Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

книги из ГПНТБ / Фомичева Р.Ф. Условия строительства на лессовых просадочных грунтах Калмыкии и восточной части Ростовской области

.pdf
Скачиваний:
5
Добавлен:
27.10.2023
Размер:
33.75 Mб
Скачать

РО С Т О В С К И Й П Р О М С Т Р О Й Н И И П Р О Е К Т

КА Л М Г И П Р О Г О Р С Е Л Ь С Т Р О И

Р.Ф. Ф О М И Ч Е В А ,

В.М. И Л И Ш К И H А

УСЛОВИЯ

СТРОИТЕЛЬСТВА НА ЛЕССОВЫХ ПРОСАДОЧНЫХ ГРУНТАХ КАЛМЫКИИ

И ВОСТОЧНОЙ ЧАСТИ РОСТОВСКОЙ ОБЛАСТИ

Под редакцией кандидата технических наук А. К. Бекетова

Калмыцкое книжное издательство Элиста 1973

6С 2 С (Калм.)

ß книге

обобщены результаты многолетних

 

научно-исследо­

вательских

работ, проведенных

Ростовским

Промстройниипэо-

ектом по заданию

Управления

строительства

и архитектуры

Совета Министров

Калмыцкой

АССР

и

Калмгипрогорсель-

строя с целью изучения строительных

свойств

 

грунтов города

Элисты и

выдачи

рекомендаций

по подготовке

просадочных

оснований.

 

 

 

 

 

 

Книга предназначена для проектировщиков, инженеровстроителей, инженеров-геологов и научных работников.

0326—009 63—73 М 1 2 6 — 7 3

ВВ Е Д Е Н И Е

Не п р е р ы в но возрастающие объемы промышленного и граж ­ данского строительства в нашей стране приводят к необходи­ мости его осуществления в районах со с л о ж н ы м и инженерно - геологическими условиями на просадочных и слабых грунтах.

Территория

Калмыцкой А С С Р характеризуется

значитель ­

ным

разнообразием грунтовых

условий. Б о л ь ш у ю

часть пло­

щ а д и

занимает

Прикаспийская

низменность с широко развиты ­

ми здесь четвертичными отложениями, представленными гли­ нами . В западной части территории республики значительное распространение имеют лессовые грунты, которые прослежи ­

ваются широкой полосой на крутом восточном склоне

Ергенин-

ской возвышенности.

 

 

 

 

 

Лессовые грунты

исследуемого

региона

в условиях при­

родного

залегания м а л о в л а ж н ы и обладают

довольно

высокой

несущей

способностью,

резко снижающейся

при

замачивании,

что связано с их специфическими

структурными

особенностя­

ми. Уменьшение несущей способности грунтов оснований при­

водит

к значительным деформациям,

п р е в ы ш а ю щ и м

допусти­

м ы е

величины, что угрожает сохранности и эксплуатационной

пригодности возведенных

сооружений.

 

 

З н а ч и т е л ь н ы й в к л а д

в изучение

просадочности

лессовых

грунтов внесли советские ученые Ю. М. Абелев, В. П. Анань ­

ев, Л. Г.

Б а д а е в , В. С. Быкова,

В. Е.

Воляник,

M . Н. Гольд-

штейн, Н. Я. Денисов, А. А. Кириллов,

В. И. Крутов, А. К. Ла­

рионов,

В. А.

Приклонский,

И.

В. Попов, А Л .

Рубинштейн,

Р . А. Токарь,

H. Н. Фролов и другие

исследователи .

Однако

проблема

строительства на

лессовых

грунтах

еще

требует

окончательного решения . Последнее в значительной мере отно­ сится к изучению строительных свойств грунтов отдельных ре­

гионов, в

частности,

территории Калмыцкой А С С Р .

В настоящее время К а л м ы к и я развивается

как крупный

район на

юге Р С Ф С Р с интенсивным развитием

сельского хо­

зяйства,

легкой и

пищевой промышленности,

сопровождаю­

щ и м с я большими объемами строительства. В этой связи изу­

чение строительных

свойств грунтов способствует исследова­

нию лессовых пород

как грунтов особого литолого-петрографи-

S

ческого и генетического типа. Залегание лессовых грунтов вблизи дневной поверхности, однородность их состава и свойств благоприятстзуют использованию их как строительных мате­

риалов и

как

грунтов

оснований

для зданий и сооружений.

