<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<rss version="2.0"
	xmlns:content="http://purl.org/rss/1.0/modules/content/"
	xmlns:wfw="http://wellformedweb.org/CommentAPI/"
	xmlns:dc="http://purl.org/dc/elements/1.1/"
	xmlns:atom="http://www.w3.org/2005/Atom"
	xmlns:sy="http://purl.org/rss/1.0/modules/syndication/"
	xmlns:slash="http://purl.org/rss/1.0/modules/slash/"
	>

<channel>
	<title>Электронный научно-практический журнал «Современные научные исследования и инновации» &#187; инженерно-геологические условия</title>
	<atom:link href="http://web.snauka.ru/issues/tag/inzhenerno-geologicheskie-usloviya/feed" rel="self" type="application/rss+xml" />
	<link>https://web.snauka.ru</link>
	<description></description>
	<lastBuildDate>Sat, 18 Apr 2026 09:41:14 +0000</lastBuildDate>
	<language>ru</language>
	<sy:updatePeriod>hourly</sy:updatePeriod>
	<sy:updateFrequency>1</sy:updateFrequency>
	<generator>http://wordpress.org/?v=3.2.1</generator>
		<item>
		<title>Подбор оптимального варианта фундамента многоэтажного жилого дома в сложных геологических условиях</title>
		<link>https://web.snauka.ru/issues/2015/02/47561</link>
		<comments>https://web.snauka.ru/issues/2015/02/47561#comments</comments>
		<pubDate>Sun, 22 Feb 2015 11:53:30 +0000</pubDate>
		<dc:creator>Грачева Юлия Вячеславовна</dc:creator>
				<category><![CDATA[05.00.00 ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ]]></category>
		<category><![CDATA[буровые сваи]]></category>
		<category><![CDATA[грунты]]></category>
		<category><![CDATA[забивные сваи]]></category>
		<category><![CDATA[инженерно-геологические условия]]></category>
		<category><![CDATA[несущая способность]]></category>
		<category><![CDATA[сваи в пробитой скважине]]></category>
		<category><![CDATA[физико-механические свойства грунтов]]></category>
		<category><![CDATA[фундамент]]></category>

		<guid isPermaLink="false">https://web.snauka.ru/?p=47561</guid>
		<description><![CDATA[Целесообразность проектирования данного сооружения обусловлена необходимостью обеспечения города социальным жильем, так как вторичный фонд жилья ветшает и требует замены недорогим и качественным. Данная работа предусматривает строительство 16-этажного жилого дома в г. Тольятти.  Расчет осуществлялся автором в соответствии с требованиями [1] и [2]. Объемно-пространственная композиция здания и принятая этажность дома выбрана с учетом перспективной застройки района [...]]]></description>
			<content:encoded><![CDATA[<p><span>Целесообразность проектирования данного сооружения обусловлена необходимостью обеспечения города социальным жильем, так как вторичный фонд жилья ветшает и требует замены недорогим и качественным. Данная работа предусматривает строительство 16-этажного жилого дома в г. Тольятти. </span><br />
<span>Расчет осуществлялся автором в соответствии с требованиями [1] и [2]. Объемно-пространственная композиция здания и принятая этажность дома выбрана с учетом перспективной застройки района строительства. </span><br />
<span>Фундаменты рассчитываются для наиболее характерных участков здания (наружные и внутренние стены). При проектировании фундаментов здания или сооружения необходимо на плане первого этажа указать основные несущие конструкции подземной части и определить расчетные нагрузки, действующие в уровне обреза фундаментов.</span><br />
<span>Расчетные величины действующих нагрузок определяются как произведение нормативных значений на коэффициенты надежности по нагрузке </span><em><sub><span>f</span></sub></em><span>, которые должны соответствовать рассматриваемому предельному состоянию и учитывать возможные отклонения нагрузок в неблагоприятную сторону от нормативных значений. </span><br />
<span>Нагрузки и воздействия на основание, передаваемые фундаментами зданий и сооружений, должны устанавливаться расчетом. Исходя из рассмотрения совместной работы здания или сооружения и основания, или фундамента и основания, и приниматься с учетом требований [3]. Район строительства имеет следующие характеристики:</span><br />
<span>- расчетная температура наружного воздуха наиболее холодной пятидневки -31°</span><br />
<span>- расчетный вес снегового покрова (IV район) -2,4 кПа</span><br />
<span>- нормативное значение ветрового давления (III район) &#8211; 0,38 кПа.</span><br />
<span>В большинстве случаев расчет совместной работы надземной конструкции, фундамента и основания достаточно сложен, в связи с чем нагрузки на фундаменты определяют раздельно. При этом учитываются нагрузки, которые возникают при строительстве и эксплуатации зданий.</span><br />
<span>Автором были собраны нагрузки на фундаменты (см. табл. 1).</span></p>
<div style="text-align: left;" align="center"><span>Таблица 1 – Нагрузки на фундамент</span></div>
<table border="1">
<tbody>
<tr valign="top">
<td width="42"><span>№ п/п</span></td>
<td width="208"><span>Наименование нагрузки</span></td>
<td width="173"><span>Нормативная, Н/м</span><sup><span>2</span></sup></td>
<td width="131"><span>Расчётная, Н/м</span><sup><span>2</span></sup></td>
</tr>
<tr valign="top">
<td width="42"><span>1</span></td>
<td width="208"><span>Итоговая нагрузка</span></td>
<td width="173"><span>q </span><sub><span>II </span></sub><span>= 77150</span></td>
<td width="131"><span>89715</span></td>
</tr>
</tbody>
</table>
<p><span>Для наружной стены:</span><br />
<img src="http://content.snauka.ru/web/47561_files/0CARQS18L.gif" alt="" width="398" height="25" /><br />
<span>Для средней стены:</span><br />
<img src="http://content.snauka.ru/web/47561_files/0CA82BV02.gif" alt="" width="389" height="25" /><br />
<em><sub><span>Aст = 6 м</span></sub></em><em><sup><span>2</span></sup></em><em><sub><span> </span></sub></em><br />
<sub><span>Для торцевой стены:</span></sub><br />
<img src="http://content.snauka.ru/web/47561_files/0CAD9GFV7.gif" alt="" width="256" height="25" /><br />
<span>Следующим этапом является исследование инженерно-геологических условий на строительной площадке.</span><br />
<span>Инженерно-геологические изыскания на участке, отведенном под строительство 16-ти этажного жилого дома выполнены в 2011 г. Целевым назначением выполненных изысканий являлось:</span><br />
<span>- изучение геологического разреза участка в контурах проектируемого дома, степени выдержанности литологических слоев в горизонтальном и вертикальном направлениях на глубину активной зоны сжатия;</span><br />
<span>- уточнение гидрогеологических условий участка;</span><br />
<span>- определение значений показателей физико-механических свойств грунтов, слагающих разрез.</span><br />
<span>В соответствии с [4] и программой работ на исследуемом участке пробурено по 2 скважины глубиной по 23,0 м и 1 скважина глубиной 10 м под подземную парковку. В геоморфологическом отношении участок строительства приурочен к IV надпойменной террасе левобережья р. Волги. Поверхность участка проектируемого строительства ровная, спланированная, благоустроена и имеет абсолютные отметки – 87,5-88,8 м.</span><br />
<span>Геологическое строение исследуемого участка представлено мощной толщей четвертичных отложений, которые на глубину 100-120 м подстилаются глинами неогена.</span><br />
<span>Условия залегания грунтов и выделенные инженерно-геологические элементы (ИГЭ) указаны на инженерно-геологическом разрезе, представленном в соответствующем проекте:</span><br />
<span>Почва суглинистая (местами подсыпан чернозем). Мощность слоя 1,0-1,5 м.</span><br />
<span>ИГЭ-1. Суглинок светло-бурого цвета, твердой консистенции, макропористый, с солями карбонатов, с тонкими линзами песка. Залегает под почвенными грунтами выдержанным слоем до глубины 5,0 м. Мощность слоя 3,5-4,0 м.</span><br />
<span>ИГЭ-2. Супесь светло-бурого цвета, твердой консистенции, макропористая, с солями карбонатов и прослойками песка мощностью до 3-10 см. супесь вскрыта под суглинком, слоем мощностью 2,7-4,0 м.</span><br />
<span>ИГЭ-3. Суглинок светло-бурого цвета, твердой консистенции с пятнами ожелезнения и прослойками песка мощностью до 10 см. Залегает до глубины 11,0-12,5 м от поверхности земли слоем мощностью 2,0-4,3 м.</span><br />
<span>ИГЭ-4. Песок мелкий с тонкими прослойками пылеватого, светло-желтого цвета, малой степени водонасыщения, глинистый. Вскрытая мощность песка мелкого 3,0-12,0 м.</span><br />
<span>Подземные воды до глубины 23,0 м не вскрыты. </span><br />
<span>Нормативные и расчетные значения показателей физико-механических свойств грунтов приведены в таблице 2.</span></p>
