ТИПИЗАЦИЯ ГРУНТОВЫХ УСЛОВИЙ ТЕРРИТОРИИ ОБЪЕКТА «КИТАЙСКИЙ ТЕАТР» Г. ПУШКИНА

TYPIFICATION OF SOIL CONDITIONS  OF  THE  OBJECT "CHINESE THEATER " PUSHKIN

Nadezhda Korvet

candidate geological-mineralogical sciences, associate professor of Saint-Petersburg State University,

Russia, Saint-Petersburg

Maria Zavodchikova

candidate geological-mineralogical sciences, associate professor of Saint-Petersburg State University of architecture and construction,

Russia, Saint-Petersburg

Dariia Iuferova

bachelor of Geology  of Saint-Petersburg State University,

Russia, Saint-Petersburg

АННОТАЦИЯ

На основе оценки инженерно-геологических условий территории объекта «Китайский театр», расположенного в г. Пушкин, установлена неоднородность инженерно-геологического разреза. Выделены типы разрезов по сочетанию геолого-генетических слоёв, представленных грунтами с определённым составом и физико-механическими свойствами.

ABSTRACT

Based on the assessment of engineering-geological conditions of the site "Chinese theater", located in Pushkin, the heterogeneity of engineering-geological section. The types of sections on a combination of geological and genetic layers, represented by soils with a certain composition and physical and mechanical properties are distinguished.

Ключевые слова: Китайский театр г. Пушкина; неоднородность инженерно-геологического разреза; типизация грунтовых условий; физико-механические свойства грунтов.

Keywords: Chinese theatre of Pushkin; the heterogeneity of the engineering-geological section; typification of soil conditions; physico-mechanical properties of soils.

С целью принятия наиболее рациональных решений, как для вновь возводимых сооружений (при проектировании оснований и фундаментов), так и при реконструкции существующих (для укрепления фундамента или его замены), первостепенной задачей является оценка геологического разреза площадок. При этом необходимо учитывать особенности напластования грунтов и по глубине, и по площади их распространения. Даже в пределах незначительных по размеру строительных площадок, наблюдается значительное разнообразие геологического строения, поэтому в практических целях целесообразно проводить типизацию геологических разрезов, которая заключается в выделении конкретных типов разрезов по сочетанию геолого-генетических слоёв, представленных грунтами с определённым составом, состоянием и физико-механическими свойствами. Результатом выполненной типизации является принятие оптимальных решений для выбора мест расположения сооружения в конкретных инженерно-геологических условиях [1,3]. При реконструкции и модернизации существующих объектов типизация инженерно-геологических разрезов необходима при выборе метода укрепления фундамента или его замены. В строительной практике в подобном случае применяется термин «типизация грунтовых условий» [4].

В данной статье приводятся результаты типизации инженерно-геологического разреза (типизации грунтовых условий) территории «Китайский театр», расположенной в г. Пушкин. Инженерно-геологические условия территории были детально изучены в процессе инженерно-геологических изысканий с целью реконструкции здания. Как показала их оценка, они характеризуются значительной неоднородностью геологического разреза в пределах глубины бурения до 30м [2]. Данный фактор оказывает влияние на выбор мероприятий по укреплению фундамента рассматриваемого объекта на различных его участках, отличающихся пространственным соотношением грунтов, обладающих конкретными физико-механическими свойствами.

Результаты инженерно-геологических изысканий, выполненных организацией ООО «Строительное управление №299», включающих также анализ архивных материалов, показали следующее.

В геолого-литологическом строении площадки в пределах глубины 30 м, принимают участие коренные (нижнеордовикские и нижнекембрийские) породы, перекрытые четвертичными ледниковыми отложениями Лужской стадии оледенения, на которых повсеместно залегают техногенные грунты. Мощность четвертичных отложений, непосредственно в пределах площадки представленных инженерно-геологическими элементами ИГЭ-1, ИГЭ-2, ИГЭ-5, – незначительная, и составляет 2,0…3,5 м. В связи с этим, неоднородность геологического разреза рассматриваемой территории, о которой сказано выше, определяется особенностями залегания коренных пород в различных её частях.

Нижнеордовикские (О₁) известняки (ИГЭ-4а) залегают в юго-западной части территории на глубинах 3,00-3,50 м, их мощность составляет здесь 9,00-11,00 м. Непосредственно под ними залегают нижнеордовикские (О₁) диктионемовые сланцы (ИГЭ-5а) мощностью 2-4 м, расположенные на нижнекембрийских глинах. В восточной части известняки отсутствуют.

Нижнекембрийские (Є₁) глины под четвертичными отложениями залегают в восточной части площадки и вскрыты на глубинах 2,5-3,5 м.

Диктионемовые сланцы мощностью до 2 м залегают непосредственно под четвертичными отложениями (на глубине 2,50м) на кембрийских глинах значительной мощности на небольшом участке в северной части площадки.

Таким образом, анализируя особенности залегания в разрезе коренных пород: их сочетания, мощность и глубину залегания, можно выделить определённые типы инженерно-геологических разрезов площадки, то есть выполнить типизацию грунтовых условий. В пределах площадки выделены 3 типа: Тип 1, Тип 2 и Тип 3, которые представлены на рисунке 1.

Рисунок 1. Типы инженерно-геологических разрезов площадки

Для принятия конкретных решений по укреплению фундамента важное значение имеют инженерно-геологические особенности пород, и прежде всего, их прочностные характеристики, которые также положены в основу представленной типизации.

Тип 1 характерен для инженерно-геологического разреза юго-западной части площадки. Он представлен в верхней части четвертичными отложениями мощностью 3,2…3,5м, под ними залегают известняки (ИГЭ-4а), мощность которых достигает около 10м. Известняки характеризуются наиболее высокой прочностью среди коренных пород площадки. Предел прочности при одноосном сжатии составляет 30,4 МПа. Залегающие ниже сланцы (ИГЭ-5а) диктионемовые аргиллитоподобные, трещиноватые, с обломками раковин мощностью 1,5…4,0 м характеризуются значительно меньшей прочностью, их предел прочности при одноосном сжатии составляет 1,3 МПа. В основании вскрытого разреза Типа 1, так же как и в Типах 2 и 3, залегают нижнекембрийские глины, среди которых выделены два инженерно-геологических элемента (ИГЭ-6 и ИГЭ-6а).

Верхний слой нижнекембрийских глин (ИГЭ-6) затронут процессами ледниковой дислокации. Его мощность (в данном типе 1) составляет 2,0…5,0 м. В глинах встречаются тонкие прослои алевритового песка, а также тонко- и мелкозернистого песчаника. Дислоцированные глины отличаются более низкими прочностными показателями (предел прочности при одноосном сжатии – 2,9 МПа) от залегающих ниже глин неравномернослоистых (ИГЭ-6а), вскрытой мощностью около 10,0м, предел прочности которых при одноосном сжатии составил 3,4 МПа.

Тип 2 характеризуется отсутствием в разрезе ордовикских коренных пород, как известняков, так и сланцев. Под четвертичными отложениями мощностью 2,5…3,5м залегают нижнекембрийские глины. Их мощность составляет 12,3…15,5м для дислоцированных глин (ИГЭ-6), и вскрытая мощность для нижней части (недислоцированных глин ИГЭ-6а) – 10,0…12,0м. Прочностные характеристики приведены выше. Грунтовые условия Типа 2 характерны для восточной части площадки.

Тип 3 пользуется ограниченным распространением в северной части площадки. Но, при выборе мероприятий для усиления фундамента объекта, необходимо обратить внимание на тот факт, что непосредственно под четвертичными отложениями на глубине около 2,5м залегают диктионемовые сланцы мощностью до 2,0 м, которые характеризуются наименьшей прочностью среди коренных пород, присутствующих в инженерно-геологических разрезах площадки.

Таким образом, выделенные Типы грунтовых условий отличаются залеганием непосредственно под четвертичными отложениями (в зоне влияния сооружения) различных коренных пород, характеризующихся показателями прочности от 1,3 МПа до 30 МПа. В Типе 1 – это ордовикские (О₁) известняки (ИГЭ-4а), имеющие наиболее высокую прочность и значительную мощность до 10,0 м; в Типе 2 – нижне­кембрийские (Є₁) дислоцированные глины (ИГЭ-6) мощностью до 15,5 м; в Типе 3 - нижнеордовикские (О₁) диктионемовые сланцы (ИГЭ-5а), обладающие очень низкими значениями показателей плотности и прочности.

Рассмотренные особенности типов грунтовых условий в различных частях исследуемой площадки необходимо учитывать для принятия конкретных решений по укреплению фундамента объекта реконструкции.

Список литературы:

1. Захаров М.С. Системный анализ в региональной инженерной геологии. Учебное пособие. Л., изд. ЛГИ, 1980. 89 с.
2. Корвет Н. Г., Заводчикова М. Б. Инженерно-геологические особенности площадки реставрации объекта культурного наследия «Китайский театр Александровского парка г. Пушкина» // Естественные и математические науки в современном мире: сб. ст. по материалам XXXVI-XXXVII международной научно – практической конференции. № 11-12(35). – Новосибирск: СибАК, 2015. с. 218-223
3. Ломтадзе В.Д. Инженерная геология. Специальная инженерная геология. Л., Недра, 1978. 496с.
4. Проектирование фундаментов зданий и подземных сооружений: Учебное пособие //Под ред. Далматова; 3-е изд. – М.: Изд-во АСВ; СПб.: СПбГАСУ, 2006. 428 с.