Технический отчет об инженерно-геологических изысканиях на объекте: Застройка микрорайона "Волжский-3" в г.Чебоксары II очередь строительства (определение безопасной границы застройки)

1. ВВЕДЕНИЕ

1.1. Инженерно-геологические изыскания на объекте "Застройка микрорайона "Волжский-3" в г.Чебоксары. II очередь строительства (определение безопасной границы застройки)" выполнены институтом "ЧувашГИИЗ'" на основании письма № 03 от 04.11.04г. ОАО "ИСКО-Ч", технического задания ПИ "Чувашгражданпроект" (прил.9.1, 9.2) и договора № 7047.

Лицензия институту "ЧувашГИИЗ" под регистрационным номером ГС-4-21-02-28-0 ИНН 002093-1 от 18.10.2004г. выдана Федеральным агентством по строительству и жилищно-коммунальному хозяйству сроком на 5 лет.

Объектом изысканий был волжский косогор и прилегающий к нему край плато шириной до 100 м между оврагами № 5 (Новосельский) и № 10 (Чернышевский) на протяжении 135,0 м. Общая площадь изысканий 40 га, в том числе 10 га край плато по II категории сложности и остальная площадь - 30 га по III категории сложности.

Изученный участок имеет следующие границы: западная и восточная -тальвеги упомянутых выше оврагов № 5 и № 10 соответственно; северная - урез Чебоксарского водохранилища с отм.63 м БС в пределах забетонированного откоса песчаного контрбанкета; южная - воображаемая линия в 100 м южнее бровки волжского косогора. Восточная часть южной границы совпадает с границей гаражного кооператива и с тальвегом оврага № 9. За нижнюю границу массива- принята воображаемая субгоризонтальная поверхность с отм.60 м БС. Однако; при анализе общей устойчивости склонов приходилось учитывать и ту часть основания склона, которая в настоящее время располагается ниже отметки 70 м под песчаным банкетом и когда-то представляла собой зону бичевника и эрозионной деятельности р.Волги в виде крутого уступа, а также подводную эрозионную часть русла до отметок 40-45 м.

Рассматриваемый участок представляет собой последний в северозападном районе города крупный жилой микрорайон, исключительно важный как пример рациональной комплексной застройки с включением в ландшафтную архитектуру города все побережье Волги, включая набережную на контрбанкете и залесенный оползневой косогор. Ни в одном из строящихся микрорайонов проблема побережья Волги не решена [8б, 9б, 13б, 14б].

Главным условием достижения этой цели было определение истинной устойчивости косогора, давних оползней, границы застройки на плато зданий и сооружений различных уровней ответственности. Для решения этих задач следовало обобщить все изыскательские работы прежних лет, особенно изысканий института "Гипрокоммунстрой" [1б-7б; 8б-16б], в том числе и публикаций по проблемам устойчивости и истории развития долины р.Волги [1-6, 11,12] в составе карты изученности участка и программы дополнительных работ, выполнить инженерно-геологическую съемку и при необходимости дополнительно горно-буровые и лабораторные работы. На этой основе проанализировать все факторы, определяющие устойчивость склонов участка до и после заполнения водохранилища, составить расчетные модели, определить расчетные параметры грунтов, особенно пиковые и остаточные, и на этой основе провести прогнозные расчеты. Последние следовало проводить на моделях, наиболее адекватных механизмам прогнозных оползней на краю плато, вовлекаемых в оползнеобразование в виде полос различной ширины - от 5 м до 30-40 м.

В основу работы положены материалы автора, собранные с 1997 года в процессе полевых практик со студентами ЧГУ, описание обнажений, форм рельефа, выходов подземных вод, эрозионных оползневых процессов и явлений и составленных картосхем данных процессов. Особенно большую помощь оказали при составлении программы и выполнении камеральных работ материалы картирования активных оползней, изучения их механизма, предпринятые автором в связи с разработкой рекомендаций по строительству коттеджей северо-восточнее улицы Новосельской.

1.2. Выполненные объемы работ приведены в таблице 1.

Таблица

Виды работ	Един, изм.	Объем работ	Методика выполнения работ
Инженерно-геологическая съемка для составления оползневой карты:
а) наблюдения при передвижении по маршруту;	км	4
б) описание точек наблюдения	точка	200
Сбор, изучение и систематизация материалов прошлых лет по горным выработкам	п.м	1065.58
Бурение скважин глуб. 15.0-26.5 м, диаметром 168 мм	СКВ. п.м	4 81.5	Механическим ударно-канатным способом, кольцевым забоем
Бурение 1 скважины диам. 127 мм	СКВ. п.м	1 2.0	Вручную
Отбор монолитов грунта из скважин	мон.	13	Грунтоносом ГК-3-123
Разбивка и привязка выработок и точек зондирования	точка	5	Инструментально
Лабораторные исследования грунтов и воды (в базовых ценах)	руб.	1935	Комплекс определений физико-механических свойств грунтов и хим. анализ воды

1.3. Дополнительные полевые работы были выполнены в декабре 2004г. группой работников комплексного отдела института "ЧувашГИИЗ" в составе буровых бригад Афанасьева С.Г. (установка УГБ-50М) и Таланова И.В. (станок АВБ-2М) и геологами Козловой Г.П. и Никиной Р.В. под общим руководством кандидата геолого-минералогических наук Петрова Н.Ф.

