−13см. Климат способствует динамике развития эрозионной деятельности и карстообразованию.
1.4 Экономика Город Губкин является центром горнодобывающей промышленности, кроме этого имеет ряд предприятий: комбинат по производству строительных материалов, механический завод, ТЭЦ, предприятия по переработке сельскохозяйственной продукции, мясокомбинат, молочный завод. В городе имеется научноисследовательский институт НИИ КМА. Город насчитывает 85 тыс, жителей, что обеспечивает богатый кадровый потенциал — Через г. Губкин проходят шоссе, соединяющие г Белгород и г. Старый Оскол, железная дорога Старый Оскол-Москва. Это один из крупнейших индустриальных и стабильно развивающихся центров Белгородской области. Здесь не только добывают и перерабатывают железную руду на старейших предприятиях Курской магнитной аномалии — комбинате «КМАруда» и Лебединском ГОКе, — но и строят жильё, школы, больницы, Дворцы культуры, спортивные комплексы, православные храмы, дороги, ведут масштабное благоустройство, успешно реализуют многие социальные программы.
В городе функционирует ряд учреждений среднепрофессионального и технического образования, Губкинский институт (филиал) Московского Государственного открытого Университета, научно исследовательский институт КМА.
ОАО «Лебединский ГОК» — крупнейший в Росси предприятие по добыче и обогащению железной рудой и производству высококачественного металлургического сырья: железорудного концентрата, окатышей, горячебрекетированного железа предприятие занимает ведущие место в отрасли по внедрению уникальных автоматизированных систем.
Глава 2. Инженерно-геологическая изученность территории Подробная характеристика геологической и гидрогеологической изученности района достаточно полно изучена в опубликованной литературе по КМА. В 1972 году изложена монография «Геология, гидрогеология и железные руды КМА.» В монографии обобщен богатый фактический материал, полученный за всю историю геологических исследований этой территории. В 1975;1981 годах выполнены геолого-гидрогеологические исследования масштаба 1:50 000. В отчетах описаны гидрогеологические и инженерно-геологические условия территории, составлены гидрогеологическая, инженерно — геологическая карты масштаба 1:50 000. В 1994 году завершена комплексная гидрогеологическая и инженерно-геологическая съемка с геологическим заключением и экономическими исследованиями масштаба 1:200 000. В процессе съемки уточнены условия распространения водоносных горизонтов и комплексов территорий, оценены естественные ресурсы подземных вод, изучена зона дренирования, дана инженерно-геологическая характеристика грунтов, освещены: экономическая обстановка, качество подземных и поверхностных вод.
В 1985;2010 годы Старооскольским комплексным отделом треста Белгород ТИСИЗ в городе Губкин были выполнены инженерно-геологические изыскания под строительство различных сооружений: жилых кварталов, научно-развлекательных центров, промышленных сооружений. В 1999 году были выполнены инженерно-геологические исследования для строительства завода горячебрикетного железа, находящегося на площадке ОАО «Лебединский ГОК», а так же разработан проект строительства узла приготовления цементно-меловой суспензии в районе склада окатышей. Проведены изыскания в районе бункера № 2, погрузки концентрата ЛПОК. В 2003 году выполнены инженерно-геологические изыскания под пункты установки железнодорожных весов грузоподъемностью 150−200 тон на промплощадки «Лебединского ГОКа»
3. Геологическое строение района.
3.1 Стратиграфия и литология В геологическом строении района исследований принимают участие отложения: юрской, меловой, палеогеновой и четвертичной систем. Отложения юрской и меловой систем имеют повсеместное распространение, сверху перекрыты четвертичными отложениями. Отложения палеогена встречаются только на водораздельных пространствах и так же перекрыты четвертичными отложениями.
Юрская система J.
Юрские отложения характеризуются частой сменой пород, как по вертикали, так и по простиранию, а так же резкими колебаниями мощности. В разрезе преобладают: глины и глинистые пески. В северной части встречаются пески разнозернистые, крупнозернистые, отмытые.
Меловая система К.
Меловые отложения имеют повсеместное распространение и представлены альб-сеноманским и турон-коньякским ярусами.
Верхний и нижний отдел Альб-сеномаиский ярус K2al-s
Альб-сеноманский ярус представлен кварцевыми разнозернистыми, мелко — и среднезернистыми песками, имеющими повсеместное распространение. В кровле залегают фосфоритовые желваки, где часто образуют плиту мощностью 0,5−2,0 м. Общая мощность отложений изменяется от 5 до 40 м, в основном выдержана по всему разрезу и преобладает 30−40 м.
Верхний отдел Турон-коньякский ярус K2t-k.
Турон-коньякский ярус представлен толщей белого писчего мела, залегающей с размывом на сеноманских песках. В подошве ее часто развит песчаный мел, мощностью до 40 м, в долинах рек, оврагов и балок он выходит на поверхность, в поймах рек может быть размыт. Общее увеличение мощности до 100 м, наблюдается в юго-западном направлении. Мел плотный, трещиноватый, иногда разрушен до глиноподобного состояния.
Палеогеновая система Р.
Палеогеновые отложения района работ представлены Эоценом и Олигоценом. Распространены они довольно широко на водораздельных пространствах и выходят на поверхность по склонам долин и оврагов.
Эоцен Киевская свита P2kv
Эоцен представлен преимущественно глинами, а так же опоками, опоковидными песчаниками, песками, преимущественно в нижней части разреза. Залегают они на размытой поверхности меловых пород. Мощность установлена в пределах 0−35 м, чаще 15 м.
Олигоцен Полтавско-харьковская свита P3pl-hr
Олигоцен представлен кварцевыми разнозернистыми песками, с прослоями глинистых песков и глин общей мощностью от 0 до 20 м, залегающих па глинах киевской свиты.
Четвертичная система Q
Нижний и верхний отдел Q11−111
Четвертичные отложения развиты повсеместно. Они покрывают сплошным чехлом водораздельные пространства, долин рек, оврагов, балок и их склоны. Залегают они па различных горизонтах, повторяя в основном формы современного рельефа. Представлены эти отложения делювиальными и перегляциальными образованиями. Отложения перегляциальной зоны расположены на водоразделах и представлены суглинками, супесями, песками. Общей мощностью 18 м.
Современный отдел аQiv
Представлен аллювиальными отложениями, слагающие поймы рек, днища болот и оврагов. Представлены они в нижней части разреза: песками, супесями реже галечниками; в верхней части: мелом, суглинками или песчаными глинами. В основании разреза наблюдается мелкий щебень песчаника, фосфоритов, мела и опоки. Мощность отложений 3−12 м.