<div style="text-align: left;" align="center"><span>Таблица 2 &#8211; Нормативные и расчетные значения показателей физико-механических свойств грунтов</span></div>
<table border="1">
<tbody>
<tr valign="top">
<td colspan="2" valign="center" width="259">
<div align="center"><span>Инженерно-геологический элемент и его номер</span></div>
</td>
<td valign="center" width="96">
<div align="center"><span>ИГЭ-1</span><br />
<span>Суглинок просадоч-ный</span></div>
</td>
<td valign="center" width="86">
<div align="center"><span>ИГЭ-2</span><br />
<span>Супесь</span><br />
<span>просадочный</span></div>
</td>
<td valign="center" width="102">
<div align="center"><span>ИГЭ-3</span><br />
<span>Суглинок</span><br />
<span>непросадоч-ный</span></div>
</td>
<td valign="center" width="77">
<div align="center"><span>ИГЭ-4</span><br />
<span>Песок</span><br />
<span>мелкий</span></div>
</td>
</tr>
<tr valign="top">
<td valign="center" width="146"><span>Природная влажность, %</span></td>
<td valign="center" width="113">
<div align="center"><span>Нормативное значение</span></div>
</td>
<td valign="center" width="96">
<div align="center"><span>10</span></div>
</td>
<td valign="center" width="86">
<div align="center"><span>7</span></div>
</td>
<td valign="center" width="102">
<div align="center"><span>13</span></div>
</td>
<td valign="center" width="77">
<div align="center"><span>4</span></div>
</td>
</tr>
<tr valign="top">
<td rowspan="2" valign="center" width="146"><span>Плотность при природ. влажности, г/см</span><sup><span>3</span></sup></td>
<td valign="center" width="113">
<div align="center"><span>J-0,85</span></div>
</td>
<td valign="center" width="96">
<div align="center"><span>1,69</span></div>
</td>
<td valign="center" width="86">
<div align="center"><span>1,72</span></div>
</td>
<td valign="center" width="102">
<div align="center"><span>1,81</span></div>
</td>
<td valign="center" width="77">
<div align="center"><span>1,70</span></div>
</td>
</tr>
<tr valign="top">
<td valign="center" width="113">
<div align="center"><span>J-0,95</span></div>
</td>
<td valign="center" width="96">
<div align="center"><span>1,68</span></div>
</td>
<td valign="center" width="86">
<div align="center"><span>1,70</span></div>
</td>
<td valign="center" width="102">
<div align="center"><span>1,79</span></div>
</td>
<td valign="center" width="77">
<div align="center"><span>1,69</span></div>
</td>
</tr>
<tr valign="top">
<td valign="center" width="146"><span>Плотность в сухом состоянии, г/см</span><sup><span>3</span></sup></td>
<td valign="center" width="113">
<div align="center"><span>Нормативное значение</span></div>
</td>
<td valign="center" width="96">
<div align="center"><span>1,56</span></div>
</td>
<td valign="center" width="86">
<div align="center"><span>1,63</span></div>
</td>
<td valign="center" width="102">
<div align="center"><span>1,62</span></div>
</td>
<td valign="center" width="77">
<div align="center"><span>1,64</span></div>
</td>
</tr>
<tr valign="top">
<td valign="center" width="146"><span>Плотность частиц грунта, г/см</span><sup><span>3</span></sup></td>
<td valign="center" width="113">
<div align="center"><span>Нормативное значение</span></div>
</td>
<td valign="center" width="96">
<div align="center"><span>2,72</span></div>
</td>
<td valign="center" width="86">
<div align="center"><span>2,71</span></div>
</td>
<td valign="center" width="102">
<div align="center"><span>2,72</span></div>
</td>
<td valign="center" width="77">
<div align="center"><span>2,66</span></div>
</td>
</tr>
<tr valign="top">
<td valign="center" width="146"><span>Коэффициент пористости, д.ед.</span></td>
<td valign="center" width="113">
<div align="center"><span>Нормативное значение</span></div>
</td>
<td valign="center" width="96">
<div align="center"><span>0,74</span></div>
</td>
<td valign="center" width="86">
<div align="center"><span>0,66</span></div>
</td>
<td valign="center" width="102">
<div align="center"><span>0,68</span></div>
</td>
<td valign="center" width="77">
<div align="center"><span>0,63</span></div>
</td>
</tr>
<tr valign="top">
<td valign="center" width="146"><span>Показатель текучести д. ед.</span></td>
<td valign="center" width="113">
<div align="center"><span>Нормативное значение</span></div>
</td>
<td valign="center" width="96">
<div align="center"><span>-0,50</span></div>
</td>
<td valign="center" width="86">
<div align="center"><span>-0,97</span></div>
</td>
<td valign="center" width="102">
<div align="center"><span>-0,22</span></div>
</td>
<td valign="center" width="77">
<div align="center"><span>-</span></div>
</td>
</tr>
<tr valign="top">
<td rowspan="3" valign="center" width="146"><span>Удельное сцепление С, кПа</span></td>
<td valign="center" width="113">
<div align="center"><span>X</span></div>
</td>
<td valign="center" width="96">
<div align="center"><span>12</span></div>
</td>
<td valign="center" width="86">
<div align="center"><span>6</span></div>
</td>
<td valign="center" width="102">
<div align="center"><span>14</span></div>
</td>
<td valign="center" width="77">
<div align="center"><span>2</span></div>
</td>
</tr>
<tr valign="top">
<td valign="center" width="113">
<div align="center"><span>J-0,85</span></div>
</td>
<td valign="center" width="96">
<div align="center"><span>10</span></div>
</td>
<td valign="center" width="86">
<div align="center"><span>5</span></div>
</td>
<td valign="center" width="102">
<div align="center"><span>13</span></div>
</td>
<td valign="center" width="77">
<div align="center"><span>2</span></div>
</td>
</tr>
<tr valign="top">
<td valign="center" width="113">
<div align="center"><span>J-0,95</span></div>
</td>
<td valign="center" width="96">
<div align="center"><span>9</span></div>
</td>
<td valign="center" width="86">
<div align="center"><span>4</span></div>
</td>
<td valign="center" width="102">
<div align="center"><span>13</span></div>
</td>
<td valign="center" width="77">
<div align="center"><span>1</span></div>
</td>
</tr>
<tr valign="top">
<td rowspan="3" valign="center" width="146"><span>Угол внутреннего трения, град</span></td>
<td valign="center" width="113">
<div align="center"><span>X</span></div>
</td>
<td valign="center" width="96">
<div align="center"><span>24</span></div>
</td>
<td valign="center" width="86">
<div align="center"><span>25</span></div>
</td>
<td valign="center" width="102">
<div align="center"><span>24</span></div>
</td>
<td valign="center" width="77">
<div align="center"><span>32</span></div>
</td>
</tr>
<tr valign="top">
<td valign="center" width="113">
<div align="center"><span>J-0,85</span></div>
</td>
<td valign="center" width="96">
<div align="center"><span>23</span></div>
</td>
<td valign="center" width="86">
<div align="center"><span>24</span></div>
</td>
<td valign="center" width="102">
<div align="center"><span>24</span></div>
</td>
<td valign="center" width="77">
<div align="center"><span>32</span></div>
</td>
</tr>
<tr valign="top">
<td valign="center" width="113">
<div align="center"><span>J-0,95</span></div>
</td>
<td valign="center" width="96">
<div align="center"><span>22</span></div>
</td>
<td valign="center" width="86">
<div align="center"><span>23</span></div>
</td>
<td valign="center" width="102">
<div align="center"><span>23</span></div>
</td>
<td valign="center" width="77">
<div align="center"><span>29</span></div>
</td>
</tr>
<tr valign="top">
<td colspan="2" valign="center" width="259"><span>Модуль деформации Е, МПа</span></td>
<td valign="center" width="96">
<div align="center"><span>17</span></div>
</td>
<td valign="center" width="86">
<div align="center"><span>19</span></div>
</td>
<td valign="center" width="102">
<div align="center"><span>19</span></div>
</td>
<td valign="center" width="77">
<div align="center"><span>28</span></div>
</td>
</tr>
</tbody>
</table>
<p><span>На следующем этапе мы должны рассмотреть все возможные варианты устройства фундаментов в полученных геологических условиях и выбрать самый экономически выгодный.</span><br />
<span>В соответствии с [1] сваи по несущей способности грунтов основания рассчитывают, исходя из условия</span></p>
<div align="center"><img src="http://content.snauka.ru/web/47561_files/0CAGWJD4C.gif" alt="" width="52" height="48" /><span>,</span></div>
<p><span>где </span><em><span>N</span></em><span> - расчетная нагрузка, передаваемая на фундамент, кН;</span><br />
<em><span>F</span></em><em><sub><span>f</span></sub></em><span> - несущая способность фундамента, кН; </span><br />
<em><sub><span>n</span></sub></em><span>-коэффициент надежности, принимаемый при определении </span><br />