В республике

широко

развито

сельскохозяйственное

строи­

тельство.

Д л я

зданий

I I I

и

IV

класса

принимаются

преиму­

щественно водозащитные

и

конструктивные мероприятия и

никакой

подготовки просадочных

оснований не проводится. В

этом случае нормативные

давления

на

основания

назначаются

согласно

табл.

13

С Н и П а

П - Б . І - 62,

составленной

для

глинис­

тых непросадочных грунтов различного генезиса. При этом не учитывается особенность лессовых грунтов в условиях зама­

чивания уменьшать свои прочностные характеристики .

В связи

с тем, что проектирование и строительство

на

просадочных

грунтах отличается известной сложностью, особенно в

грунто­

вых условиях

I I типа по просадочности, очень

важно

при про­

ектировании

иметь данные для прогнозирования

прочностных

и деформативных характеристик лессовых грунтов в зависи­

мости

от

изменения их основных физических свойств (влаж­

ности

и

плотности).

И з рекомендуемых С Н и П о м инженерных мероприятий но подготовке просадочных оснований в К а л м ы к и и использова­ лось л и ш ь поверхностное трамбование .

На протяжении многих лет Ростовский ПромстройникnpoeKï по заданию Управления строительства и архитектуры

Совета Министров К а л м ы ц к о й А С С Р

и Калмгипрогорсельстроя

проводил исследования строительных

свойств грунтов города

Элисты с целью выдачи рекомендаций по фундированию и под­ готовке просадочных оснований.

В результате были д а н ы рекомендации по применению свайных фундаментов, нашедшие в настоящее в р е м я широкое

применение в ж и л и щ н о м строительстве

г, Элисты

и ряда райо­

нов К а л м ы к и и . Д л я грунтов оснований

I I типа

просадочности .

разработан метод силикатизации, используемый на ряде объек­

тов

промышленного строительства.

Р е з у л ь т а т ы

многолетних

исследований обобщены и н а ш л и свое

о т р а ж е н и е

в предлагае ­

мой

книге.

 

 

4

ГЛABA I

К Р А Т К И Е С В Е Д Е Н И Я О Т Е Р Р И Т О Р И И И С С Л Е Д О В А Н И Й И Х А Р А К Т Е Р И С Т И К А Л Е С С О В Ы Х Г Р У Н Т О В

§ 1. Р А С П Р О С Т Р А Н Е Н И Е И УСЛОВИЯ З А Л Е Г А Н И Я ЛЕССОВЫХ ГРУНТОВ

Исследуемая территория охватывает Ергенинскую возвышенность, которая представляет собой довольно крупное повышение на юго-востоке Русской равнины, ограниченную с востока Прикаспийской низменностью (вдоль Сарпинских озер), с северо-запада — депрессией Дона (несколько западнее железнодорожной линии Сальск—Волгоград), с юго-запада и юга — долиной Манычей. Ергени выделяются над окружающими их равнинами довольно резко и заметно, чем и определяет­ ся их обособленность. Они обособлены и в геологическом отношении, отличаясь в своем строении от окружающих территорий. Наибольшие высоты (220 м) приурочены к юго-восточной части возвышенности., западнее верховьев балки Элисты.

Ергенинская возвышенность объединяет несколько геоморфологических элементов. Сюда входят собственно Ергени, Сало-Манычская гряда и равнины левобережья Дона.

Рельеф территории равнинный, с лощино-балочным расчленением. На отдельных участках коротких склонов наблюдаются овраги.

Просадочные блюдца развиты неравномерно и при­ урочены преимущественно к водораздельным простран­ ствам. Местами их много, но небольших размеров, из­ редка до 200—300 м в диаметре.

Климатические условия Ергеней с ярко выраженны­ ми чертами континентальное™. Общий облик климата Ергеней указывает на недостаток влаги, что резко про­ является вследствие значительности испарения, которое

5;

зачастую превалирует над количеством выпадающих осадков.

Всюду ощущается недостаток поверхностных вод, высыхание рек, озер и наряду с этим понижение уровня грунтовых вод, обеднение водой колодцев и даже их высыхание в жаркое время года. Характерна значитель­ ная минерализация вод.