3.2 Геоморфология Район работ расположен в пределах центральной части Воронежской антиклизы и представляет собой пологоволнистую эрозионную равнину, сильно расчлененную речной и овражно-балочной сетью.
В структурном отношении района работ располагается в юго-восточной части Среднерусской антиклизы.
В пределах изучаемой территории широким развитием пользуются отложения четвертичной системы, плащеобразно покрывающей всю площадь района.
По своим морфологическим признакам и генезису рельефа района можно подразделить на следующие основные типы.
• формы рельефа, созданные флювиальными процессами.
• формы рельефа, структурно-денудационного прохождения.
• формы рельефа, созданные подземными водами.
• Технология форма рельефа.
3.3 Геологические процессы Для данной территории характерно развитие таких процессов, как линейная и плоскостная эрозия, оползни, заболачивание и подтопление в одних районах и осушение других, образование карста. Наиболее активно в силу рельефа и гидрографии, идут процессы эрозии и карстообразования. Для данной территории характерно развитие таких процессов, как линейная и плоскостная эрозия, оползни заболачивание и подтопление в одних районах и осушение в других, образование карста. Наиболее активно в силу рельефа и гидрографии идут процессы эрозии и карстообразования. Массовая разработка мела песка и глины малыми карьерами, хотя и не приводят к появлению антропогенного рельефа большого площадного распространения, но значительно усиливает агрессивность экзогенных процессов: оползневых, обвально-осыпных, просадочных, эрозионных.
Глава 4. Гидрогеологические условия района Рассматриваемая территория в гидрогеологическом отношении приурочена к юго-восточной части Воронежского кристаллического массива. Водовмещающими породами являются: пески, супеси, суглинки, алевриты, мела, известняки. Общая мощность обводнений зоны составляет 150−200 м в южном направлении. Характеристика водоносных горизонтов и комплексов, выделенных на участке работ по условиям залегания, приводится ниже.
Водоносный современный аллювиальный горизонт aQlv.
Имеет распространение в пределах русловой и пойменной частях долины реки Оскол и ее притоков, а так же в днищах крупных оврагов и балок, водовмещающими породами являются разнозернистые пески и суглинки. Воды горизонта имеют свободную поверхность. В единичных случаях водоупорными породами могут служить глинистые отложения аллювия, которые создают местный напор.
Водоупор в нижней части отсутствует. Пески аллювия непосредственно ложатся на трещиноватые мела турона, или на пески сеномана. Наличие гидравлической связи между современными аллювиальными и турон-коньякским водоносным горизонтами подтверждается опытными работами. Мощность горизонта изменяется от 2 до 12 м. Глубин до воды колеблется от 0,1 до 4,0 м. Фильтрующие свойства песков неоднородны и зависят от них гранулометрического состава. Коэффициенты фильтрации колеблются от 0,5 до 55,5 м/сут. Водообильность незначительна, дебит скважины изменяется от 0,6 до 4.9 л/с. Воды горизонта пресные, с минерализацией от 0,23 до 0,98 г/дм3, преимущественно гидрокарбонатные кальциевые. Подземные воды горизонта используется местным населением для хозяйственно питьевых целей, с помощью колодцев и мелких скважин.
Водоносный харьковско-полтавский терригенный горизонт P3hr-pl.
Имеет распространение на водораздельных пространствах. Водовмещающими породами являются мелко — и тонкозернистые пески, часто глинистые, кварцевые, ожелезненные. Обводнена обычно лишь незначительная часть песков, мощностью 0,1−0,3 м. Верхний водоупор отсутствует, нижним является глина киевской свиты. Водоносный горизонт, как правило, безнапорный, но в отдельных случаях величина напора достигает 0,5 до 2,0 м. Глубина залегания уровня грунтовых вод составляет 2,8−18,0 м. Воды пресные, гидрокарбонатные, кальциевые, реже магниевые и натриевые, с минерализацией 0,3−0,77 г/дм3. Питание горизонта происходит за счет инфильтрации атмосферных осадков, разгрузка осуществляется за счет колодцев.
Водоносный турон-коньякским карбонатный горизонт K2t-k
Имеет повсеместное распространение, за исключением отдельных территорий в долинах рек, где меловые отложения полностью размыты.
Водоносный горизонт приурочен к толще трещиноватых и закарстованных мелов турон-коньякского возраста. Мощность водовмещающих пород изменяется в широких пределах в зависимости от гипсометрического положения. В долинах рек она составляет 1−2 м, к водораздельным пространствам меняется, увеличивается до 10−40 м. В долинах рек подземные воды имеют напорный режим, по мере удаления от долин рек, он переходит в безнапорный характер фильтрации. По данным опытных работ удельные дебиты скважин составляют 7,2−8,2 л/с, а коэффициенты фильтрации изменяются от 0,2 до 40 м/сут. Воды горизонта пресные, с минерализацией от 0,2 до 0,7 г/дм3, по химическому состава преимущественно гидрокарбонатные кальциевые и магниевые. Водоносный горизонт является основным источником водоснабжения населенных пунктов района.
Водоносный Альб-сеноманский терригенный горизонт K2al-s
Имеет повсеместное распространение на изучаемой территории и приурочен к толще мелкои среднезернистых песков, мощность которых изменяется от 14 до 40 м, а в среднем составляет 23−26 м, в сторону водоразделов.
Подземные воды характеризуются напорным режимом, величина напора достигает 36−40м. Горизонт изучается при разведке подземных вод для водоснабжения города Старый Оскол и ОЭМК (долины рек Оскол, Убля и др.), Губкин (долина реки Оскол), где в настоящее время построены и функционируют водозаборы. По данным разведочных работ коэффициенты фильтрации песков горизонта изменяются от 1 до 71,8 м/сут, водопроводимость от 3 до 1780 м2/сут. По химическому составу воды пресные гидрокарбонатные кальциевые, с минерализацией от 0,3 до 0,54 г/дм3. Альб-сеноманский водоносный горизонт является одним из основных источников водоснабжения города Старый Оскол и Губкин по средствам централизованный водозабор.
Юрский водоносный комплекс J
Воды водоносного комплекса в целях водоснабжения используются исключительно редко, преимущественно они эксплуатируются совместно с водами девонских отложений. В пределах участка работ этот водоносный горизонт представлен обводненными, невыдержанными в плане прослоями песков. По химическому составу воды гидрокарбонатные кальциевые, реже кальциево-натриевые, с минерализацией от 0,35 до 0,43 г/дм3.
Глава 5. Инженерно-геологические условия района Инженерно-геологические условия наземного строительства предопределяются рядом природных факторов; физико-географических, геологических и гидрогеологических. Поверхность площади сложена четвертичными перигляциально-делювиальными, элювиальными отложениями, которые представлены покровными лёссовидными суглинками. Ими сложены многие водораздельные пространства, а местами и склоны долин.