По окончании полевых работ скважины засыпаны выбуренным грунтом с трамбовкой.

1.4. Лабораторные исследования грунтов приведены в лаборатории института под руководством завлабораторией Леонтьевой В.Н. в соответствии с ГОСТами, предусмотренными СП 11-105-97 (ч.1).

1.5. Разбивка и планово-высотная инструментальная привязка геологических выработок выполнены в соответствии с требованиями СП 11-104-97 топографом топогеодезической партии Ербулаткиным В.И. Каталог координат выработок (прил.9.3) приложен ко всем экземплярам отчета, а оригинал хранится в архиве института "ЧувашГИИЗ".

Инженерно-геологические изыскания произведены в соответствии с требованиями действующих нормативных документов: СП 11-105-97 (ч.I, II) и СНиП 11-02-96.

Камеральная обработка полевых и лабораторных исследований, а также материалов прошлых лет осуществлены геологами Козловой Г.П., Мартьяновой СП. и Никиной Р.В. при участии и под руководством Петрова Н.Ф. в соответствии с СТП 2.8-03 и ГОСТ 21.302-96. Отчет составлен Петровым Н.Ф.

7. ВЫВОДЫ И РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ОБОСНОВАНИЮ ГРАНИЦЫ СТРОИТЕЛЬНОГО ОСВОЕНИЯ КРАЯ ПЛАТО У ВОЛЖСКОГО КОСОГОРА

1. Объектом изысканий был волжский косогор и прилегающий к нему край плато между оврагами № 5 (Новоселъский) и № 10 (Чернышевский) на протяжении 1350 м. Общая площадь изысканий около 40 га, в том числе 10 га, край плато, по II категории сложности, а остальная площадь, 30 га косогора, поIII категории сложности.

2. Работы выполнены с целью определения границы застройки МKP"Волжский - 3" со стороны волжского косогора высотой 45-62 м и крутизной до42 и более градусов в пределах стенок срывов действующих оползней. Абсолютные отметки края плато 125 - 132 м, а техногенного базиса эрозии - контрбанкета - 71-72 м. Задача решалась путем анализа основных факторов, определяющих устойчивость склонов, компонентов геологической среды - литологических и грунтовых, структурно-тектонических и гидрогеологических, геоморфологических склоновых и техногенных.

3. Береговой геологический разрез выше уровня контрбанкета (70-72 мБС) целиком представлен существенно терригенными породами вятского и северодвинского горизонтов верхнетатарского подъяруса, в составе которых выделено семь слоев (сверху): 1) пески с прослоями песчаников и глин, мощность до 20 м; 2) глины с прослоями алевритов и песков, мощность около 10 м; 3) известняки с прослоями мергелей и мергелистых глин, мощность до 8,0 м в том числе известняков до 3-4 м. Эти три слоя слагают верхнюю часть склонов и кним приурочен верхний ряд оползней второго порядка. Они известны под названием пачки "3" (пески) и пачки "Ж" (известняки и глины). Нижележащие четыре слоя, представленные глинами (5-ый и 7-мой слои) и песками (слои 4-ый и6 ой), слагают нижнюю часть склона.

4. Слои залегают в основном субгоризонтально. Участок расположен в пределах западного крыла пологой куполовидной структуры с ядром в устьевой части оврага №10. Этим объясняется значительно большая обводнённость западного подучастка у оврагов 5 и 6.

5. Геоморфологическое строение характеризуется сочленением трёх древних морфоскульптур - водораздельного плато, коренного оползневого косогора р.Волги и 9-го, оврага. В пределах косогора выделено четыре оползневые системы, состоящие из множества оползней различного возраста, размеров и состояния. Оползни на левом борту 9-го оврага образуют 5-ую систему. Плато влияет на развитие опасных процессов на склонах поверхностными стоками. Сделана попытка восстановить последовательность развития оползневых и эрозионных процессов на склонах и выявленные закономерности использовать в прогнозировании оползневых процессов.