<span>несущей способности фундамента расчетом равным 1,4.</span><br />
<span>Рассмотрим следующие варианты:</span><br />
<span>1.Определение несущей способности буровой сваи </span><br />
<em><span>N</span></em><span>=2651,48/1,4=1893,9 кН, окончательно принимаем расчетно-допускаемую нагрузку на сваю равной 1890 кН. </span><br />
<span>Необходимое количество свай – 176 штук</span><br />
<span>2.Определение несущей способности забивной сваи. </span><br />
<em><span>N</span></em><span> =840/1,4= 600 кН, окончательно принимаем расчетно-допускаемую нагрузку на сваю равной 600 кН. </span><br />
<span>Количество необходимых свай -550 штук</span><br />
<span>3. Определение несущей способности сваи в пробитой скважине.</span><br />
<span>Получаем</span><br />
<span><img class="alignnone size-full wp-image-48930" title="f1" src="https://web.snauka.ru/wp-content/uploads/2015/03/f1.png" alt="" width="130" height="45" /> кН</span><br />
<span>- условие надежной работы сваи по несущей способности основания.</span><br />
<span>По полученным результатам можем сделать вывод что самым приемлемым вариантом является последний, поэтому имеет смысл расчет осадки сваи в пробитой скважине. В соответствии с [2], осадку фундамента в пробитых скважинах с уширенным основанием определяем по схеме двухслойного линейно-деформируемого основания, состоящего из грунта уплотненной зоны и подстилающего грунта природного сложения (ИГЭ-3). При расчете осадки сжатие жесткого материала, втрамбованного в дно скважины не учитывается; размеры фундамента в плане принимаем равными размерам поперечного сечения уширенного основания в месте его наибольшего уширения; глубина заложения фундамента принимается на отметке низа уширенной части.</span><br />
<span>В уплотненной зоне принимаем модуль деформации грунта повышенным в 1,2 раза по сравнению с природным значением </span><em><span>E</span></em><sub><span>упл</span></sub><span>=1,2</span><em><span>Е</span></em><sub><span>пр</span></sub><span>=22,8 МПа; мощность слоя уплотненного грунта ниже жесткого ядра составляет </span><em><span>h</span></em><sub><span>упл</span></sub><span>=</span><em><span>r</span></em><em><sub><span>s</span></sub></em><span>-</span><em><span>r</span></em><em><sub><span>br</span></sub></em><span>=1,31-0,63=0,68 м; ширина уширения</span><br />
<img src="http://content.snauka.ru/web/47561_files/0CA69S2C0.gif" alt="" width="182" height="28" /><span> м; </span><br />
<span>длина уширения равна ширине </span><em><span>b</span></em><em><sub><span>br</span></sub></em><span> = 1,116 м; расстояние от дневной поверхности природной отметки грунта до низа уширения </span><em><span>d</span></em><span>=9,8 м.</span><br />
<span>Вычисление осадки фундамента производим по формуле метода послойного суммирования (см. п. 1. Приложения 2 к [4]):</span></p>
<div align="center"><img src="http://content.snauka.ru/web/47561_files/0CA1KAJ12.gif" alt="" width="125" height="47" /></div>
<p><span>где все обозначения стандартные</span><br />
<span>Природное давление на уровне низа уширенного основания будет равно:</span><br />
<em><span>p</span></em><em><sub><span>zq</span></sub></em><sub><span>,0</span></sub><span>= 18,1·9,8 = 117 кПа. </span><br />
<span>На один фундамент нормативная нагрузка будет равна </span><em><span>N</span></em><sub><span>II</span></sub><span>+</span><em><span>G</span></em><sub><span>ф</span></sub><span>=2200/1,15= 1914 кН.</span><br />
<span>Среднее давление на уровне низа уширенной части фундамента будет равно:</span></p>
<div align="center"><span><img class="alignnone size-full wp-image-48931" title="f1" src="https://web.snauka.ru/wp-content/uploads/2015/03/f11.png" alt="" width="185" height="50" /> кПа</span></div>
<p><span>Дополнительное давление на уровне низа уширенной части фундамента равно;</span></p>
<div align="center"><em><span>p</span></em><sub><span>0</span></sub><span>=</span><em><span>p</span></em><span>-</span><em><span>p</span></em><em><sub><span>zq,</span></sub></em><sub><span>0</span></sub><span>=1715 – 177 = 1538 кПа.</span><br />
<span>Найдем значение дополнительного давления на уровне низа уплотненной зоны грунта: </span><img src="http://content.snauka.ru/web/47561_files/1.gif" alt="" width="180" height="48" /><br />
<img src="http://content.snauka.ru/web/47561_files/1(1).gif" alt="" width="262" height="44" /><span>;</span><br />
<em><span>p</span></em><em><sub><span>zp,s</span></sub></em><span>=</span><em><span>p</span></em><em><sub><span>s</span></sub></em><em><span>p</span></em><sub><span>0</span></sub><span>=0,61 1538 = 939 кПа &lt; </span><em><span>R </span></em><span>= 1094,7 кПа.</span></div>
<p><span>Следовательно, определяем осадку в условиях линейной зависимости между напряжениями и деформациями в неуплотненном слое грунта природного сложения.</span></p>
<div align="center"><span>В соответствии с принятыми правилами принимаем толщину элементарного слоя </span><em><span>h</span></em><em><sub><span>i</span></sub></em><span>=0,4</span><em><span>d</span></em><em><sub><span>br</span></sub></em><span>=0,41,26=0,504 м.</span></div>
<p><span>Дополнительное давление от собственного веса грунта для каждого элементарного слоя будет равно:</span></p>
<div align="center"><em><span>p</span></em><span>·</span><em><span>p</span></em><em><sub><span>zq</span></sub></em><span>=0,50419,1=9,63 кПа.</span></div>
<p><span>Коэффициент </span><span>a</span><span> определяем по таблице 3 по параметрам<br />
</span><img src="http://content.snauka.ru/web/47561_files/1(2).gif" alt="" width="53" height="41" /><span> и </span><img src="http://content.snauka.ru/web/47561_files/1(3).gif" alt="" width="120" height="45" /><span>, </span><br />
<span>а значения </span><span>ξ</span><span> вычисляется по формуле </span><br />
<img src="http://content.snauka.ru/web/47561_files/1CASDDM1K.gif" alt="" width="53" height="45" /><br />
<span>и если назначаем </span><br />
<em><span>h</span></em><em><sub><span>i</span></sub></em><span>=0,42</span><em><span>b</span></em><em><sub><span>br</span></sub></em><span>, </span><br />
<span>то получаем для точки 1 на глубине </span><br />
<em><span>z</span></em><sub><span>1</span></sub><span>=</span><em><span>h</span></em><sub><span>1</span></sub><span>=0,4</span><em><span>b</span></em><em><sub><span>br</span></sub></em><span> </span><br />
<img src="http://content.snauka.ru/web/47561_files/1(4).gif" alt="" width="153" height="46" /><span>.</span><br />
<span>При равных слоях будем иметь к следующей точке одну и ту же добавку </span><span>Δξ</span><span> = 0,8; таким образом, для точки 2 получим </span><span>ξ</span><sub><span>2</span></sub><span> = 1,6 и т.д.</span><br />
<span>Нижняя граница сжимаемой толщи при учете взаимного влияния пяти фундаментов находится на глубине H</span><sub><span>c</span></sub><span>=6,92 м от низа жесткого ядра и осадка равна s= 7,6 см, что меньше предельно допустимого значения s</span><sub><span>u</span></sub><span>= 8 см.</span><br />
<span>Для следующего этапа работы необходим расчет стоимости устройства фундамента.</span><br />
<span>Критерием сравнительной экономической эффективности является минимум приведенных затрат, которые определяются с учетом себестоимости работ капитальных вложений в базу строительства, трудоемкости, продолжительности возведения фундаментов и расхода материалов.</span></p>
<div><span>Таблица 3 &#8211; Подсчет стоимости фундаментов</span></div>
<div>
<table border="1">
<tbody>
<tr valign="top">
<td rowspan="2" valign="center" width="223">
<div align="center"><span>Вариант фундамента</span></div>
</td>
<td rowspan="2" valign="center" width="127">
<div align="center"><span>Расчет</span></div>
</td>
<td valign="center" width="67">
<div align="center"><span>Объем </span><br />
<span>работ</span></div>
</td>
<td colspan="2" valign="center" width="156">
<div align="center"><span>Стоимость</span></div>
</td>
</tr>
<tr valign="top">
<td valign="center" width="67">
<div align="center"><span>м</span><sup><span>3</span></sup></div>
</td>
<td valign="center" width="85">
<div align="center"><span>единицы, тыс.руб./м</span><sup><span>3</span></sup></div>
</td>
<td valign="center" width="57">
<div align="center"><span>Всего, тыс.руб.</span></div>
</td>
</tr>
<tr valign="top">
<td valign="center" width="223"><span>1.Фундамент из буронабивных свай</span></td>
<td valign="center" width="127">
<div align="center"><span>176*18*0,78*15</span></div>
</td>
<td valign="center" width="67">