В долинах рек распространены современные и древние аллювиальные и флювиогляциальные отложения, представленные песками, суглинками и глинами, а иногда, торфяниками. Из-за высокого стояния в них грунтовых вод приходится часто применять дренаж или свайные основания. Состав пород в значительной мере связан с современными физико-геологическими явлениями. Некоторые из них оказывают значительное влияние на инженерно-геологические условия наземного строительства. Так с покровными лессовидными породами связаны просадочные явления и распространения на водоразделе пространственных впадин, степных блюдец. Довольно широкое развитие получили карстовые явления. Они известны в северной части территории, в бассейнах реки связаны с известняками. Карст вызывает деформацию земной поверхности, нарушает условия поверхностного стока и часто создает угрозу различным сооружениям.
Оползневые явления также имеют распространение на изучаемой территории, хотя занимают небольшое по размерам пространство и приурочены к отложениям палеогена. Овражная эрозия широко распространена в центральной и южной частях территории.
6. Полезные ископаемые.
Важнейшим полезным ископаемым на рассматриваемой территории являются железные руды, особенно уникальные по своим запасам месторождения богатых железных руд и железистых кварцитов КМА. Из полезных ископаемых известны также месторождения мергелей. Они залегают в непосредственной близости от поверхности земли и легко доступны для разработки. Используются как сырье для цементной промышленности. В районе также имеются месторождения глины суглинков, которые используются для изготовления кирпича и черепицы. На базе Стойленского и Лебединского карьеров вскрыты меловые отложения, используемые в промышленности. Богаты и разнообразны, но своему составу месторождения песка, применяемые при изготовлении силикатного и красного кирпича, производстве стекла, для приготовления цементных и бетонных растворов.
Кроме перечисленных полезных ископаемых район работ располагают подземными водами, которые являются основным источником хозяйственно-питьевого водоснабжения как городского, так и сельского населения. Большое внимание уделяется обеспечению населения качественной питьевой водой.
геологический инженерный грунт
Проектная часть
1. Характеристика выбранного участка строительства
1.1 Обоснование выбора участка строительства Данным проектом предусматривается проведение инженерно-геологических изысканий под расширение комплекса по производству сушеного концентрата с массовой долей влаги до 2,0% на обогатительной фабрике ОАО «Лебединский ГОК».
На исследуемом участке предполагается реконструкция комплекса, будет произведено строительство сооружений и технологического оборудования для расширения комплекса по производству сушеного концентрата.
Стадия проектирования — рабочая документация.
Степень изученности данной площадки довольно хорошая. Исходя из требований действующих нормативных документов и по согласованию с заказчиком на исследуемом участке, будет выполнен комплекс работ на глубину взаимодействия фундамента проектируемого сооружения с геологической средой. В процессе изысканий под обогатительную фабрику выполнялось механическое бурение скважин под различные сооружения диаметром 146 мм установкой ПБУ-122, из скважин отбирались монолиты грунта, пробы нарушенного сложения тонкостенным грунтоносом диаметром 125 мм для их анализа; проведен полный комплекс определений физико-механических свойств грунтов с компрессией по 1 кривой и консолидированным срезом; выполнено статическое зондирование грунтов; также были отобраны пробы воды на химический анализ подземных вод (табл. 1).
Все эти данные будут использованы для предварительной характеристики инженерно-геологических условий участка будущего строительства.
Основные показатели несущих свойств грунта приведены по результатам ранее выполненных работ под обогатительную фабрику.
Обработка результатов опытных полевых исследований и лабораторных работ С целью уточнения геолого-литологического разреза, получения характеристик для определения несущей способности свай и выбора их параметров выполнено статическое зондирование грунтов. Результаты статического зондирования приведены в табл. № 2, 3, 4.
Испытания проводились установкой ПИКА — 17, имеющей зонд II типа согласно ГОСТ 19 912–2001.
Лабораторные определения физико-механических свойств грунтов выполнены в грунтоведческой лаборатории в соответствии с действующими ГОСТами.