Среднее годовое количество осадков 240—330 мм Средняя температура: годовая +8,7°С; максимальная температура воздуха +43°, минимальная температура воздуха 34°. Максимальное промерзание почвы76 см.

В геологическом

строении

территории

принимают

участие отложения

третичного

и

четвертичного

воз­

раста.

 

 

 

 

 

 

Отложения третичной системы имеют подчиненное

распространение

и

представлены

палеогеновыми

май­

копскими глинами,

плиоценовыми

ергенинскими

песка­

ми и пестроцветными скифскими глинами.

Обнажаются

они почти во всех балках, расчленяющих

манычский и

восточный склоны

Высоцкой степи.

 

 

 

Среди отложений четвертичной системы выделяются:

1.Лессовидные суглинки водоразделов,

2.Делювиальные лессовидные суглинки,

3.Отложения террас рек и балок.

Мощные отложения лессовидных суглинков развиты в гребневой зоне Сало-Манычского водораздела и гряде Ергеней. Отсюда они спускаются на северо-запад в Дон­ ские равнины и резко обрываются в сторону долины Манычей и Калмыцкой степи.

Наибольшая мощность суглинков приурочена к во­ доразделам, достигая 60—80 м и отмечается на востоке Ергеней в пределах Джурак-Загистинского междуречья. На главном водоразделе (верховья Джурак-Сала), в области наивысших отметок Высокой степи (222,6 м) мощность суглинков определяется в 68,5 м. Мощность делювиальных суглинков склонов водоразделов сни­ жается и не превышает обычно 30—40 м. В большинстве случаев суглинки подстилаются красно-бурыми скифски­ ми глинами.

Л е с с о в и д н ы е

с у г л и н к и

в о д о р а з д е л о в

бурого цвета с различными

оттенками

(красноватыми,

коричневатыми, сероватыми).

В верхней

части разреза

чаще отмечаются светло-бурые и желто-бурые разности, а к основанию разреза наблюдается более темная ок­ раска суглинков.

По механическому составу лессовидные суглинки во­ доразделов характеризуются пестротой и изменяются по степени опесчанистосги от легких до тяжелых разновид­ ностей (чаще встречаются средние). Более опесчаненные разности отмечаются преимущественно в верхней части разреза, а более глинистые — в низах разреза.

Характерным для механического состава суглинков является значительное содержание пылеватой фракции (до 60 - 70%) .

Строение лессовых толщ ярусное. В водораздельные суглинках Сало-Ергенинского массива выделяется пре­ имущественно три яруса, разделенных между собой ис­ копаемыми почвами, которые макроскопически пред­ ставлены черными, темно-коричневыми, темно-бурыми уплотненными гумусированными суглинками, местами оглеенными, иногда орехового сложения, с оглянцованными поверхностями комочков. Мощность ископае­ мых почв до 1,5 м, обычно составляет 0,5—1,0 м.

В генетическом отношении водораздельные лессовид­ ные суглинки относятся к эоловым отложениям, обра­ зующимся с участием делювиальных процессов.

Д е л ю в и а л ь н ы е л е с с о в и д н ы е

с у г л и н к и

слагают склоны долин, рек и балок и

высоко подни­

маются в сторону водоразделов. Переход от водораз­ дельных к делювиальным суглинкам постепенный и не­ заметный. Макроскопически они представлены лессо­ видными суглинками желто-бурого и бурого цвета, обычно грубо сложенными, неоднородными по механи­ ческому составу, часто слоисты, с повышенной засолен­ ностью; для них характерны крупные поры диаметром до 2 мм, повышенное содержание гипса и наличие тон­ ких линзовидных прослоев коричневых пылеватых глин и супесей. Указанные признаки являются специфичными в отличие от суглинков водоразделов. Это связано с ус­ ловиями их образования, под которыми следует пони­ мать процесс делювиального переотложения водораз­ дельных суглинков. В конечном итоге накопляются те же лессовидные суглинки, что и материнские, но грубого облика. Наличие слоистости является харак­ терной чертой делювиальных суглинков.

7

Следует остановиться па особенностях делювиальных отложений в зонах развития коренных пород в области крутого восточного и южного склонов плато.