<div align="center"><span>2471</span></div>
</td>
<td valign="center" width="85">
<div align="center"><span>15,000</span></div>
</td>
<td valign="center" width="57">
<div align="center"><span>37065</span></div>
</td>
</tr>
<tr valign="top">
<td valign="center" width="223"><span>2.Фундамент из призматических свай</span></td>
<td valign="center" width="127">
<div align="center"><span>550*17*0,09*12</span></div>
</td>
<td valign="center" width="67">
<div align="center"><span>1450</span></div>
</td>
<td valign="center" width="85">
<div align="center"><span>12,000</span></div>
</td>
<td valign="center" width="57">
<div align="center"><span>17400</span></div>
</td>
</tr>
<tr valign="top">
<td valign="center" width="223"><span>3.Фундаменты (СПС)</span></td>
<td valign="center" width="127">
<div align="center"><span>(4*13+1*5)*166</span></div>
</td>
<td valign="center" width="67">
<div align="center"><span>830</span></div>
</td>
<td valign="center" width="85">
<div align="center"><span>13,000</span></div>
</td>
<td valign="center" width="57">
<div align="center"><span>9465</span></div>
</td>
</tr>
</tbody>
</table>
</div>
<p><span>Для данного здания в данных грунтовых условиях наиболее экономически эффективны (для 2014 г) сваи в пробитых скважинах с минимальной стоимостью 9,465 млн. руб.</span></p>
]]></content:encoded>
			<wfw:commentRss>https://web.snauka.ru/issues/2015/02/47561/feed</wfw:commentRss>
		<slash:comments>0</slash:comments>
		</item>
		<item>
		<title>Рациональный вариант фундаментов здания в сложных инженерно-геологических условиях г. Пензы</title>
		<link>https://web.snauka.ru/issues/2015/03/50636</link>
		<comments>https://web.snauka.ru/issues/2015/03/50636#comments</comments>
		<pubDate>Thu, 26 Mar 2015 05:22:33 +0000</pubDate>
		<dc:creator>Хрянина Ольга Викторовна</dc:creator>
				<category><![CDATA[05.00.00 ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ]]></category>
		<category><![CDATA[geotechnical conditions]]></category>
		<category><![CDATA[load bearing capacity]]></category>
		<category><![CDATA[prismatic pile]]></category>
		<category><![CDATA[pyramidal pile]]></category>
		<category><![CDATA[the construction site]]></category>
		<category><![CDATA[инженерно-геологические условия]]></category>
		<category><![CDATA[несущая способность]]></category>
		<category><![CDATA[пирамидальные сваи]]></category>
		<category><![CDATA[площадка строительства]]></category>
		<category><![CDATA[призматические сваи]]></category>

		<guid isPermaLink="false">https://web.snauka.ru/?p=50636</guid>
		<description><![CDATA[В последнее время в сложных грунтовых условиях предлагается устраивать фундаменты на забивных пирамидальных сваях [1, 2].  Пирамидальные сваи являются одной из разновидностей свай с наклонными гранями и применяются только как сваи трения, когда необходимо более полно использовать несущую способность однородного грунта. Эффективность пирамидальных свай обусловлена характером формирования зоны уплотнения при погружении их и законами распределения [...]]]></description>
			<content:encoded><![CDATA[<p><span>В последнее время в сложных грунтовых условиях предлагается устраивать фундаменты на забивных пирамидальных сваях [1, 2]. </span><br />
<span>Пирамидальные сваи являются одной из разновидностей свай с наклонными гранями и применяются только как сваи трения, когда необходимо более полно использовать несущую способность однородного грунта. Эффективность пирамидальных свай обусловлена характером формирования зоны уплотнения при погружении их и законами распределения напряжений в грунтах. В отличие от призматических свай, пирамидальные по мере погружения в грунт под нагрузкой работают враспор, подобно клину, что создает у боковых плоскостей сваи значительный объем уплотненного грунта с улучшенными физико-механическими характеристиками, и способствует восприятию наибольшей вертикальной нагрузки [3, 4]. </span><br />
<span>В настоящее время применяются пирамидальные сваи с малыми (1ч4°) и с большими (4ч15°) углами наклона боковых граней. Голова сваи имеет размеры до 80</span><span>ґ</span><span> 80 см и острия </span><span>-</span><span> до 10</span><span>ґ</span><span> 10 см. Длина этих свай </span><span>-</span><span> от 1,5 до 8 м. Пирамидальные сваи (при любом уклоне боковых граней) по характеру работы в грунте относятся к числу висячих. Под действием нагрузки происходит перемещение сваи относительно окружающего грунта и постоянное нарастание суммарных сил трения по боковым поверхностям и сопротивления под острием сваи. Характерным для свай с наклонными гранями является активная работа боковой поверхности.</span><br />
<span>Пирамидальные сваи особенно эффективны как на площадках, сложенных однородным недоуплотненным по глубине грунтом, так и в случаях, когда сваи прорезают слои плотных грунтов и их нижний конец заглубляется в более слабые грунты (за исключением илов, торфа, глинистых грунтов текучей консистенции, рыхлых песков). В этих условиях наличие наклонных граней позволяет получить требуемую несущую способность свай, которые применяют как одиночные сваи, в составе ленточных фундаментов под стены при однорядном и двухрядном расположении свай или в виде кустов свай под колонну. Однако не везде удается применять сваи с наибольшим уклоном боковых граней (</span><em><span>i &gt; </span></em><span>0,25), поскольку в плотных грунтах их погружение оказывается затруднительным. Поэтому сваи с углами наклона граней 2ч9° целесообразно использовать в грунтах плотных и средней плотности, а сваи с углами наклона 9ч15° &#8211; в рыхлых.</span><br />
<span>Геологическое строение площадки строительства пожарного депо на восемь автомобилей в г. Пенза отличается неоднородностью по составу и невыдержанностью по площади и глубине. Под слоем песка разной крупности мощностью 1,0ч4,0 м можно встретить переслаивающиеся слои слабых водонасыщенных лёссовидной супеси и суглинков. Инженерно-геологические условия площадки строительства представлены на рис.1, 2, 3. В таких сложных грунтовых условиях предлагается устраивать фундаменты на забивных пирамидальных сваях. Произведем сравнение призматических и пирамидальных свай равного объема в одинаковых грунтовых условиях. </span><br />
<span>В инженерно-геологических условиях (ИГУ 1) площадки строительства, представленных сверху слоем песка мощностью 4,0 метра, подстилаемого прослойкой слабого водонасыщенного лёссового грунта, мощностью 3,0 м (рис.1), фундаменты зданий и сооружений возводятся, как правило, на длинных сваях, забиваемых до плотного грунта (песок крупный средней плотности, насыщенный водой, вскрытая мощность 5,0 метров). В технико-экономическом отношении это решение является нерациональным, сложным и длительным в производстве работ. </span><br />
<span>Грунтовые условия (ИГУ 2) площадки в основном характеризовались наличием с поверхности слоя песка крупного средней плотности мощностью 1,0 м, подстилаемого мягкопластичным суглинком мощностью 4,0 метра (рис.2). </span><br />
<span>Грунтовые условия (ИГУ 3) площадки характеризовались наличием с поверхности слоя мягкопластичного суглинка мощностью 1,0 метр, подстилаемого песком крупным средней плотности мощностью 4,0 м (рис.3). </span></p>
<p><span>В пределах площадки с ИГУ 1 рассмотрим призматическую сваю </span><em><span>V</span></em><span> = 0,73 м</span><sup><span>3</span></sup><span>, длиной 8,0 м, сечением 0,3х0,3 м. В пределах площадок с ИГУ 2 и ИГУ 3 рассмотрим призматическую сваю </span><em><span>V</span></em><span> = 0,346 м</span><sup><span>3</span></sup><span>, длиной 2,0 м, сечением 0,41х0,41 м. </span><br />
<img class="aligncenter" src="http://content.snauka.ru/web/50636_files/289.gif" alt="" width="920" height="992" /></p>
<div align="center"><span>Рис.1. Расчетная схема для сравнения свай (ИГУ 1)</span></div>
<p><img class="aligncenter" src="http://content.snauka.ru/web/50636_files/517.gif" alt="" width="1250" height="554" /></p>
<div align="center"><span>Рис.2. Расчетная схема для сравнения свай (ИГУ 2)</span></div>
<p><img class="aligncenter" src="http://content.snauka.ru/web/50636_files/721.gif" alt="" width="1192" height="519" /></p>
<div align="center">
<p><span>Рис.3. Расчетная схема для сравнения свай (ИГУ 3)</span></p>
</div>
<p><span>Несущую способность </span><em><span>F</span></em><em><sub><span>d</span></sub></em><span>, кН, висячих забивных свай всех видов и сваи-оболочки, погружаемой без выемки грунта, работающих на сжимаемую нагрузку, определяют как сумму сил расчетных сопротивлений грунтов основания под острием сваи и на ее боковой поверхности с использованием расчетных схем (рис. 1, рис.2, рис.3) по формуле 7.8 [5]:</span></p>