Определение прочностных свойств грунтов проводилось на однополостных сдвиговых приборах конструкции «Гидропроект» и автоматизированных приборах СППЛ по методу консолидировано-дренированному испытанию (табл. 5, 6, 7).
Компрессионные испытания проводились на приборах конструкции «Гидропроект» и автоматизированных приборах КППА (табл. 8)
Химич. анализ Таблица № 2 Журнал статического зондирования
Точка статического зондирования №: 13, зонд: II
Глубина | qc | fs | Глубина | qc | fs | Глубина | qc | fs | |
0.2 | 1.8 | 30.0 | 6.6 | 5.9 | 101.0 | 13.0 | 5.6 | 160.0 | |
0.4 | 1.7 | 40.0 | 6.8 | 12.3 | 153.0 | 13.2 | 6.0 | 209.0 | |
0.6 | 1.0 | 79.0 | 7.0 | 3.2 | 83.0 | 13.4 | 7.1 | 173.0 | |
0.8 | 1.0 | 88.0 | 7.2 | 3.1 | 127.0 | 13.6 | 6.2 | 203.0 | |
1.0 | 8.5 | 71.0 | 7.4 | 2.7 | 131.0 | 13.8 | 6.7 | 217.0 | |
1.2 | 10.2 | 97.0 | 7.6 | 2.5 | 119.0 | 14.0 | 4.8 | 207.0 | |
1.4 | 17.3 | 143.0 | 7.8 | 2.5 | 110.0 | 14.2 | 5.7 | 216.0 | |
1.6 | 10.2 | 101.0 | 8.0 | 2.5 | 107.0 | 14.4 | 5.5 | 142.0 | |
1.8 | 13.3 | 204.0 | 8.2 | 3.6 | 105.0 | 14.6 | 4.1 | 147.0 | |
2.0 | 11.8 | 204.0 | 8.4 | 4.7 | 135.0 | 14.8 | 5.0 | 130.0 | |
2.2 | 9.7 | 104.0 | 8.6 | 5.0 | 209.0 | 15.0 | 2.9 | 91.0 | |
2.4 | 11.4 | 162.0 | 8.8 | 6.4 | 212.0 | 15.2 | 4.1 | 72.0 | |
2.6 | 16.5 | 187.0 | 9.0 | 5.6 | 248.0 | 15.4 | 4.1 | 106.0 | |
2.8 | 13.2 | 122.0 | 9.2 | 6.4 | 294.0 | 15.6 | 10.8 | 110.0 | |
3.0 | 13.6 | 111.0 | 9.4 | 4.6 | 246.0 | 15.8 | 8.3 | 134.0 | |
3.2 | 16.8 | 79.0 | 9.6 | 5.7 | 164.0 | 16.0 | 2.9 | 143.0 | |
3.4 | 18.3 | 98.0 | 9.8 | 5.2 | 153.0 | 16.2 | 2.9 | 140.0 | |
3.6 | 16.6 | 117.0 | 10.0 | 6.5 | 177.0 | 16.4 | 4.2 | 92.0 | |
3.8 | 15.6 | 98.0 | 10.2 | 6.5 | 237.0 | 16.6 | 4.2 | 130.0 | |
4.0 | 14.0 | 102.0 | 10.4 | 7.7 | 211.0 | 16.8 | 5.7 | 163.0 | |
4.2 | 11.9 | 91.0 | 10.6 | 6.5 | 267.0 | 17.0 | 3.1 | 127.0 | |
4.4 | 11.1 | 119.0 | 10.8 | 6.3 | 238.0 | 17.2 | 3.1 | 131.0 | |
4.6 | 10.6 | 99.0 | 11.0 | 6.0 | 237.0 | 17.4 | 2.7 | 141.0 | |
4.8 | 11.1 | 76.0 | 11.2 | 5.8 | 287.0 | 17.6 | 3.1 | 123.0 | |
5.0 | 10.1 | 80.0 | 11.4 | 5.2 | 209.0 | 17.8 | 3.0 | 127.0 | |
5.2 | 9.6 | 66.0 | 11.6 | 4.0 | 142.0 | 18.0 | 2.7 | 132.0 | |
5.4 | 8.4 | 102.0 | 11.8 | 4.0 | 127.0 | ||||
5.6 | 7.9 | 114.0 | 12.0 | 4.7 | 107.0 | ||||
5.8 | 6.7 | 119.0 | 12.2 | 5.9 | 141.0 | ||||
6.0 | 5.9 | 125.0 | 12.4 | 4.6 | 158.0 | ||||
6.2 | 5.4 | 106.0 | 12.6 | 4.8 | 145.0 | ||||
6.4 | 6.3 | 117.0 | 12.8 | 5.0 | 140.0 | ||||
Таблица № 3 Точка статического зондирования № 13
Отметка устья: 226.92 Установка: пика 17 Дата: 3.12.2010
Таблица № 4 Расчеты несущей способности забивной сваи квадратным сечением: 30 см по результатам статического зондирования в точке: 13
Планировочная отметка: 226.92 м
Глубина погруж. острия сваи, м | Абс. отметка погруж. сваи, м | Кол. выраб. | Предел сопрот. грунта сваи, кН | Средне; квадрат отклон. кН | Коэф. вариац. | Коэф. безопас. по грунту | Несущая способн. сваи, кН | Рассчет. нагрузка на сваю, кН | |
1.0 | 225.9 | 441.3 | 0.0 | 0.0 | 1.00 | 441.3 | 353.1 | ||
2.0 | 224.9 | 550.9 | 0.0 | 0.0 | 1.00 | 550.9 | 440.7 | ||
3.0 | 223.9 | 638.2 | 0.0 | 0.0 | 1.00 | 638.2 | 510.5 | ||
4.0 | 222.9 | 648.8 | 0.0 | 0.0 | 1.00 | 648.8 | 519.1 | ||
5.0 | 221.9 | 639.9 | 0.0 | 0.0 | 1.00 | 639.9 | 512.0 | ||
6.0 | 220.9 | 632.3 | 0.0 | 0.0 | 1.00 | 632.3 | 505.8 | ||
7.0 | 219.9 | 611.4 | 0.0 | 0.0 | 1.00 | 611.4 | 489.1 | ||
8.0 | 218.9 | 682.3 | 0.0 | 0.0 | 1.00 | 682.3 | 545.9 | ||
9.0 | 217.9 | 1126.5 | 0.0 | 0.0 | 1.00 | 1126.5 | 901.2 | ||
10.0 | 216.9 | 1247.3 | 0.0 | 0.0 | 1.00 | 1247.3 | 997.8 | ||
11.0 | 215.9 | 1318.3 | 0.0 | 0.0 | 1.00 | 1318.3 | 1054.6 | ||
12.0 | 214.9 | 1408.0 | 0.0 | 0.0 | 1.00 | 1408.0 | 1126.4 | ||
13.0 | 213.9 | 1503.6 | 0.0 | 0.0 | 1.00 | 1503.6 | 1202.9 | ||
14.0 | 212.9 | 1558.0 | 0.0 | 0.0 | 1.00 | 1558.0 | 1246.4 | ||
15.0 | 211.9 | 1648.7 | 0.0 | 0.0 | 1.00 | 1648.7 | 1318.9 | ||
16.0 | 210.9 | 1667.0 | 0.0 | 0.0 | 1.00 | 1667.0 | 1333.6 | ||
Расчетная нагрузка с коэффициентом: 1.25
Таблица № 5 Деформационные свойства грунта
№ выработки | Глубина отбора, м | 0.05 МПа | 0.1 МПа | 0.15 МПа | 0.2 МПа | 0.3 МПа | |
7.0 | 0.0072 | 0.0181 | 0.0252 | 0.0300 | 0.0388 | ||
8.0 | 0.0064 | 0.0146 | 0.0221 | 0.0277 | 0.0368 | ||
10.0 | 0.0082 | 0.0162 | 0.0233 | 0.0294 | 0.0371 | ||
12.0 | 0.0126 | 0.0225 | 0.0304 | 0.0368 | 0.0457 | ||
15.0 | 0.0073 | 0.0133 | 0.0183 | 0.0221 | 0.0289 | ||
5.1 | 0.0086 | 0.0254 | 0.0398 | 0.0518 | 0.0701 | ||
5.5 | 0.0024 | 0.0158 | 0.0246 | 0.0325 | 0.0450 | ||
6.0 | 0.0042 | 0.0165 | 0.0259 | 0.0350 | 0.0450 | ||
6.5 | 0.0060 | 0.0198 | 0.0277 | 0.0346 | 0.0425 | ||
7.0 | 0.0078 | 0.0214 | 0.0285 | 0.0350 | 0.0413 | ||