Характерной чертой для них является большое учас­ тие в их составе раздробленных и переотложенных ко­ ренных пород, обломки которых в большинстве случаев находятся в суглинистой массе грубого лессовидного облика.

Скифские глины обогащают делювий черными дро­ бинами пиролюзита, известковым песком и гравием и хорошо окатанными мелкими зернами глин размером от 0,1 до 2 мм.

Ергенинские пески обусловливают неравномерную и подчас значительную опесчанистость отложений склонов (до супесей).

Участие майкопских глин в составе делювия прояв­ ляется в наличии обломков сидерита, зерен ярозита, лимонита, пластинок и зерен глин и в общем осолонении породы.

Характер подстилающих пород играет существенную роль в формировании строительных свойств лессовых грунтов. Так, в районах развития красно-бурых плиоце­ новых глин грунты имеют просадочность меньшую, чем суглинки, подстилаемые песчаными грунтами. Суглинки, подстилаемые глинами, иногда даже проявляют слабое

набухание при нагрузке 0,5 кг/см2 .

-

О т л о ж е н и я т е р р а с р е к и б а л о к

сложены

суглинистыми, песчано-глинистыми и песчанистыми от­ ложениями, типичного аллювиального и аллювиальнобалочиого облика. Делювиальный покров лессовидных суглинков на террасах отсутствует.

Г р у н т о в ы е

у с л о в и я территории довольно раз­

нообразны (рис.

1). Почти повсеместно лессовые грунты

в пределах рассматриваемой территории обладают просадочными свойствами.

Здесь на водораздельных пространствах встречаются грунты I I типа по просадочности, на склонах — I типа. В долинах рек лессовые грунты отсутствуют или пред­ ставлены непросадочными разновидностями.

Величина просадочности генетических типов лессо­ вых грунтов различна. Наиболее просадочны эоловые лессы, несколько : меньше делювиальные лессовые раз-

повидности, имеющие широкое распространение на ис­ следуемой территории.

Наибольшей просадочностью характеризуются лес­ совые грунты, развитые на водораздельных пространст­ вах; к подножью склонов величина просадочности сни­ жается. Максимальная мощность просадочных грунтоз характерна для водоразделов и на исследуемой терри­ тории составляет 11—24 м; последняя отмечена на во­ доразделе балок Элиста и Салына в 3 км северо-запад­ нее г. Элисты. Здесь же наблюдается и самая высокая относительная иросадочность (до 10—12%), которая сохраняется до значительных глубин по разрезу. Лессо­

вые грунты этих районов относятся по

просадочности

ко I I типу грунтовых условий. Последнее

обстоятельство

подтверждается наличием просадочных блюдец, распо­ ложенных цепочкообразно по водоразделу.

Мощность просадочных грунтов на склонах водораз­ делов уменьшается до 4—8 м; у подножий склонов мож­ но встретить и неиросадочпые грунты (вблизи выходов более древних отложений и в местах увлажнения).

Наряду с изменением относительной просадочности по площади, отмечается также вариация ее значений по

глубине. • Изучение

ряда разрезов просадочной толщи

(ст. Орловская, с.

Заветное, с. Ремонтное, г. Элиста,

г. Волгодонск и др.)

показало, что в общем наблюдается

тенденция к уменьшению величин относительной про­ садочности с глубиной. Особенно четко эта закономер­ ность проявляется при вскрытии грунтовых вод и в ниж­ ней части разреза у контакта с дочетвертичкыми поро­ дами (г. Волгодонск, ст. Орловская). На водораздель­ ных разрезах какой-либо определенной закономерности в изменении относительной просадочности при увеличе­

нии глубины

не наблюдается (г. Элиста, с.

Ремонтное,

с. Заветное);

в таких районах ее значение

сохраняется

почти по всей

толще просадочных грунтов.

 

Грунтовые условия территории определялись как в лабораторных условиях (изучением просадочных свойств грунтов при бытовых нагрузках), так и в природной об­ становке (в опытных котлованах, как рекомендует СНиП). Опытные котлованы устраивались в районак, перспективных для строительства, или малоизученных, с максимальной мощностью просадочной толщи. Просад­ ки от собственного веса грунта проверялись на двух

9

Соседние файлы в папке книги из ГПНТБ