<div align="center"><img src="http://content.snauka.ru/web/50636_files/727.gif" alt="" width="237" height="26" /><span>, (1)</span></div>
<p><span>где </span><span>γ</span><span> </span><em><sub><span>c</span></sub></em><em><span> </span></em><span>– коэффициент условий работы свай в грунте, принимаемый </span><span>γ</span><sub><span>c</span></sub><span> = 1,0;</span><br />
<em><span>R </span></em><span>– расчетное сопротивление грунта под острием сваи, кПа, принимаемое по таблице 7.1 [5];</span><br />
<em><span>А </span></em><span>– площадь опирания сваи на грунт, принимаемая равной площади поперечного сечения сваи, м</span><sup><span>2</span></sup><span>;</span><br />
<em><span>u </span></em><span>– наружный периметр поперечного сечения сваи, м;</span><br />
<em><span>f</span></em><em><sub><span>i</span></sub></em><em><span> </span></em><span>– расчетное сопротивление </span><em><span>i</span></em><span>-го слоя грунта основания, соприкасающегося с боковой поверхностью сваи, кПа, принимаемое по таблице 7.2 [5];</span><br />
<em><span>h</span></em><em><sub><span>i</span></sub></em><em><span> </span></em><span>– толщина </span><em><span>i</span></em><span>-го слоя грунта по боковой поверхности сваи, м, мощные пласты грунтов следует расчленять на однородные слои толщиной не более 2 м;</span><br />
<span>γ</span><em><sub><span>СR </span></sub></em><span>, </span><span>γ</span><em><sub><span>cf</span></sub></em><em><span> </span></em><span>– коэффициенты условий работы грунта соответственно под нижним концом и на боковой поверхности сваи, учитывающие влияние способа погружения сваи на расчетные сопротивления грунта и принимаемые по таблице 7.3 [5] равными 1, т.к. погружение сваи осуществляется дизель-молотом.</span><br />
<span>Полученные результаты сводим в таблицу 1.</span><br />
<span>В пределах площадки с ИГУ 1 рассмотрим пирамидальную сваю </span><em><span>V</span></em><span> = 0,73 м</span><sup><span>3</span></sup><span>, длиной 3 м с размерами в верхнем 0,8х0,8 м и нижнем 0,1х0,1 м сечениях. В пределах площадок с ИГУ 2 и ИГУ 3 рассмотрим пирамидальную сваю </span><em><span>V</span></em><span> = 0,346 м</span><sup><span>3</span></sup><span>, длиной 2,6 м с размерами в верхнем 0,6х0,6 м и нижнем 0,05х0,05 м сечениях. </span><br />
<span>Согласно СП 50-102-2003 [5] несущую способность пирамидальной, трапецеидальной и ромбовидной свай, прорезающих песчаные и глинистые грунты, </span><em><span>F</span></em><em><sub><span>d </span></sub></em><span>, кН, с наклоном боковых граней </span><em><span>i</span></em><em><sub><span>р</span></sub></em><em><span> </span></em><span>Ј</span><span> 0,025 следует определять с использованием расчетных схем (рис. 1, рис.2, рис.3) и по формуле:</span></p>
<div align="center"><img src="http://content.snauka.ru/web/50636_files/727(1).gif" alt="" width="306" height="26" /><span>, (2)</span></div>
<p><span>где </span><em><span>f</span></em><em><sub><span>i</span></sub></em><span>, </span><span>γ</span><em><sub><span>c</span></sub></em><span>, </span><em><span>R</span></em><span>, </span><em><span>A, h</span></em><em><sub><span>i</span></sub></em><em><span> </span></em><span>– то же, что в формуле (1);</span><br />
<em><span>u</span></em><em><sub><span>i</span></sub></em><em><span> </span></em><span>– наружный периметр сваи в </span><em><span>i</span></em><span>-м сечении, м;</span><br />
<em><span>u </span></em><em><sub><span>о</span></sub></em><em><span>,</span></em><em><sub><span>i</span></sub></em><em><sub><span> </span></sub></em><span>– сумма размеров сторон </span><em><span>i</span></em><span>-го поперечного сечения сваи, м, которые имеют наклон к оси сваи, м;</span><br />
<em><span>i</span></em><em><sub><span>р</span></sub></em><em><span> </span></em><span>– наклон боковых граней к ее оси в долях единицы, принимаемый равным </span><em><span>i</span></em><em><sub><span>р </span></sub></em><em><span>=</span></em><span>0,025;</span><br />
<em><span>E</span></em><em><sub><span>i</span></sub></em><em><span> </span></em><span>– компрессионный модуль деформации </span><em><span>i</span></em><span>-го слоя грунта по боковой поверхности сваи, кПа:</span></p>
<div align="center"><em><span>E</span></em><em><sub><span>i </span></sub></em><em><span>= E</span></em><em><sub><span>пол </span></sub></em><span>/ 4,0;</span></div>
<p><span>где</span><em><span> E</span></em><em><sub><span>пол</span></sub></em><em><sub><span> </span></sub></em><span>- полевой модуль деформации, определенный по результатам штамповых испытаний, кПа;</span><br />
<em><span>4,0</span></em><span> - региональный коэффициент перехода от полевого к компрессионному модулю деформации;</span><br />
<span>z</span><sub><span> </span></sub><em><sub><span>r</span></sub></em><em><span> </span></em><span>– реологический коэффициент, принимаемый </span><span>z</span><span> </span><em><sub><span>r</span></sub></em><sub><span> </span></sub><span>= 0,8;</span><br />
<em><span>K</span></em><em><sub><span>i</span></sub></em><em><sub><span> </span></sub></em><em><span>– </span></em><span>коэффициент, который зависит от вида грунта и принимается для песков и супесей </span><em><span>K</span></em><em><sub><span>i </span></sub></em><em></em><span>= 0,5, для глин при числе пластичности </span><em><span>I</span></em><em><sub><span>p</span></sub></em><em><span> </span></em><span>= 18, </span><em><span>K</span></em><em><sub><span>i</span></sub></em><em><sub><span> </span></sub></em><span>= 0,7, для глин при </span><em><span>I</span></em><em><sub><span>p</span></sub></em><em><span> </span></em><span>= 25, </span><em><span>K</span></em><em><sub><span>i</span></sub></em><em><span> </span></em><span>= 0,9 (при 18 &lt; </span><em><span>I</span></em><em><sub><span>p</span></sub></em><em><span> </span></em><span>&lt; 25 </span><em><span>K</span></em><em><sub><span>i</span></sub></em><em><sub><span> </span></sub></em><em></em><span>определяется по интерполяции).</span><br />
<span>Результаты расчетов приведены в таблице 1.</span></p>
<p><span>Таблица 1. Сравнение несущей способности призматических и пирамидальных свай </span></p>
<table border="1">
<tbody>
<tr valign="top">
<td width="41">
<div align="center"><span>№</span><br />
<span>площадок</span></div>
</td>
<td width="125">
<div align="center"><span>Конструкция сваи</span></div>
</td>
<td width="65">
<div align="center"><span>Глубина забивки сваи, м</span></div>
</td>
<td width="65">
<div align="center"><span>Размер головы, м</span></div>
</td>
<td width="73">
<div align="center"><span>Размер подошвы, м</span></div>
</td>
<td width="61">
<div align="center"><span>Объем сваи, м</span><sup><span>3</span></sup></div>
</td>
<td width="57">
<div align="center"><em><span>F</span></em><em><sub><span>d</span></sub></em><span>, кН</span></div>
</td>
<td width="60">
<div align="center"><em><span>F</span></em><em><sub><span>уд</span></sub></em><span>, кН</span></div>
</td>
</tr>
<tr valign="top">
<td rowspan="2" width="41">
<div align="center"><span>ИГУ</span><br />
<span>1</span></div>
</td>
<td width="125">
<div align="center"><span>Призматическая</span></div>
</td>
<td width="65">
<div align="center"><span>8</span></div>
</td>
<td width="65">
<div align="center"><span>0,3х0,3</span></div>
</td>
<td width="73">
<div align="center"><span>0,3х0,3</span></div>
</td>
<td width="61">
<div align="center"><span>0,73</span></div>
</td>
<td width="57">
<div align="center"><span>1206</span></div>
</td>
<td width="60">
<div align="center"><span>1652</span></div>
</td>
</tr>
<tr valign="top">
<td width="125">
<div align="center"><span>Пирамидальная</span></div>
</td>
<td width="65">
<div align="center"><span>3</span></div>
</td>
<td width="65">
<div align="center"><span>0,8х0,8</span></div>
</td>
<td width="73">
<div align="center"><span>0,1х0,1</span></div>
</td>
<td width="61">
<div align="center"><span>0,73</span></div>
</td>
<td width="57">
<div align="center"><span>3053</span></div>
</td>
<td width="60">
<div align="center"><span>4182</span></div>
</td>
</tr>
<tr valign="top">
<td rowspan="2" width="41">
<div align="center"><span>ИГУ</span><br />
<span>2</span></div>
</td>
<td width="125">
<div align="center"><span>Призматическая</span></div>
</td>
<td width="65">
<div align="center"><span>2</span></div>
</td>
<td width="65">
<div align="center"><span>0,41х0,41</span></div>