7.5 | 0.0048 | 0.0145 | 0.0216 | 0.0283 | 0.0389 | ||
9.0 | 0.0042 | 0.0155 | 0.0243 | 0.0315 | 0.0431 | ||
10.0 | 0.0065 | 0.0147 | 0.0212 | 0.0275 | 0.0345 | ||
10.5 | 0.0111 | 0.0207 | 0.0289 | 0.0368 | 0.0451 | ||
11.0 | 0.0090 | 0.0195 | 0.0282 | 0.0356 | 0.0443 | ||
12.0 | 0.0086 | 0.0204 | 0.0291 | 0.0396 | 0.0501 | ||
13.0 | 0.0099 | 0.0168 | 0.0228 | 0.0283 | 0.0370 | ||
14.0 | 0.0063 | 0.0137 | 0.0200 | 0.0256 | 0.0358 | ||
16.0 | 0.0093 | 0.0198 | 0.0279 | 0.0348 | 0.0467 | ||
17.0 | 0.0088 | 0.0192 | 0.0273 | 0.0343 | 0.0460 | ||
Таблица № 6 Деформационные свойства грунта. Испытание образца при природной влажности. Расчетные значения коэффициента сжимаемости
№ выработки | Глубина отбора, м | 0.05 — 0.1 МПа | 0.1 — 0.15 МПа | 0.15 — 0.2 МПа | 0.2 — 0.3 МПа | |
7.0 | 0.4134 | 0.3188 | 0.3067 | 0.1682 | ||
8.0 | 0.2711 | 0.2460 | 0.1865 | 0.1508 | ||
10.0 | 0.2619 | 0.2344 | 0.1977 | 0.1264 | ||
12.0 | 0.3326 | 0.2632 | 0.2137 | 0.1483 | ||
15.0 | 0.1958 | 0.1631 | 0.1227 | 0.1116 | ||
5.1 | 0.5758 | 0.4987 | 0.4105 | 0.3155 | ||
5.5 | 0.4534 | 0.2969 | 0.2672 | 0.2105 | ||
6.0 | 0.4134 | 0.3188 | 0.3067 | 0.1682 | ||
6.5 | 0.5052 | 0.2908 | 0.2541 | 0.1454 | ||
7.0 | 0.4756 | 0.2476 | 0.2266 | 0.1098 | ||
7.5 | 0.3515 | 0.2585 | 0.2411 | 0.1932 | ||
9.0 | 0.3878 | 0.3015 | 0.2467 | 0.1980 | ||
10.0 | 0.2840 | 0.2233 | 0.2164 | 0.1213 | ||
10.5 | 0.3370 | 0.2878 | 0.2766 | 0.1453 | ||
11.0 | 0.3748 | 0.3090 | 0.2675 | 0.1552 | ||
12.0 | 0.4012 | 0.2975 | 0.3575 | 0.1794 | ||
13.0 | 0.2349 | 0.2023 | 0.1860 | 0.1473 | ||
14.0 | 0.2500 | 0.2097 | 0.1882 | 0.1714 | ||
16.0 | 0.3474 | 0.2702 | 0.2302 | 0.1976 | ||
17.0 | 0.3577 | 0.2779 | 0.2407 | 0.2002 | ||
Таблица № 7 Деформационные свойства грунта. Испытание образца при природной влажности. Расчетные значения модуля деформации
№ выработки | Глубина отбора, м | 0.05 — 0.1 МПа | 0.1 — 0.15 МПа | 0.15 — 0.2 МПа | 0.2 — 0.3 МПа | 0.1 — 0.2 МПа | |
7.0 | 2.5452 | 3.3002 | 3.4310 | 6.2558 | 5.2448 | ||
8.0 | 3.7992 | 4.1873 | 5.5237 | 6.8320 | 4.7636 | ||
10.0 | 3.8942 | 4.3511 | 5.1579 | 8.0709 | 4.7203 | ||
12.0 | 3.1279 | 3.9535 | 4.8678 | 7.0166 | 4.3633 | ||
15.0 | 5.1923 | 6.2308 | 8.2856 | 9.1093 | 7.1128 | ||
5.1 | 1.8633 | 2.1515 | 2.6136 | 3.4011 | 2.3601 | ||
5.5 | 2.3180 | 3.5402 | 3.9336 | 4.9926 | 3.7265 | ||
6.0 | 2.5452 | 3.3002 | 3.4310 | 6.2558 | 3.3643 | ||
6.5 | 2.2641 | 3.9336 | 4.5020 | 7.8671 | 4.1986 | ||
7.0 | 2.2907 | 4.4003 | 4.8077 | 9.9216 | 4.5950 | ||
7.5 | 3.2184 | 4.3755 | 4.6918 | 5.8560 | 4.5282 | ||
9.0 | 2.7521 | 3.5402 | 4.3269 | 5.3899 | 3.8942 | ||
10.0 | 3.7808 | 4.8077 | 4.9608 | 8.8505 | 4.8830 | ||
10.5 | 3.2452 | 3.7992 | 3.9535 | 7.5251 | 3.8749 | ||
11.0 | 2.9727 | 3.6058 | 4.1650 | 7.1783 | 3.8652 | ||
12.0 | 2.6491 | 3.5727 | 2.9727 | 5.9228 | 3.2452 | ||
13.0 | 4.5020 | 5.2272 | 5.6850 | 7.1783 | 5.4465 | ||
14.0 | 4.1873 | 4.9926 | 5.5632 | 6.1086 | 5.2625 | ||
16.0 | 2.9841 | 3.8367 | 4.5020 | 5.2448 | 4.1428 | ||
17.0 | 2.9956 | 3.8557 | 4.4505 | 5.3529 | 4.1318 | ||
Таблица № 8 Сдвиговые испытания (ГОСТ 20 522−96 п.п. 6.2−6.5). Консолидированно-дренированное испытание. Сопротивление сдвигу
№ выработки | Глубина отбора, м | 0.1 МПа | 0.2 МПа | 0.3 МПа | Угол внутреннего трения, градус | Удельное сцепление, МПа | Тангенс угла внутреннего трения | |
7.0 | 0.055 | 0.090 | 0.120 | 0.023 | 0.325 | |||
8.0 | 0.055 | 0.090 | 0.120 | 0.023 | 0.325 | |||
10.0 | 0.070 | 0.090 | 0.135 | 0.033 | 0.325 | |||
12.0 | 0.065 | 0.100 | 0.135 | 0.030 | 0.350 | |||
15.0 | 0.065 | 0.100 | 0.135 | 0.030 | 0.350 | |||
5.1 | 0.050 | 0.080 | 0.105 | 0.023 | 0.275 | |||
5.5 | 0.070 | 0.105 | 0.150 | 0.028 | 0.400 | |||
6.0 | 0.060 | 0.080 | 0.120 | 0.027 | 0.300 | |||
6.5 | 0.060 | 0.090 | 0.120 | 0.030 | 0.300 | |||
7.0 | 0.060 | 0.080 | 0.120 | 0.027 | 0.300 | |||
7.5 | 0.065 | 0.090 | 0.135 | 0.027 | 0.350 | |||
9.0 | 0.055 | 0.090 | 0.120 | 0.023 | 0.325 | |||
10.0 | 0.065 | 0.080 | 0.135 | 0.023 | 0.350 | |||
10.5 | 0.055 | 0.090 | 0.120 | 0.023 | 0.325 | |||
11.0 | 0.050 | 0.070 | 0.105 | 0.020 | 0.275 | |||
12.0 | 0.065 | 0.100 | 0.135 | 0.030 | 0.350 | |||
13.0 | 0.060 | 0.085 | 0.105 | 0.038 | 0.225 | |||
14.0 | 0.065 | 0.090 | 0.140 | 0.023 | 0.375 | |||
16.0 | 0.060 | 0.085 | 0.120 | 0.028 | 0.300 | |||
17.0 | 0.060 | 0.100 | 0.135 | 0.023 | 0.375 | |||
Статистическая обработка
Простейшая статистическая обработка согласно ГОСТ 20 522–96 заключается в определении средней арифметической величины, среднего квадратического отклонения и коэффициента вариации.