6. В геологической среде массива выделено два водоносных комплекса -отложений татарского яруса и оползневых накоплений. Первый комплекс представлен тремя водоносными горизонтами с различным режимом и ролью в устойчивости склонов. Наибольшую роль играет и будет играть в будущем 1-ы от поверхности почти постоянный водоносный горизонт, с которым связаны основные родники и заболачивания оползневых террас. По химическому составу воды пресные гидрокарбонатные кальциевые практически не агрессивные к бетонам. По распределению подземных вод в разрезе и их режиму выделяются три зоны (сверху):1) зона аэрации (без горизонтов подземных вод); 2) зона спорадического водонасыщения с прерывистыми линзовидными безнапорными ВГ (в средней части склона); 3) зона полного водонасыщения, находящаяся в гидравлической связи с водохранилищем. Каждая из этих зон играет свою роль в процессах оползнеобразования.

7. Опасные инженерно-геологические процессы представлены пятью-шестью современными оползнями, тремя- четырьмя активными оврагами, множеством промоин, родниками и зонами высачивания подземных вод (более десятка). На оголённых крутых склонах имеются осыпи, признаки солифлюкции.Все они показаны на карте процессов и учтены при прогнозировании устойчивости склонов. Так, овраги разделены на четыре группы, а оползни - на образования 1-го, 2-го, 3-го и 4-го порядков. Их классификации по признакам строения препятствуют значительная денудированность, старость, плохая сохранность структурных признаков. Описаны геометрические параметры склонов иоползней.

8. Основными инженерно-геологическими разновидностями пород массива являются глины с прослоями алевритов, алевриты и пылеватые пески. Карбонатные породы распространены ограниченно, но их присутствие или отсутствие в разрезе склона существенно влияет на его устойчивость. Нормативные и расчётные характеристики перечисленных пород приведены в таблице 7.1

Таблица 7.1

игэ	Наименование ИГЭ.		Нормативные характеристики			Расчетные характеристики при а = 0.85/0.95
		р, г/см3	С, кПа	ф, град	Е, МПа	р, г/см3	С, кПа	ф, град	Е, МПа
1	Глины (P2t)	1.92	47	26	18	1.90 1.88	41 37	25 24	18
2	Пески пылеватые (P2t)	1.66	5	33	22	1.64 1.63	4 3	32 32
3	Алевриты (P:t)	1.85	19	29	22	1.82 1.79	16 13	28 27	22

Кроме этих данных на стр. 34 отчёта приведены данные сдвиговых параметров грунтов, полученные по схеме тройного сдвига, а на стр. 54 - расчётные параметры, полученные обратными расчётами моделей, имитирующих реальные оползневые процессы.

Анализ факторов устойчивости с целью типизации волжского косогора показал, что выделенные по геоморфологическим признакам участки и подучастки, соответствующие площадям развития оползневых систем и их компонентов - конкретных оползней, и являтся таксонами районирования и типизации одновременно. Участки (оползневые системы) относятся к таксонам районирования, а их части (конкретные оползни и их элементы - стенки срывов, террасы и др. с буквенно-цифровыми символами) - к таксонам типизации. Выделенные таксоны показаны на картах.

9. Процедура определения границы застройки свелась к последовательному выполнению следующего ряда действий.

10.1. Путем полевого картирования современных и давних оползней, изучения их строения и механизма развития составлены по методике автора оптимальные расчетные модели, соответствующие механизмам современных и прогнозных оползней. Эти модели показаны на семи разрезах I-I - VII-VII.

10.2. Сами инженерно-геологические разрезы построены для всех оползневых систем, выявленных на волжском косогоре между оврагами № 5(Новосельский) и № 10 (Чернышевский) путём тщательного анализа материалов изысканий прошлых лет (более тысячи погонных метров механического бурения).

10.3. Расчеты проводились по расчетным параметрам грунтов, полученным путем обратных расчетов реальных оползней и межоползневых гребней -фрагментов первичного склона. Всего выполнено более 50 расчетов на 32 моделях.

11. В пределах выделенных границ можно рекомендовать следующие запретительные и профилактические мероприятия:

11.1. В полосе между бровкой склона и границей а) строительство не рекомендуется;

11.2. Полоса между границами а) и б) можно занимать набережной, пешеходными дорожками, мелкими объектами , необходимыми в зоне отдыха и не создающими опасных нагрузок (по расчетам);

11.3. Полоса между границами б) и в) может быть рекомендована подсооружения III уровня ответственности при обеспечении надежного водоотвода и исключения подъема УПВ.

11.4. Пространство южнее границы в) в сторону парка, гаражей и к проспекту М.Горького рекомендуется под гражданское строительство - здания и сооружения II и I уровней ответственности.

11.5. В пределах перечисленных выше полос 11.1, 11.2, 11.3 не должны размещаться водонесущие коммуникации, а при их крайней необходимости в полосе 11.3 их следует прокладывать в ж/б лотках с сопутствующим дренажом.