</td>
<td width="73">
<div align="center"><span>0,41х0,41</span></div>
</td>
<td width="61">
<div align="center"><span>0,346</span></div>
</td>
<td width="57">
<div align="center"><span>294</span></div>
</td>
<td width="60">
<div align="center"><span>850</span></div>
</td>
</tr>
<tr valign="top">
<td width="125">
<div align="center"><span>Пирамидальная</span></div>
</td>
<td width="65">
<div align="center"><span>2,6</span></div>
</td>
<td width="65">
<div align="center"><span>0,6х0,6</span></div>
</td>
<td width="73">
<div align="center"><span>0,05х0,05</span></div>
</td>
<td width="61">
<div align="center"><span>0,346</span></div>
</td>
<td width="57">
<div align="center"><span>776</span></div>
</td>
<td width="60">
<div align="center"><span>2243</span></div>
</td>
</tr>
<tr valign="top">
<td rowspan="2" width="41">
<div align="center"><span>ИГУ</span><br />
<span>3</span></div>
</td>
<td width="125">
<div align="center"><span>Призматическая</span></div>
</td>
<td width="65">
<div align="center"><span>2</span></div>
</td>
<td width="65">
<div align="center"><span>0,41х0,41</span></div>
</td>
<td width="73">
<div align="center"><span>0,41х0,41</span></div>
</td>
<td width="61">
<div align="center"><span>0,346</span></div>
</td>
<td width="57">
<div align="center"><span>1224</span></div>
</td>
<td width="60">
<div align="center"><span>3538</span></div>
</td>
</tr>
<tr valign="top">
<td width="125">
<div align="center"><span>Пирамидальная</span></div>
</td>
<td width="65">
<div align="center"><span>2,6</span></div>
</td>
<td width="65">
<div align="center"><span>0,6х0,6</span></div>
</td>
<td width="73">
<div align="center"><span>0,05х0,05</span></div>
</td>
<td width="61">
<div align="center"><span>0,346</span></div>
</td>
<td width="57">
<div align="center"><span>1753</span></div>
</td>
<td width="60">
<div align="center"><span>5066</span></div>
</td>
</tr>
</tbody>
</table>
<p><span>Сравнение свай равного объема: пирамидальной и призматической в данных инженерно-геологических условиях (ИГУ 1, ИГУ 2, ИГУ 3), позволяет сделать вывод о том, что несущая способность пирамидальных свай в 1,4 ч 2,6 раза выше, чем у призматических. </span><br />
<span>В условиях залегания с дневной поверхности более плотного слоя песка небольшой мощности (1-4 м), подстилаемого лёссовым просадочным (ИГУ 1) или мягкопластичным водонасыщенным грунтом (ИГУ 2) достигается наивысшая экономическая эффективность при применении пирамидальных свай по сравнению с призматическими. </span><br />
<span>При различных инженерно-геологических условиях (ИГУ 2 и ИГУ 3) произошло возрастание несущей способности у пирамидальных свай равного объема в 2,3 раза (ИГУ 3), а у призматических — в 4 раза при погружении концов свай в плотные грунты (ИГУ 3), что объясняется характером работы этих свай в грунте. При этом на площадке с ИГУ 2 при залегании под острием мягкопластичного водонасыщенного суглинка использование призматических свай экономически неоправданно.</span><br />
<span>Проведенный анализ не только показал возможность применения пирамидальных свай в рассмотренных грунтовых условиях, но и подтвердил их экономичность по сравнению с призматическими сваями. </span><br />
<span>По инженерно-геологическим условиям г. Пензы целесообразно применение пирамидальных свай, за исключением оснований, сложенных насыпными грунтами, бытовыми отходами, в случаях, когда на глубине менее 5 м под концами свай залегают глинистые грунты с показателем текучести I</span><sub><span>L </span></sub><span>= 0,75, а также в пучинистых грунтах, если силы пучения превышают величину вертикальной вдавливающей нагрузки на сваю. Рекомендуется пирамидальные сваи с большими углами наклона граней в фундаментах целиком располагать ниже уровня сезонного промерзания грунтов. Возможно последующее увеличение несущей способности пирамидальных свай в процессе их добивки после изготовления и набора прочности бетона.</span><br />
<span>Применение пирамидальных свай позволяет уменьшить расход бетона в 1,5ч2 раза, возможно использовать бетон более низких марок, снизить расход арматурной стали при применении свай без поперечного армирования. Сокращение расходов на транспортирование свай благодаря возможности применения обычного автотранспорта без прицепов. Сокращение продолжительности, стоимости и трудоемкости свайных работ за счет использования облегченного сваебойного и грузоподъемного оборудования.</span></p>
]]></content:encoded>
			<wfw:commentRss>https://web.snauka.ru/issues/2015/03/50636/feed</wfw:commentRss>
		<slash:comments>0</slash:comments>
		</item>
		<item>
		<title>Оценка инженерно-геологических условий северной оконечности плато Западная Поляна</title>
		<link>https://web.snauka.ru/issues/2017/04/80955</link>
		<comments>https://web.snauka.ru/issues/2017/04/80955#comments</comments>
		<pubDate>Wed, 19 Apr 2017 13:02:56 +0000</pubDate>
		<dc:creator>Хрянина Ольга Викторовна</dc:creator>
				<category><![CDATA[04.00.00 ГЕОЛОГО-МИНЕРАЛОГИЧЕСКИЕ НАУКИ]]></category>
		<category><![CDATA[dangerous engineering-geological processes]]></category>
		<category><![CDATA[engineering-geological conditions]]></category>
		<category><![CDATA[estimation]]></category>
		<category><![CDATA[genesis]]></category>
		<category><![CDATA[Indigenous plateau]]></category>
		<category><![CDATA[valley of the stream]]></category>
		<category><![CDATA[генезис]]></category>
		<category><![CDATA[долина ручья]]></category>
		<category><![CDATA[инженерно-геологические условия]]></category>
		<category><![CDATA[коренное плато]]></category>
		<category><![CDATA[опасные инженерно-геологические процессы]]></category>
		<category><![CDATA[оценка]]></category>

		<guid isPermaLink="false">https://web.snauka.ru/issues/2017/04/80955</guid>
		<description><![CDATA[Пензенский регион принадлежит к западной окраине Приволжской возвышенности, в тектоническом плане связан с отрогами Уральского хребта, в геологическом времени чаще занимал высокое положение над выступом кристаллического фундамента (Токмовский свод), существовал в виде суши, потому многие толщи пород в разрезе отсутствуют. Все реки, протекающие через регион, берут начало на нашей территории и уносят выпадающие осадки и [...]]]></description>
			<content:encoded><![CDATA[<p><span style="text-align: justify;">Пензенский регион принадлежит к западной окраине Приволжской возвышенности, в тектоническом плане связан с отрогами Уральского хребта, в геологическом времени чаще занимал высокое положение над выступом кристаллического фундамента (Токмовский свод), существовал в виде суши, потому многие толщи пород в разрезе отсутствуют. Все реки, протекающие через регион, берут начало на нашей территории и уносят выпадающие осадки и подземные потоки за ее пределы, что определило значительную заовраженность региона, развитие речной сети [1, 2, 3].</span></p>
<p style="text-align: justify;"><span>Город Пенза расположен на левом крутом берегу реки Суры, у ее излучины, где река меняет направление с восточного на северное. Коренные берега сложены породами мелового и палеогенового возраста [4, 5, 6]. Для города характерен пересеченый рельеф, абс. отм. поверхности изменяются от 260 м (Западная Поляна) до 137 м-урез воды в р.Сура на выходе из города.<br />
</span></p>
<p style="text-align: justify;"><span>Самый высокий район в пределах города – останец высокого плато Западная Поляна, сложенный прочными кремнистыми породами нижнего палеогена </span><span><span>ք</span><span><sub>1</sub></span></span><span>sz<span>:</span> черные, темно-серые кремнистые опоки [7, 8], песчаники сызранского яруса<span>, </span>залегающими на плотных глинах и суглинках верхнего мела, маастрихский ярус К</span><span><sub>2</sub></span><span>mstr [9, 10, 11]. Поскольку территория находилась преимущественно в континентальном режиме, все коренные морские породы подверглись глубокому выветриванию, растрескиванию, обохриванию, слабо или хорошо водопроницаемые.<br />
</span></p>
<p style="text-align: justify;"><span>В рамках учебно-ознакомительной геологической практики за период с 2000 по 2016 г.г. нами проводились инженерно-геологические наблюдения в долине ручья Кашаевки, вдоль северо-западной и северной оконечности плато. Верховья ручья Кашаевки располагаются в 70 м к северу от остановки «Диспетчерская» по ул. Мира, в 200 м восточнее ул. Окружной. Рассматриваемая зона протягивается вдоль крутого правого борта долины ручья, абс. отм. поверхности бровки составляют от 250 м на западе до 240 м на востоке, а дно долины соответственно понижается на восток от 240 до 210 м. Долина ручья асимметричного поперечного профиля, правый борт более крутой, местами выделяются надпойменные террасы, образованные на прочных кремнистых коренных породах нижнего палеогена или песчаниках верхнего мела. В верховьях ширина долины по верху от 15 м, по дну от трех до пяти метров, в среднем течении ширина дна до 50-70, местами, под площадкой гостиницы «Ласточка», до 100 м, а в верхней части до 500 <span style="color: black;">м.</span><br />