Средняя арифметическая величина Xn — это сумма значений какого-либо из показателей Ai, разделенная на их число n. Если все показатели (после отбросов «отскоков») приняты в расчет, то средняя арифметическая величина вычисляется по формуле:
Xn= 1/ n У Ai,
где Ai — это сумма значений, какого либо из показателей; n — число показателей.
Среднее квадратическое отклонение S — эта мера колеблемости показателей; вычисляется как средняя квадратическая величина отклонений вариантов от их среднего арифметического значения
S=? (1/ (n -1)) * У (Xn -Ai)2
Среднее квадратическое отклонение имеет ту же размерность, что и сам показатель. Иногда среднее квадратическое отклонение называют стандартом.
Коэффициент вариации х — это относительная величина, служащая для характеристики изменчивости признаков; вычисляется как отношение абсолютных значений среднего квадратического отклонения S к средней арифметической величине Xn.
V= S / Xn.
коэффициент вариации выражается как в долях единицы, так и в процентах.
Расчёт будет выполняться для инженерно-геологического элемента № 6 — глина твердая, трепеловидная.
Таблица № 9
№ выработки | Глубина (м) | Влажность, w | Плотность, с | |
7,0 | 0,230 | 2,04 | ||
8,0 | 0,220 | 2,00 | ||
10,0 | 0,220 | 2,02 | ||
12,0 | 0,220 | 1,98 | ||
15,0 | 0,210 | 2,01 | ||
5,1 | 0,220 | 1,92 | ||
5,5 | 0,220 | 1,96 | ||
6,0 | 0,240 | 1,99 | ||
6,5 | 0,260 | 1,86 | ||
7,0 | 0,220 | 1,87 | ||
7,5 | 0,260 | 1,86 | ||
9,0 | 0,220 | 1,93 | ||
10,0 | 0,240 | 1,95 | ||
10,5 | 0,250 | 1,93 | ||
11,0 | 0,280 | 1,94 | ||
12,0 | 0,240 | 1,97 | ||
13,0 | 0,240 | 1,98 | ||
14,0 | 0,240 | 2,00 | ||
15,0 | 0,250 | 1,95 | ||
16,0 | 0,240 | 2,02 | ||
17,0 | 0,250 | 1,97 | ||
18,0 | 0,250 | 1,96 | ||
19,0 | 0,200 | 1,98 | ||
20,0 | 0,210 | 1,99 | ||
Xn | 0,235 | 1,96 | |
S | 0,018 | 0, 37 | |
V | 0,077 | 0,189 | |
Природная влажность
Xn=1/ n У Ai
Xn=1/24*(0,23+0,22+0,22+0,22+0,21+0,22+0,22+0,24+0,26+0,22+0,26+0,22+0,24+0,25+0,28+0,24+0,24+0,24+0,25+0,24+0,25+0,25+0,2
0,21) = 1/24 * 5,63=0,235
S=v (1/ (n -1)) * У (Xn -Ai)2
S=v1/23 * ((0,235−0,23)2+(0,235−0,22)2+(0,235−0,22)2+(0,235−0,22)2+(0,235−0,21)2+(0,235−0,22)2+(0,235−0,22)2+(0,235−0,24)2+(0,235−0,26)2+(0,235−0,22)2+(0,235−0,26)2+(0,235−0,22)2+(0,235−0,24)2+(0,235−0,25)2+(0,235−0,28)2+(0,235−0,24)2+(0,235−0,24)2+(0,235−0,24)2+(0,235−0,25)2+(0,235−0,24)2+(0,235−0,25)2+(0,235−0,25)2+(0,235−0,2)2+(0,235−0,21)2)= v1/23 * 0,7 425 = 0,018
V = S / Xn
V=0,018/0,235 = 0,077
Плотность грунта при природной влажности
Xn=1/ n У Ai
Xn=1/24*(2,04+2,00+2,02+1,98+2,01+1,92+1,96+1,99+1,86+1,87+1,86+1,93+1,95+1,93+1,94+1,97+1,98+2,00+1,95+2,02+1,97+1,96+1,98+1,99) = 1/24 * 47,08=1,96
S=v (1/ (n -1)) * У (Xn -Ai)2
S=v1/23 * ((1,96−2,04)2+(1,96−2,00)2+(1,96−2,02)2+(1,96−1,98)2+(1,96−2,01)2+(1,96−1,93)2+(1,96−1,95)2+(1,96−1,93)2+(1,96−1,94)2+(1,96−1,97)2+(1,96−1,98)2+(1,96−2,00)2+(1,96−1,92)2+(1,96−1,96)2+(1,96−1,99)2+(1,96−1,86)2+(1,96−1,87)2+(1,96−1,86)2+(1,96−1,95)2+(1,96−2,02)2+(1,96−1,97)2+(1,96−1,96)2+(1,96−1,98)2+(1,96−1,99)2)= v1/23 * 0,0546 = 0,049
V = S / Xn
V=0, 049/1,96 = 0,025
Исходя из вышеперечисленных расчетов можно сделать вывод, что инженерно-геологический элемент выделен верно, так как в обоих случаях V расчетное меньше V допустимого (ГОСТ 20 522−96).
Вывод По результатам выполненных, изысканий, категория сложности инженерно-геологических условий площадкиII (средней сложности).
Толща грунтов основания проектируемого строительства является неоднородной: в ее пределах выделяется 8 инженерно-геологических элементов (ИГЭ):
ИГЭ № 1 — насыпной грунт; tQIV
ИГЭ № 2 — суглинок тугопластичный; QdII-III
ИГЭ № 3 — суглинок мягкопластичный; QdII-III
ИГЭ № 4 — суглинок твердый; QdII-III
ИГЭ № 5 — супесь пластичная; РIIkV
ИГЭ № 6 — глина твердая, алевритистая; РIIkV
ИГЭ № 7 — глина твердая, трепеловидная; РIIkV
ИГЭ № 8 — суглинок твердый, алевритистый. РIIkV
Нормативные и расчетные значения основных физико-механических характеристик выделенных ИГЭ, которыми рекомендуется пользоваться при расчетах оснований по деформациям и по несущей способности (при, а = 0.85 и 0.95) приведены в таблице № 10.