11.6. Временные поверхностные воды должны быть перехвачены ливневой канализацией со сбросом в овраг № 9. Исключить попадания дождевых и талых вод на Волжский косогор по естественно сложившимся ложбинам стока и оврагам.

12. Необходимым условием рационального градостроительства следует считать вовлечение Волжского ныне заброшенного косогора и песчаного контрбанкета в единую ландшафтно-архитектурную городскую систему, связав верхний жилой массив и верхнюю будущую набережную с нижним ярусом -поверхностями контрбанкета и самого склона. Автор готов разработать рекомендации и по этим вопросам.

13. По степени морозной пучинистости в пределах плато глинистые грунты в зоне сезонного промерзания являются непучинистыми (Ii < 0.250) согласно ГОСТ 25100-95 (п.2.29, табл.Б.27). Оползневые накопления в пределах склона могут быть пучинистыми.

14. Нормативная глубина промерзания глинистых грунтов для района изысканий составляет 1.6 м, согласно СНиП 2.02.01-83*, по расчетам с использованием данных СНиП 23-01-99, табл.3.

15. Сейсмичность района изысканий оценивается в 6 баллов, согласноСНиПИ-7-81* и карте АОСР-97.

16. Полнота настоящих изысканий соответствует инженерно-геологическим условиям площадки и требованиям нормативных документов.

Горный инженер-геолог, к.г.-м.н

Н.Ф. Петров

19.02.2005

Приложение 9. лист 1

Каталог геологических выработок, пройденных институтом "Типрокоммунстрой" (г.Москва)

№№ n/n	Наименование и номер выработки	Абс. отм	Глубина	Дата проходки	Лист №
1	2	3	4	5	6
1	СКВ. 6	90.0	26.8	20.04.71г.	-
2	скв. 7	71.90	19.98	18.05.71г.	_
3	скв. 12	85.40	27.6	8.06.70г	1
4	скв. 12а	84.72	11.60	29.05.72г.	2
5	скв. 12°	88.78	72	02.06.71г.	3
6	скв. 14а	132.40	70.0	14.07.70г	-
7	скв. 30	124.47	71	22.10 72г.	4
8	скв 38	125.40	70	19.02 71г.	5
9	скв. 39	105.00	50	22.02 71г.	6
10	скв. 40	101.90	31.2	1971 г.	-
11	скв. 41	119.0	57.60	28.04.71г.	7
12	скв. 43	74.10	21.30	11.07.71г.	8
13	скв. 45	57.30	13.3	21.06.71г.	3
14	скв. 47	54.00	10.0	1971г.	-
15	скв. 51	113.80	30.35	1971г.	-
16	скв. 017	53.30	4.05	15.03.78г.	-
17	скв. 017а	53.27	6.3	15.03 78г.	-
18	скв. 020	129.90	33.0	20.04.78г.	9
19	скв. 024	105.75	35	19 05 78г.	10
20	скв. 065	92.50	35.5	24 05 78г.	11
21	скв. 071	79.34	41	18.04.78г.	12
22	скв. 072	79.99		18.04.78г.	12
23	скв. 073	81.62	4.3	19.04.78г.	12
24	скв. 074	86.99	3.7	1978г.	-
25	скв. 082	61.23	9.4	1978г.	12
26	расчистка Р-014	82.46	23.8	1978г.	13
27	расчистка Р-017	105.72	22.5	1978г.	13
28	скв. 404	106.62	10	19.06.81г.	14
29	скв. 405	105.02	8.0	19.06.81г	14
30	скв. 406	103.90	8.0	19.06.81г	14
31	скв. 407	130.68	40.0	14.05 81г.	15
32	скв. 408	104.85	8.0	20.06.81г.	14
1	2	3	4	5	6
33	скв. 409	103.00	8.0	1981г.	14
34	скв. 410	106.0	8.0	13.07.81г.	14
35	скв. 411	131.80	40.0	15.05.81г.	16
36	скв. 411а	132.20	40.0	25.06.81г.	16
37	скв. 413	110.21	8.0	20.06.81г.	14
38	скв. 414	108.87	8.0	20.06.81г.	16
39	скв. 415	111.64	8.0	20.06.81г.	16
40	скв. 416	132.61	30	15.05.81г.	17
41	скв. 417	113.31	10	20.06.81г.	17
42	скв. 418	105.38	15	25.06.81г.	17
43	скв. 419	103.84	15	25.06.81г.	17
44	скв. 420	103.91	15.0	25.06.81г.	17
45	скв. 421	100.42	15.0	26.06.81г.	16
Скважина, пройденная Чувашской ГРЭ (п.Кугеси)
46	скв.1	128.0	68.5	17.09.04г.	-

Каталог составила геолог

Р.В.Никина