</span></p>
<p style="text-align: justify;"><span>Коренной правый склон сложен песками с прослоями трещиноватых кремнистых опок и тонкоплитчатых песчаников нижнего палеогена, перекрытыми делювиальными пылеватыми супесями и суглинками с дресвой этих пород, мощностью от 0,2 у бровки до трех-четырех м в нижней части склона. Наклоны поверхности склона до 30-35<sup>о </sup>в верхней части и до 15-20<sup>0</sup> у подножия, частично одернованы и закреплены корнями древесной растительности. В настоящее время, поверхность склонов бугристая, осложнена мелкими, два-три метра по ширине циркообразными оползнями (фото. 1), осовами, со смещениями по вертикали до одного метра глубины для почвенно-растительного слоя и до двух метров – для выветрелых, насыщенных водой делювиальных образований. Придолинная часть плато представляет собой в настоящее время густо заросшую полосу, частично заасфальтированную, пересеченную ложбинами естественного стока и трубами с бытовыми и поверхностными стоками.<br />
</span></p>
<p style="text-align: center;"><img src="https://web.snauka.ru/wp-content/uploads/2017/04/041917_1259_1.jpg" alt="" /></p>
<p style="text-align: center;"><span>Фото. 1. Циркообразные мелкие оползни и поваленные деревья<br />
</span></p>
<p style="text-align: justify;"><span>В начале 70-х годов прошлого века, при создании асфальтированной дороги по ул. Мира, верховья ручья (балка) были засыпаны насыпным грунтом и засажены тополями. В конце 80-х г.г. на расстоянии 50 м от шоссе насыпь была пригружена при установке ряда гаражей с глубокими погребами, что послужило приостановке развития эрозионных процессов. Русло ручья ниже гаражей было перекрыто бетонным лотком, по бокам высотою 0,5-0,7 м, на протяжении около 50 м для предотвращения размыва дна ручья.<br />
</span></p>
<p style="text-align: justify;"><span>Склоны долины до жилой застройки Ново-Западной Поляны находились в предельном равновесии, выглядели относительно устойчивыми: ровные, одернованы, закреплены корневой системой берез, сосен, кленов. В середине 80-х у бровки плато был возведении девятиэтажный дом, всего в 5 м от края обрыва, произошла пригрузка грунтов основания и перекрытие выходов подземных вод, наблюдавшихся местными жителями по склонам данного участка долины (опрос старожилов, «метод Делфи»).<br />
</span></p>
<p style="text-align: justify;"><span>Начиная с 2009 года и по настоящее время, верховья имеют симметричный облик, по дну вреза видны остатки разрушенного бетонного лотка (фото. 2), по которому стекали атмосферные осадки, и масса бытового мусора, поваленных деревьев. Склон правого берега долины на расстоянии 200 м от гаражей террасирован, выделяются одна или две горизонтальных поверхности, по которым была проложена «Тропа здоровья» 1981-82 г.г. Примерная ширина террас у слияния двух отвершков в верховьях ручья Кашаевки составляет 1,5 м, относительная высота над урезом воды в ручье 4-5 м, а ниже по течению ширина достигает трех метров и, начиная с абс. отм. 235 м, поверхность осложнена блюдцеобразными понижениями с переувлажненным грунтом, или мочажинами — это наблюдается просачивание грунтовых вод палеогенового горизонта.<br />
</span></p>
<p style="text-align: center;"><img src="https://web.snauka.ru/wp-content/uploads/2017/04/041917_1259_2.jpg" alt="" /><span><br />
</span></p>
<p style="text-align: center;"><span><span>Ф</span><span>ото. 2. Остатки бетонного лотка, свалка строительного мусора и бытовых отходов (днище ручья Кашаевки).<br />
</span></span></p>
<p style="text-align: justify;"><span>В 2010 г. (засуха) и в 2011 г. выходы подземных вод не наблюдались. Склоны террас отличаются большой крутизной, 15°-35<sup>о</sup>, благодаря чему на слабо задернованных участках происходят многочисленные смещения приповерхностного слоя увлажненного грунта и наклоны, падение деревьев (&#8220;пьяный лес&#8221;), оголенные корни вывороченных деревьев, мелкие поверхностные оползни – оплывины, корни деревьев в результате оползания приповерхностных переувлажненых грунтов часто обнажены (фото. 3, 4, 5). У бровки долины встречаются деревья с изогнутой комлевой частью ствола – «саблевидные» (фото. 6), возраст их 15-20 лет, следовательно, все время после освоения Ново-Западной Поляны строительством продолжались оползневые подвижки. Склоны осложнены многочисленными промоинами и представляют собой сильно эродированную поверхность, на которой прослеживаются прерывистые террасовидные участки и бугры, сменяющиеся западинами. Весь склон покрыт низкой кустарниковой растительностью и деревьями. В настоящее время оползневые подвижки идут в результате абляционных процессов.<br />
</span></p>
<p style="text-align: center;"><span><span><br />
<img src="https://web.snauka.ru/wp-content/uploads/2017/04/041917_1259_3.png" alt="" /></span><span><br />
</span></span></p>
<p style="text-align: center;"><span>Фото. 3.Сползание вниз по склону молодых деревьев («пьяный лес») по смоченной поверхности коренных пород вместе с делювием.<br />
</span></p>
<p style="text-align: center;"><img src="https://web.snauka.ru/wp-content/uploads/2017/04/041917_1259_4.png" alt="" /><span><br />
</span></p>
<p style="text-align: center;"><span>Фото. 4. Современное состояние склона в верховьях ручья Кашаевки:<br />
</span></p>
<p style="text-align: center;"><span>смещения покровных грунтов, поваленные деревья, ветки.<br />
</span></p>
<p style="text-align: center;"><img src="https://web.snauka.ru/wp-content/uploads/2017/04/041917_1259_5.jpg" alt="" /><span><br />
</span></p>
<p style="text-align: center;"><span>Фото. 5. Осыпание песчаных грунтов </span><span><span>ք</span><span><sub>1 </sub></span></span><span>в старой траншее на склоне долины<br />
</span></p>
<p style="text-align: center;"><img src="https://web.snauka.ru/wp-content/uploads/2017/04/041917_1259_6.png" alt="" /><span><br />
</span></p>
<p style="text-align: center;"><span>Фото. 6. Саблевидные деревья – искривление стволов деревьев во время роста при длительных подвижках на склоне, продолжение смещений на 2010 год.<br />
</span></p>
<p style="text-align: justify;"><span>В среднем течении ручья Кашаевки, под гостиницей «Ласточка», у подножия склона наблюдаются выходы подземных вод, абсолютная отметка 222 метра. Водовмещающими служат верхнемеловые пески и трещиноватые глауконитовые песчаники. Повсеместно на рассматриваемой территории в основании склона по правому борту, наблюдаются мочажины, просачивания грунтовых вод, что провоцирует в полосе тыловых швов террас развитие болотной растительности (хвощи, папоротники, рогоз и т.п.). Доминирующими видами травянистых растений на сильно заболоченных понижениях террас являются хвощ болотный (Equisetum palustre), камыш озерный (Scirpus lacustris). При достаточном дебите подземных вод — проявления выходов на поверхность в виде мочажин и родников наблюдаются на протяжении примерно 300 м, поверхносные потоки через каждые 15-20 м, до 6-7 выходов в разные годы.<br />
</span></p>
<p style="text-align: justify;"><span>Первоначально верхнемеловые воды были каптированы в начале 70-х г.г., вновь оборудован родник в 2000 г.: две стальные трубы диаметром 12 см, старая — 10 см (фото. 7). Дебит родника &#8211; 0,1 л/с. Вода прозрачная на 30 см, без запаха, мягкая, сладковатая на вкус, рН 6,5, температура 10<sup>о</sup> С. Воды образуют естественное озеро, в настоящее время заросшее ряской (фото. 8). Зарастанию озера способствовало строительство земляной дамбы и создание искусственного пруда в средней части долины у гостиницы «Ласточка» (фото.9), 1985-1987 г.г., особенно при заполнении долины ручья ниже дамбы делювиальными суглинками, глинами и суглинками мелового возраста, вывезенными из котлованов и при подрезке склонов левобережья долины в нижнем течении ручья — при строительстве усадьбы «Самко» и частных домов по ул. Зеленый Овраг. Началось заиливание дна пруда (перекрыли дренажную трубу), а затем и зарастание природного озера у родника, а к 2011 г. самого пруда.<br />
</span></p>