Гидрогеологические условия площадки проектируемого строительства характеризуются развитием техногенного водоносного горизонта, образовавшегося в результате эксплуатации обогатительной фабрики, в технологическом процессе в которой используется вода в значительных объёмах.
Установившийся уровень воды (по состоянию на период изыскании) отмечен на глубине 0,8−6,1 м. По химическому составу (табл. № 1) воды гидрокарбонатно-сульфатно-хлоридные, кальциево — магнивые, жесткие, обладают слабощелочной реакцией среды, по отношению к бетонам нормальной плотности на обычных марках цемента (марка W4 нормальной проницаемости) вода обладает слабоагрессивными свойствами по содержанию со2 (согласно СНиП 2.03.11 -85).
При свайном варианте фундаменте в качестве естественного основания могут служить грунты ИГЭ № 4, ИГЭ № 6 и ИГЭ № 7. Условия залегания данных ИГЭ и прорезаемых отражены на инженерно-геологическом разрезе (лист 2).
Для уточнения расчета несущей способности свай по результатам проведенных инженерно-геологических изысканий рекомендуется для ответственных сооружений, проектируемых на свайных фундаментах, в проекте предусмотреть испытание натурных свай статическими вертикальными нагрузками согласно ГОСТ 5686–94 (не менее 2−3 испытаний для каждого ИГЭ).
При проектировании фундаментов в качестве естественного основания не рекомендуется использовать ИГЭ № 1 — насыпной грунт, а также необходимо учесть наличие агрессивных свойств грунтовых вод.
1.2 Инженерно-геологические условия участка проектируемого строительства
1.2.1 Геоморфологические условия Площадка проектируемого строительства расположена на территории ОАО «Лебединский ГОК» и в геоморфологическом отношении приурочена к водоразделу р. Оскол и Осколец Абсолютные отметки поверхности изменяются в пределах 226.90−229.
1.2.2 Геологическое строение В геологическом строении площадки принимают участие верхнеэоценовые отложения киевских слоев палеогена (Р2kv) и средне-верхнечетвертичные делювиальные отложения (QdII-III), перекрытые с поверхности современным техногенным слоем (tIVQ).
Условия залегания литолого-генетических разностей грунтов отражены на инженерно-геологических разрезах (лист 2).
Таблица нормативных и расчетных характеристик
Cлой № 1 — это насыпной грунт, представленный механической смесью почвы, суглинка, песка, с вкл. битого кирпича, щебня кристаллических пород. Нормативное значение плотности грунта составляет 1,69 г/см3. Мощность составляет 1,3−2 м.
Cлой № 2 — суглинок мягкопластичный с нормативным значением числа пластичности равным 0.09, нормативное значение показателя текучести 0.65. Мощность слоя 1,3−2,3 м.
Cлой № 3 — суглинок твердый, с нормативным значением числа пластичности равным 0.13, нормативное значение показателя текучести < 0. Мощность составляет 2,3−5,8 м.
Cлой № 4 — супесь пластичная, с прослоями песка, с нормативным значением числа пластичности равным 0.06, нормативное значение показателя текучести 0.41. Мощность слоя
1−6,5 м.
Cлой № 5 — глина твердая, местами ожелезненная по трещинам, с нормативным значением числа пластичности равным 0.23, нормативное значение показателя текучести < 0. Мощность составляет 1−4 м.
Cлой № 6 — глина твердая, трепеловидная, местами с тонкими прослоями песка, с нормативным значением числа пластичности равным 0.20, нормативное значение показателя текучести < 0. Мощность слоя 7,3−2 м.
Cлой № 7 — суглинок твердый, алевритистый с нормативным значением числа пластичности равным 0.09, нормативное значение показателя текучести < 0. Мощность составляет 5.3−9,3 м.
1.2.3 Гидрогеологические условия Гидрогеологические условия площадки проектируемого строительства характеризуются развитием техногенного водоносного горизонта, образовавшегося в результате эксплуатации обогатительной фабрики, в технологическом процессе которой используется вода в значительных объёмах.
Установившийся уровень воды (по состоянию на период изысканий) отмечен на глубине 0,8−6,1 м.
По химическому составу воды гидрокарбонатно-сульфатно-хлоридные, кальциево — магнивые, жесткие, обладают слабощелочной реакцией среды, по отношению к бетонам нормальной плотности на обычных марках цемента (марка W4 нормальной проницаемости) вода обладает слабоагрессивными свойствами по содержанию СО2 (согласно СНиП 2.03.11−85).
1.2.4 Современные инженерно — геологические явления Из проявлений современных инженерно — геологических явлений и процессов на изученном участке отмечено образование техногенного водоносного горизонта.
По результатам выполненных изысканий категория сложности инженерно-геологических условий площадкиII (средней сложности).
1.3 Задачи дальнейших исследований Инженерно-геологические изыскания для разработки рабочей документации должны обеспечивать детализацию и уточнение инженерно-геологических условий строительства проектируемого сооружения и прогноз их изменений в период строительства и эксплуатации с детальностью, необходимой и достаточной для обоснования окончательных проектных решений.
В задачи проектируемых работ входит:
1) Уточнение рельефа строительной площадки.
2) Детализация ИГ разреза непосредственно под проектируемыми сооружениями.
3) Обеспечить окончательное выделение ИГ элементов и установления для них нормативных и расчетных показателей на основе определений лабораторными и полевыми методами физических, прочностных, деформационных, фильтрационных и других характеристик свойств грунтов.
4) Уточнить гидрогеологические параметры водоносных горизонтов (СП 11−105−97).
2. Виды и объёмы проектируемых работ. Методика инженерно-геологических исследований
2.1 Организация работ Перед началом проведения полевых работ производится согласование коммуникаций с эксплуатируемыми организациями в местах проведения работ.
В точках заложения выработок, имеющих значительный уклон поверхности или другие факторы, препятствующие проезду автотранспорта и нормальному проведению процесса работ, необходимо провести мероприятия, обеспечивающие безопасные условия труда. Предварительная разбивка выработок на местности и их планово-высотная привязка осуществляется инструментально.
В организационный период будет укомплектована одна буровая бригада, работниками необходимой квалификации и составлен план работ.
Перед выездом на полевые работы начальник партии проверяет выполнение требований к метрологическому обеспечению приборов и оборудования.
К производству работ на объекте можно приступить только при наличии программ, составленных заказчиком и при наличии договора.
