Оцінка фізико-механічних властивостей меотичних відкладень Одеського узбережжя в районі санаторію "Росія". Збір матеріалів досліджень на території Одеського узбережжя в різні періоди часу. Обстеження зсувних деформацій схилу й споруд на узбережжі.
При низкой оригинальности работы "Просторово-часовий аналіз геодезичних спостережень м. Одеса Арк Палас", Вы можете повысить уникальность этой работы до 80-100%
Одеси характеризується складними інженерно-геологічними умовами, які обумовлені широким спектром природно-техногенних факторів: геологічною будовою, тектонікою й сучасних проявів тектонічних рухів, гідрогеологічними умовами, фізико-механічними властивостями ґрунтів, інженерно-геологічними процесами й високим рівнем техногенних навантажень. Детальна характеристика інженерно-геологічних умов має особливе практичне значення в звязку з реконструкцією міста, будівництва нових будов і берегоукріплюючих споруд. Таким чином, для будівництва споруд, котрі повинні мати високий рівень надійності, передбачається в якості фундаментів монолітні бетонні стовпи із буронабивних свай великого діаметру (600-1000 мм) й заглиблення на декілька десятків метрів, які повинні виконувати функції не тільки власно фундаменту споруди, але й слугувати як протизсувна споруда. Для виконання поставленої задачі було виповнено збір і систематизація матеріалів досліджень, які проводились на цій території і Одеському узбережжі в різні періоди часу; візуальне обстеження сучасних зсувних деформацій схилу й споруд на цій частині узбережжя; обробка даних випробування ґрунтів, визначення фізичних і деформаційних властивостей меотичних відкладень, як основ заглиблення свай.Зсувні щаблі являють собою зсувні блоки, що утворювалися в результаті зсувів, які були сформовані зсувами 4-го типу (зсуви видавлювання із глибокою деформацією порід основного деформуючого обрію) [11]. В процесі проведення робіт із свердловин був проведений відбір проб ґрунту порушеної і непорушеної структури для лабораторних досліджень фізико-механічних властивостей відкладів. Для лабораторного дослідження властивостей ґрунтів загалом було відібрано 110 проб ґрунту, з котрих 25 проб відноситься до зсувних накопичень, 56 проб із меотичних відкладень і 29 проб були відібрані із сарматських відкладів. Для лабораторного визначення механічних властивостей ґрунтів в повному обємі було відібрано 64 проби не порушеної структури (монолітів), з яких 5 в зсувних накопиченнях, 36 відносяться до меотичних відкладень, а 22 до сарматських. Неогенові відкладання представлені: мотичними (N 1m), залягають на глибині 22,00-30,00м, абсолютні відмітки крівлі (-14,56) - (-18,20)м, потужність 21,70-24,80м; і сарматськими відкладами (N 1s), які залягають на глибині 46,80-51,70м, абсолютні відмітки крівлі (-38,87) - (-39,90), пробурена потужність склала 11,00-14,20м.
Вывод
Територія дослідження фізико-механічних властивостей меотичних відкладень розташована в м. Одеса на узбережжі Чорного моря, природні умови території якої визначаються її приналежністю до Західного Причорноморя з властивими для цієї частини України кліматичними, ландшафтними і гідрогеологічними ознаками, а також геологічною будовою і гідрогеологічними особливостями.
В кліматичному відношенні характеризується степовим атлантико-континентальним кліматом, який відрізняється найбільшою посушливістю в порівнянні з іншими зонами України.
Розглянута територія відноситься до зони недостатнього зволоження, де кількість опадів поступово знижується з півночі на південь і південний схід від 580 до 300 мм у рік і менш.
Для території характерні слабкі і помірні вітри, хоча можливі короткочасні посилення вітру до 30-35 м/с і навіть більше.
Одеське узбережжя характеризується малими глибинами й невеликими ухилами дна. Глибини моря на відстані 100 м від берега рідко перевищують 3-4м. Максимальні висоти хвиль для Одеського узбережжя становлять: Малий Фонтан 2,6 - 3,7 м, Великий Фонтан 2,2-3,2 м. По даним водопоста в району Малого Фонтана повторюваність висот хвиль 0,5 м і менше перевищує 50%, а в окремі роки становить 78%. Хвилі висотою 1,5 м на Одеському узбережжі спостерігаються щомісяця.
У геологічній будові території дослідження беруть участь покривний осадовий і четвертинний комплекси. Для території міста Одеси властиве глибоке заляганні фундаменту, аж до 1417м.
Враховуючи той факт, що основна частина відкладень представлена осадовими відкладеннями починаючи з меотичного ярусу неогена і частково підвідділу пліоцену неогена, геологічна характеристика порід приводиться з утворенням меотичного віку. Глибше залягають відкладення віку сармата, які не виходять на денну поверхню.
В геоморфологічному відношенні територія м. Одеси належить до Причорноморської низовини. Причорноморська низовина являє собою велику акумулятивну рівнину сформовану в четвертичному часі на понтичній поверхні, з потужним покривом лесових порід. Лесове плато прорізається рядом ярів і балок.
Сучасний рельєф почав формуватися в ранньому пліоцені під впливом ендогенних і екзогенних факторів. Тут виділяються два основні генетичні типи рельєфу: аккумулятивно-денудаційний і аккумулятивний.
У гідрогеологічнім відношенні територія м. Одеси розташована в межах значної за розмірами гідрогеологічної структури - Причорноморського артезіанського басейну й характеризується досить складними гідрогеологічними умовами. Гідрогеологічні умови Причорноморської впадини, не дивлячись на досить просту її будову, досить складне, що пояснюється великим різноманіттям й мінливістю літологічного складу складаючих їх осадових накопичень. Для підземних вод басейну характерна також мінливість мінералізації води, а також широкий розвиток солонуватих й солоних вод.
Різноманітність фізіко-геологічніх умов, значна фаціально-літологічна мінливість неогенових і четвертинних порід зумовлюють багатообразний комплекс інженерно-геологічних процесів, з неоднаковою інтенсивністю тих, що виявляються в різних частинах регіону.
В інженерно-геодинамічному відношенні ділянка проведення дослідження розташована у нижній частині зсувного схилу IV зсувного амфітеатру Одеського узбережжя. Береговий схил сформований глибокими зсувами видавлювання. . В центральній частині амфітеатру (район санаторію «Росія») відзначалися незначні зсуви прибровочної частини плато.
Сучасний рельєф зсувного схилу сформований у результаті планувальних робіт виконаних на цій ділянці в 1965-1969рр [11].
Зсувні щаблі являють собою зсувні блоки, що утворювалися в результаті зсувів, які були сформовані зсувами 4-го типу (зсуви видавлювання із глибокою деформацією порід основного деформуючого обрію) [11].
Нижня границя поверхні зсувного зміщення розташована на абсолютних позначках (-13,0)-(-15,0)м. Максимальна потужність зсувних утворень досягає 33 - 40 м.
У товщі меотичних глин і суглинків на глибинах з абсолютними позначками -3,0 - -8,0 м зустрінуті водонасичені прошарки пісків і супісків пластичної консистенції потужністю 0,3 - 0,5 м [11].
Для уточнення інженерно-геологічних умов на ділянці вишукувань був проведений комплекс польових, лабораторних і камеральних робіт.
Польові роботи полягали рекогносцирувальному обстеженні ділянки вишукувань, бурінні 4 свердловин глибиною 61.00-63.00м.
В процесі проведення робіт із свердловин був проведений відбір проб ґрунту порушеної і непорушеної структури для лабораторних досліджень фізико-механічних властивостей відкладів. Відбір проб ґрунту проводився кроком в 1,0 м.
Для лабораторного дослідження властивостей ґрунтів загалом було відібрано 110 проб ґрунту, з котрих 25 проб відноситься до зсувних накопичень, 56 проб із меотичних відкладень і 29 проб були відібрані із сарматських відкладів.
Для лабораторного визначення механічних властивостей ґрунтів в повному обємі було відібрано 64 проби не порушеної структури (монолітів), з яких 5 в зсувних накопиченнях, 36 відносяться до меотичних відкладень, а 22 до сарматських.
В геологічній будові ділянки досліджень беруть участь зсувні нагромадження й неогенові відкладення. Літологічний склад порід, що складають зсувні блоки, представлений насипними ґрунтами, делювіально-зсувними лесовими суглинками, червоно-бурими глинами, понтичними вапняками й меотичними глинами, потужність зсувних накопичень 22,00-30,00м. Неогенові відкладання представлені: мотичними (N 1m), залягають на глибині 22,00-30,00м, абсолютні відмітки крівлі (-14,56) - (-18,20)м, потужність 21,70-24,80м; і сарматськими відкладами (N 1s), які залягають на глибині 46,80-51,70м, абсолютні відмітки крівлі (-38,87) - (-39,90), пробурена потужність склала 11,00-14,20м.
Гідрогеологічні умови визначаються наявністю трьох водоносних горизонтів: Перший від поверхні водоносний горизонт відноситься до зсувних нагромаджень, зустрінутий у блоках вапняку, суглинках, а також в зсувних відкладеннях меотичних глин. Зустрінутий на глибині 10,30 - 27,00м, з абсолютними позначками (-2,96)-(-15,20)м.
Другий від поверхні водоносний горизонт відноситься до меотичних відкладань (N1m). ), зустрінуто на глибинах 25,60 - 42,70м, абсолютні позначки (-13,88) - (-31,47) м, висота напору склала 1,00 - 25,00м.
Цей горизонт відноситься в основному до прошарків і лінз тонкозернистих пісків, рідше прошарків вапняків серед щільних зеленувато-сірих глин.
Особливості розповсюдження меотичного водоносного горизонту в межах ділянки досліджень мають певне інженерно-геологічне значення: - прошарки водонасиченних пісків формують послабленні зони в межах основного деформованого горизонту;
- величина напору, що досягає в межах ділянки від 1,0 до 25,0 м, зменшує долю навантаження від власної ваги порід в межах зсувного схилу;
- води меотичного горизонту негативно впливають на фізико механічні властивості нижнього і верхнього водотривких шарів.
Третій від поверхні водоносний горизонт знаходиться у відкладеннях верхнього сармату (N1S3). На досліджуваній території, підземні води присвячені до відкладень верхнього сармата (N1S3), зустрінутий на глибинах 51,00 - 55,00м, абсолютні позначки (-39,68) - (-44,16) м, висота напору склала 13,00 - 43,50м.
Водомісткі породи представлені пилуватими пісками, рідше оолітовими й черепашковими вапняками. Вапняки залягають у вигляді прошарків потужністю від 0,1 до 26 м.
За результатами виконаних польових, лабораторних і камеральних робіт на майданчику досліджень було виділено інженерно-геологічні елементи (ІГЕ) і шари [11] наведені на графічних додатках 2, 3.
Інженерно-геологічна характеристика меотичних відкладів має важливе значення в звязку зі збільшенням розмірів і навантаження в сучасному будівництві де все частіше в якості основи для свай слугують меотичні відкладення.
За літологічними особливостями меотичі глини поділяються на три різновиди: з масивною, грудкуватою і тонкошаровою текстурою. Меотичні відклади відрізняються значною неоднорідністю складу й фізико-механічних властивостей. Будь-якої закономірності в заляганні різновидів за глибиною не спостерігається[4,10].
За опублікованими і фондовими даними [4,10,11,12] щільність меотичних відкладень коливається в межах 1.81-2.18 г/см3, складаючи, в середньому 1.99 ± 0.02 г/см3. Коефіцієнт пористості змінюється від 0.593 до 1.100 при середньому значенні 0.720. Міцністні властивості змінюються в таких межах: піковий опір від 0.04 до 1.16 МПА, при середньому значенні 0.44 МПА; встановивших опір роздавлюванню від 0.01 до 0.086 МПА, при середньому значенні 0.04 МПА. Середнє значення кута внутрішнього тертя становить 140, зчеплення 0.1 МПА. Меотичні відклади в межах зсувних накопичень відрізняється тільки більш високою природною вологістю і як наслідок - зниженням міцності. При збільшенні вологості з 25% (у непорушених) до 30.3% (у зміщеннях) кут внутрішнього тертя знижується до 110, а зчеплення - до 0.01 МПА [4].
Визначення фізико-механічних властивостей меотичних відкладень, в даній роботі, полягало в статистичній обробці результатів лабораторних і польових аналізів і випробувань. При інженерно-геологічному вивченні ґрунтів велике практичне значення мав кореляційний аналіз (Табл.3), при допомозі якого було встановлено звязок між різними показниками властивостей.
Зіставлення меж текучості і розкочування з числом пластичності дозволило підтвердити, що число пластичності різко реагує на зміну межі текучості показуючи залежність двох параметрів (коефіцієнт кореляції складає 0,97).
Слабша пряма залежність простежується між числом пластичності ІР та межею розкочування WP (значення коефіцієнта кореляції 0,79).
Виходячи із значення коефіцієнту кореляції, щільність скелету меотичних відкладень залежить від коефіцієнту пористості, де простежується залежність параметрів - зі збільшенням коефіцієнту пористості зменшується щільність скелету грунту, значення коефіцієнта кореляції -0,99, що показує тісний звязок.
Слабша залежність, по даним кореляції (значення коефіцієнта кореляції -0,67), простежується між коефіцієнтом пористості і щільністю, зі збільшенням пористості відкладень зменшується його щільність.
Зі збільшенням коефіцієнта пористості збільшується природна вологість меотичних відкладень. Це позначилось на значеннях коефіцієнта кореляції (значення 0,91), який показує пряму залежність двох параметрів.
Природна вологість грунта, по даним кореляційного аналізу, має слабку зворотну залежність від щільності (значення коефіцієнта кореляції складає -0,32).
Тісна залежність природної вологості проявляється від щільності скелету ґрунту, де значення коефіцієнта кореляції -0,87.
В лабораторних умовах визначення деформаційних властивостей ґрунтів виконувалось при вертикальних тисках (0,1-0,5 МПА), що не співпадають з величинами природного навантаження.
Методом статистичної обробки, по отриманим лабораторним методом значенням модулів деформації при різних навантаженнях, побудовано графіки залежності модуля деформації від навантаження. На основі побудованих графіків були вичислені рівняння регресії для отримання модулів деформації які відповідають природним навантаженням.. Одержані значення модулів деформації (ER. МПА) можуть бути використані при проектуванні різноманітних споруд для умов, що відповідають природному навантаженню.
Зіставивши розрахункові модулі деформації (ER. МПА) з коефіцієнтом водонасичення Sr простежується слабка пряма залежність.
Така залежність може бути пояснена тим, що вода яка заповнює пори має властивості прочно-рихлозвязаної і знаходиться в тісній взаємодії з породою, яку вона насичує.
Порівнявши вичислений модуль деформації ER з числом пластичності ІР помітно незначну пряму залежність, яка показує, що найвищий модуль деформації припадає на відкладення глин.
Опрацювавши дані лабораторних визначень модуля деформації меотичних відкладень для інших частин узбережжя, які були виконані в діапазоні навантажень, що відповідають природному напруженому стану (0.7 - 1.0) МПА встановленно такі результати. Отримані нами на основі регресійних моделей величини модуля деформації фактично відповідають отриманим інститутом “ОДЕСАКОМУНПРОЕКТ”.
Визначення деформаційних властивостей меотичних відкладів були також проведені при будівництві транспортної естакади в районі Одеського морського торгового порту, де були використані спеціальні польові методи - визначення модуля деформації за допомогою штампів в свердловинах на різних глибинах [12].
Згідно польових випробувань [12], модулі деформації, отримані в результаті штампових випробувань, перевищують аналогічні, отримані в лабораторних умовах. Характерною особливістю проведених на ділянці досліджень є значне збільшення модуля деформації з глибиною.
Залежність показників механічних властивостей глин від фізичних властивостей виявилася дуже слабкою. Лише при достатній кількості випробувань монолітів можна встановити звязок між ними.
Список литературы
Опублікована
1. Гарецкий Р.Г. Тектоника молодих платформ Евразії - М.: Недра, 1972. - 390с.
3. Захаржевский Я.В. Клімат Одеської області. - Одеса, 1984. - 64 с.
4. Зеліннський І.П., Корженевський Б.А., Черкез Є.А., та ін. Зсуви північно-західного узбережжя Чорного моря, їх вивчення та прогноз. Київ: “Наукова думка”. 1993. 58с.
5. Лужецький А.Н. Узагальнюючіі показники та кореляційні залежності інженерно-геологічних властивостей меотичних глин Одеського узбережжя // Гелогія узбережжя і дна Чорного і Азовського морів в межах УРСР. Випуск 1. Видавництво Київського університету, 1967 р. - 114-121с.
7. Мороз С.А., Сулимов І.Н., Гожик П.Ф. Геологічна будова південного Чорноморя. - Київ: Наукова думка, 1995. - 183 с.
8. Природа Одеської області. Ресурси, їх раціональне використання і охорона / Під ред. Г.І.Швебса й Ю.А.Амброз. - Київ-Одеса: Вища школа, 1979. - 144 с.
9. Сулимов І.Н. Геологія Українського Чорноморя. - Київ-Одеса: Вища школа, головне видавнитство, 1984.
10. Шпіков А.Б. Інженерно-геологічні особливості меотичніх глин долини Сухого лиману // Гелогія узбережя і дна Чорного і Азовського мореів в межах УРСР. Випуск 7. Видавництво Київського університету, 1973 р. - 66-72с
Фондова
11. Заключення по додатковим інженерно-геологічним вишукуванням, з ціллю уточнення фізико-механічних властивостей грунтів, для визначення несучих властивостей свай, по обєкту: 24-етажний оздоровчий комплекс по адресу Французький бульвар,60/1 в м.Одессі.
12. Заключення про результати інженерно-геологічних вишукувань для проектування 4-ї черги будівництва естакади Одеського морського торгового порту на стадії ТЕР. ЦИИЗ. Одеса. 1997
13. Звіт про науково-технічні вишукування на тему “Баланс підземних вод території міста Одеси в межах плато”. УКРГІІНТІС. Київ, 1971 рік.
14. СНІП 2.02.01-83 «Основи будівель та споруд».
15. Технічний звіт. Транспортна естакада Одеського морського порту. Том: Інженерно-геологічні умови на участку естакади в районі Карантинного молу . ДП ПІ “ОДЕСАКОМУНПРОЕКТ”.
16. Звіт по геологічному до вивченню М 1:50000 площі Великої Одеси, А.І. Іванов. 1992р
Размещено на
Вы можете ЗАГРУЗИТЬ и ПОВЫСИТЬ уникальность своей работы