<p style="text-align: center;"><img src="https://web.snauka.ru/wp-content/uploads/2017/04/041917_1259_7.png" alt="" /><span><br />
</span></p>
<p style="text-align: center;"><span>Фото. 7. Каптированный источник, водовмещающие породы – трещиноватые глауконитовые песчаники верхнего мела, ярус маастрих. Водоупором служат плотные черные глины этого же яруса.<br />
</span></p>
<p style="text-align: center;"><img src="https://web.snauka.ru/wp-content/uploads/2017/04/041917_1259_8.png" alt="" /><span><br />
</span></p>
<p style="text-align: justify;"><span>    Фото. 8. Естественный водоем, озеро у подножия склона, а.о.222 м<br />
</span></p>
<p style="text-align: center;"><img src="https://web.snauka.ru/wp-content/uploads/2017/04/041917_1259_9.jpg" alt="" /><span><br />
</span></p>
<p style="text-align: center;"><span><span>    </span><span>Фото. 9. Земляная дамба и искусственный пруд в средней части долины под гостиницей «Ласточка»)<br />
</span></span></p>
<p style="text-align: justify;"><span>Пруд создан на участке расширении дна долины до восьми-десяти метров, левый берег высотой четыре-пять метров сложен верхнемеловыми глауконитовыми песчаниками – останец. Создание пруда обосновано следующими условиями: широкая пойма ручья, естественные выходы подземных вод, водонепроницаемое ложе долины из коренных черных глин верхнего мела К<sub>2</sub>. Глубина пруда в год создания была от одного до трех метров, вдоль русла. По правому берегу был отсыпан песчаный пляж. Земляная дамба проходит (фото.9) поперек долины с северо-запада на юго-восток. Первоначально высота над урезом воды была один метр, в настоящее время – всего 60 см. У правого берега расположен железобетонный регулирующий колодец, труба, отводящая излишнюю воду, выходит ниже дамбы в русло ручья Кашаевки.<br />
</span></p>
<p style="text-align: justify;"><span>У бровки склона долины ручья Кашаевки, в верховьях и днищах оврагов последние десятилетия наблюдаются многочисленные свалки мусора и бытовых отходов (фото. 2, 3). Состояние пруда в настоящее время плачевно – акватория фактически превращена в свалку, содержащую самые различные предметы: от банальных бутылок из-под пива, застрявших в гуще болотной травы в самых различных положениях, до кузова автомобиля и строительного мусора с арматурой. Это привело к загрязнению водоема, уменьшению скорости течения воды, обмелению, заиливанию дна и зарастанию растительностью, а в перспективе – к полному исчезновению.<br />
</span></p>
<p style="text-align: justify;"><span><span>А</span><span>нализ материалов ранее проведенных геолого-гидрогеологических [12, 13] исследований (ПензТИСИЗ) и обследование данной территории [14, 15], прилегающей к роднику, позволили выявить процессы, характер и генезис которых имеет природно-техногенные причины. К этим процессам относятся: заболачивание, подтопление, овражная и речная эрозия, оползни, оплывины, осовы.<br />
</span></span></p>
<p style="text-align: justify;"><span>Процессы гравитационные и эрозионные на склонах долины интенсифицируются за счет техногенного воздействия: беспорядочного сброса сточных вод, возведения многоэтажных зданий на расстоянии от пяти до 15 м от бровки склона [16, 17, 18]. Например, около гостиницы «Ласточка» на обнаженном уступе склона долины оврага расположена труба, по которой постоянно стекают бытовые стоки непосредственно на дно долины (фото. 10, 11). Это в значительной мере усиливает, а возможно и является в данном случае первопричиной эрозии. Для нейтрализации процесса рекомендуется ликвидировать все несанкционированные объекты сброса загрязненных вод и спроектировать систему бетонных лотков и дренажных колодцев для перехвата поверхностного и подземного стока. В пределах ровного бессточного плато Западная Поляна должна быть организована сеть ливневой канализации, т.к. в дождливый периоды и весеннего таяния на дорогах микрорайона образуются большие и глубокие лужи, когда вода заливает радиаторы машин.<br />
</span></p>
<p style="text-align: center;"><img src="https://web.snauka.ru/wp-content/uploads/2017/04/041917_1259_10.png" alt="" /><span><br />
</span></p>
<p style="text-align: center;"><span>Фото. 10. Несанкционированный сброс загрязненных вод<br />
</span></p>
<p style="text-align: center;"><span>и его последствия (ложбина бытовых стоков)<br />
</span></p>
<p style="text-align: center;"><img src="https://web.snauka.ru/wp-content/uploads/2017/04/041917_1259_11.png" alt="" /><span><br />
</span></p>
<p style="text-align: center;"><span>Фото. 11. Сброс поверхностных вод в верхней части склона долины руч. Кашаевки, провоцирующий активизацию эрозии. Образование (2011 г.) промоины вниз на склоне у гостиницы «Ласточка»<br />
</span></p>
<p style="text-align: justify;"><span>Следует отметить, что вся рассматриваемая территория в целом находится в неудовлетворительном экологическом состоянии: всюду заметны следы кострищ и обязательного атрибута кострищ – несанкционированных свалок бытового мусора и хлама. Кромка леса у бровки склона долины превращена в настоящую свалку бытового мусора.<br />
</span></p>
<p style="text-align: justify;"><span>Таким образом, современное состояние долины ручья Кашаевки в пределах Западной Поляны не отвечает даже самым элементарным санитарно-гигиеническим и экологическим нормам. В результате анализа маршрутных наблюдений можно сделать следующие предложения и рекомендации:<br />
</span></p>
<p style="text-align: justify;"><span>1. На территории выделено два водоносных горизонта. Современный аллювиальный водоносный горизонт распространен в пойменных отложениях ручья Кашаевки. Разгрузка второго и третьего горизонтов грунтовых вод палеогена (верховья ручья, а.о. 235 м) и коренных пород К<sub>2 </sub> (а.о. 225-220 м) осуществляется в средней и нижней частях юго-восточного склона долины, что создает возможность для сооружения каптированных родников.<br />
</span></p>
<p style="text-align: justify;"><span>2. На исследуемой территории развиты природно-техногенные процессы: заболачивание, переувлажнение грунтов — мочажины, оплывины, осыпи, оползни, овражная эрозия.<br />
</span></p>
<p style="text-align: justify;"><span>3. В качестве природоохранных мероприятий, направленных на нейтрализацию негативных природно-техногенных процессов, рекомендуется следующее:<br />
</span></p>
<ul>
<li>
<div style="text-align: justify;"><span>сооружение лотков, направляющих отвод поверхностных вод;<br />
</span></div>
</li>
<li>
<div style="text-align: justify;"><span>устройство на плато ливневой системы;<br />
</span></div>
</li>
<li>
<div style="text-align: justify;"><span>закрепление верхней части склона долины ручья Кашаевки;<br />
</span></div>
</li>
<li>
<div style="text-align: justify;"><span>расположение строений в 10-15 м от бровки склона, во избежание пригрузки, создание напряженного состояния грунтов;<br />
</span></div>
</li>
<li>
<div style="text-align: justify;"><span>создание подпорных стенок на участках каптирования родников;<br />
</span></div>
</li>
<li>
<div style="text-align: justify;"><span>ликвидация несанкционированного открытого сброса загрязненных вод бытовых стоков по склонам долины и в пределах поймы;<br />
</span></div>
</li>
<li>
<div style="text-align: justify;"><span>расчистка русла ручья для обеспечения нормального стока.<br />
</span></div>
</li>
</ul>
<p style="text-align: justify;"><span>Для рационального рекреационного использования высокого потенциала рассматриваемой территории рекомендуются следующие первоочередные мероприятия:<br />
</span></p>
<ul>
<li>
<div style="text-align: justify;"><span>провести санитарную чистку леса, удалить с территории и акватории пруда поваленные деревья, бытовой мусор и хлам;<br />
</span></div>
</li>
<li>
<div style="text-align: justify;"><span>организовать пешеходные дорожки по всей территории участка и построить удобные пешеходные спуски к долине ручья Кашаевки;<br />
</span></div>
</li>
<li>
<div style="text-align: justify;"><span>расчистить акваторию пруда от болотной растительности, очистить дно от бытового и строительного мусора, обеспечить режим минимальной проточности воды;<br />
</span></div>
</li>
<li>
<div style="text-align: justify;"><span>организовать детские игровые площадки с необходимым оборудованием;<br />
</span></div>
</li>
<li>
<div style="text-align: justify;"><span>максимально сохранить природные экосистемы.</span></div>
</li>
</ul>
]]></content:encoded>
			<wfw:commentRss>https://web.snauka.ru/issues/2017/04/80955/feed</wfw:commentRss>
		<slash:comments>0</slash:comments>
		</item>
	</channel>
</rss>