Перед выездом на полевые работы руководитель работ должен: в прохождении всеми работниками инструктажа по технике безопасности, применительно к местным условиям и соответствующей записью в журнале; наличие у всех документов о прохождении медицинского освидетельствования согласно выбранной профессии; наличие прав и удостоверение, позволяющее работать с имеющимися механизмами; обеспечивать всех работников спец. одеждой, исправным оборудованием, снабдить необходимым материалом.
Транспортные средства должны быть оборудованы в соответствии с требованиями всем необходимым для перевозки людей. База партии будет находиться в городе Старый Оскол.
2.2 Проектирование Проектирование осуществляется на базе Старооскольского геологоразведочного техникума им. И. И. Малышева, которое заключается в изучении, анализе и систематизации материала, собранного для дипломного проектирования на предприятии ОАО «Лебединский ГОК».
В процессе проектирования определялись виды и объемы работ на основании действующих нормативных документов, а также разрабатывалась методика всех запроектированных видов работ на участке изысканий, была составлена текстовая, графическая часть проекта и сметы.
2.3 Обоснование видов работ Инженерно-геологические исследования на объекте ОАО «Лебединский ГОК» на обогатительной фабрике будут выполняться для расширения комплекса по производству сушеного концентрата.
Строительная площадка находится в пределах одного геоморфологического элемента и приурочена к водоразделу р. Оскол и Осколец.
В геологическом строении площадки участвуют отложения палеогенового и четвертичного возраста. Выделено 7 слоёв:
Слой № 1 (tQIV) — современные техногенные отложения.
Слой №2 (QdII-III) — суглинок мягкопластичный.
Слой №3 (QdII-III) — суглинок твёрдый.
Слой №4 (РIIkV) — супесь пластичная.
Слой №5 (РIIkV) — глина твёрдая, алевритистая.
Слой №6 (РIIkV) — глина твёрдая, трепеловидная.
Слой №7 (РIIkV) — суглинок твёрдый.
Гидрогеологические условия площадки проектируемого строительства характеризуются развитием техногенного водоносного горизонта.
Геологические процессы отсутствуют.
По материалам изученности и на основании выше сказанного территория строительной площадки с учетом требований СП 11−105−97 относится ко II категории сложности инженерно-геологических условий. Уровень ответственности сооружений — II.
Техническим заданием, выданным заказчиком определено место заложения скважин и их глубина. Скважины будут располагаться по контуру склада высококачественного концентрата и перегрузочному узлу с конвейера КВК-1 на КВК-2. Количество скважин составит 8, глубиной 25 метров. Схема расположения скважин приведена на листе 2.
Для изучения физико-механических свойств из скважин будут отбираться монолиты. Количество монолитов грунта может быть принято в соответствии с указаниями СП 11−105−97 п. 7.16 для получения не менее 10 характеристик состава и состояния грунтов или 6 механических (прочностных и деформационных) свойств для каждого выделенного инженерно-геологического элемента.
На исследуемой площадке в соотв. с требованиями СНиП 2.02.03 — 85 будет выполнено статическое зондирование в 8 точках и 3 статических испытания натурных свай в соответствии с ГОСТом 5686 — 94 в скважинах 2, 4, 8.
Для получения надежных значений показателей физико-механических свойств грунтов проектом предусматривается комплексное их изучение с помощью полевых и лабораторных методов. Поэтому данным проектом предусматривается выполнение следующих видов работ:
— разведочные работы
— опробование
— опытные работы
— топографо-геодезические
— лабораторные исследования
— камеральная обработка В качестве несущего слоя при свайном варианте фундамента рекомендован слой № 6.
2.4 Разведочные работы Для изучения инженерно-геологических условий площадки: геолого-литологического строения, гидрогеологических условий, физико-механических свойств грунтов и получения другой информации, необходимой для технически обоснованных решений при проектировании оснований и фундаментов, проектом предусматривается проведение разведочных работ. Предусматривается бурение 8 инженерно-геологических скважин глубиной 25 метров.
Общий объём выработок составит: 8×25=200 м.
Скважины предназначены для изучения геологического строения и для отбора монолитов.
Выбор способа бурения
Выбор способа бурения зависит от геологического строения. В геологическом строении принимают участие породы: техногенные отложения, суглинки и глины. Бурение скважин будет осуществляться ударно-канатным способом кольцевым забоем. [2]
Выбор грунтоноса
Отбор монолитов регламентирован ГОСТом 12 071;2000, которым определяется методика отбора монолита из скважины.
Внутренний диаметр грунтоносов для отбора монолитов грунтов должен быть не менее 94 мм при высоте не менее одного и не более двух диаметров. [3]
Учитывая геолого-литологический состав горных пород, выбран грунтонос ГВ-2, пробы будут отбираться способом задавливания. (рис. № 2) [лист 3]
Техническая характеристика грунтоноса
— максимальный наружный диаметр грунтоноса по башмаку — 127 мм
— длина — 605 мм
— наружный диаметр корпуса — 113 мм
— диаметр входного отверстия башмака — 108 мм
— угол заточки башмака — 7 градусов
— масса грунтоноса — 9,3 кг
Обоснование выбора конструкции скважины
Конструкция скважины определяется ее назначением, глубиной и составом проходимых пород. Скважина предназначена для изучения геологического разреза и отбора монолитов грунтоносом ГВ-2, глубина скважин составляет 25 метров.
Так как разрез проектируемой скважины представлен суглинком, глиной, то конструкция скважины будет следующая: от 0 до 3,5 метров скважина будет обсажена колонной труб диаметром 168 мм, а от 3,5 м до 25 м пройдена одним диаметром — 127 мм (рис. ГТН).
Выбор станка и его характеристика
Для бурения скважин будет приниматься буровая установка УБР-2М.
Буровая установка смонтирована на базе автомобиля ЗИЛ-131, на платформе которого установлены складное укрытие и буровой станок.
Оснащение станка гидромеханическим зажимным патроном позволяет механизировать операции по свинчиванию и развинчиванию труб, осуществлять оперативную замену плашек.
Техническая характеристика установки УБР-2М
Номинальная глубина бурения, м с креплением трубами диаметром 168 мм …25
то же, с диаметром 127 мм … 30
без крепления трубами … 30
Частота вращения вращателя, об/мин.:
по часовой стрелке … 12, 24, 76
против часовой стрелки … 17
диаметр проходного отверстия вращателя, мм … 255
тип зажимного патрона вращателя… гидромеханический наибольший крутящий момент вращателя, кН*м … 7
диаметр зажимаемых труб, мм … 73; 127; 168; 219
тип механизма подачи вращателя… гидравлический Ход подачи, мм: