Примечание. Под сложными условиями подразумевается наличие факторов, при которых применение нормативных показателей для нормальных условий трассирования связано с необходимостью сноса капитальной застройки, нарушения архитектурно-исторической среды, переустройства систем инженерного оборудования.
Приложение 16
справочное
Характерные черты и особенности геологической среды ИСРЦ,
условия ее строительного освоения
1. Под геологической средой следует понимать совокупность территории с ее рельефом и гидрологическими объектами, геологическими образованиями, или "недрами" (т.е. горными породами и грунтами, вмещающими подземные воды), которые используются в качестве оснований или как вместилища зданий и сооружений.
2. Характерными чертами геологической среды в ИСРЦ являются следующие:
2.1. Слабая дренированность низменной территории при избыточном увлажнении земной поверхности атмосферными осадками, что определяет сплошную водонасыщенность грунтов и горных пород геологического разреза, близкое к поверхности положение зеркала грунтовых вод.
2.2. Проявление морских нагонных наводнений, вызывающих затопление и подтопление территорий, что обусловило необходимость создания комплекса сооружений защиты города от наводнений.
2.3 Глубокое, обычно свыше 25 - 35 м, залегание плотных и прочных коренных горных пород (котлинских глин вендского возраста), а также большая, порядка 15 - 20 м и более, глубина залегания кровли основного несущего относительно водоупорного слоя (плотных валунных суглинков и супесей лужской морены) и, соответственно, значительная мощность надморенной толщи слабых грунтов.
2.4. Широкое распространение непосредственно с поверхности многорядного напластования слабых водонасыщенных песчано-глинистых грунтов с весьма изменчивыми показателями их строительных свойств.
2.5. В связи с низкими фильтрационными свойствами преобладающих грунтов невозможность обеспечить, как это предлагается общесоюзными нормами, понижение уровня грунтовых вод в зоне застройки до глубины 2 - 3 м; наличие местных напоров подземных вод, проявляющихся при производстве земляных работ, в слоях первого от поверхности водоносного горизонта грунтовых вод.
2.6. Значительная загрязненность грунтовых вод и их агрессивность по отношению к каменным фундаментам, к бетону бетонных и железобетонных фундаментов, изделий и деталей, к металлическим конструкциям.
2.7. Распространение довольно глубоких (несколько десятков метров) древних врезов речных долин в кровлю коренных пород, заполненных переслаивающимися четвертичными образованиями и содержащими грунтовые и напорные подземные воды, а также наличие зон прямой гидравлической связи напорных и грунтовых вод.
2.8. Повсеместное присутствие в нижней части коренных пород и на контакте их с подстилающим кристаллическим фундаментом широко используемого высоконапорного гдовского подземного водоносного горизонта, содержащего солоноватые воды.
2.9. Развитие техногенных физико-геологических процессов и явлений, вызванных воздействием на геологическую среду городской застройки и связанных с ней видов жизнедеятельности.
3. Строительное использование геологической среды по степени его воздействия на существующую застройку в зоне влияния реконструктивной активности условно разделяется на четыре вида: поверхностное, приповерхностное, подповерхностное и глубинное.
3.1. К поверхностному освоению (наименее воздействующему на геологическую среду) относятся устройство дорожных оснований, создание, углубление и ликвидация водоемов и фарватеров, благоустройство рек, каналов, водоемов и прилегающих к ним территорий, укрепление откосов, берегов, а также другие работы по благоустройству земной поверхности без значительных объемов перемещения земляных масс.
3.2. К приповерхностному освоению - на глубину до 5 м, реже до 7 - 10 м (наиболее распространенному, в связи с чем весьма существенному по суммарному воздействию многочисленных объектов на геологическую среду и прилегающую застройку) - относятся отрывка траншей для прокладки инженерных коммуникаций, котлованов для возведения фундаментов зданий и сооружений, строительство полуподземных и подземных транспортных тоннелей и пешеходных переходов, подземных гаражей, а также другие строительные работы с преобладающим применением открытого способа их производства.
3.3. К подповерхностному освоению относятся сооружение преимущественно подземных выработок (шахт и тоннельных коллекторов), создание особо заглубленных специальных фундаментов зданий и сооружений в обводненной толще слабых неустойчивых песчано-глинистых грунтов, реализуемое в интервале глубин от 10 - 20 м до 35 - 50 м обычно с применением специальных методов и способов производства работ (в ряде случаев приводящее к деформациям поверхности земли, зданий и сооружений в пределах мульды оседания с радиусом деформаций в плане до 25 - 50 м от оси горно-строительных выработок).
3.4. К глубинному освоению относится строительство комплекса сооружений и тоннелей метрополитена (а также глубинных тоннельных коллекторов) преимущественно на глубине свыше 50 м, но с сильно различающимися условиями возведения разных частей комплекса.
При этом строительство подземных станционных залов, перегонных тоннелей и тоннельных коллекторов под толщей слабых водонасыщенных песчано-глинистых грунтов в устойчивых коренных породах приводит к осадкам и другим деформациям поверхности земли, зданий и сооружений в пределах мульды оседания (в плане до 50 - 300 м от оси выработок). При сооружении в слабых неустойчивых грунтах наклонных эскалаторных ходов и шахт с использованием метода замораживания грунтов имеют место значительные деформации при промораживании грунтов и после их оттаивания, что приводит к нарушениям исторической застройки в зоне строительства.
4. Воздействие планируемых строительных работ на геологическую среду и прилегающую застройку зависит от инженерно-геологических условий, особенностей планировки и застройки данного городского района, технического состояния фундаментов и конструкций существующих зданий, размещения подземных коммуникаций, формы, размеров и глубины заложения строящегося здания или подземного сооружения, объемно-планировочных и конструктивных его решений, степени приближенности строящегося объекта к существующим зданиям, а также от организации и технологии строительства.
Определяющими факторами при этом являются геологическое строение и гидрогеологические условия, глубина заложения сооружения, близость его к существующим зданиям, технология строительства объекта.
5. При преобладающем приповерхностном освоении и использовании геологической среды - возведении фундаментов зданий и сооружений, прокладке инженерных коммуникаций - следует различать обычные котлованы (траншеи), глубина которых не превышает заложение подошвы фундаментов близрасположенных зданий, и так называемые "глубокие" котлованы (траншеи), отрываемые ниже подошвы фундаментов ближайших зданий и сооружений.
6. Следует учитывать, что при открытом способе производства работ (отрывка глубоких траншей, котлованов и строительство подземных сооружений, относительно мало заглубляемых в грунт) нарушения в пределах возможной призмы обрушения траншеи или котлована возникают вследствие:
потери устойчивости грунта в основании существующих фундаментов и нисходящего откоса;
дополнительной осадки грунтов в результате отклонения ограждающих конструкций;
развития осадки грунтов из-за дополнительного загружения соседней площадки при возведении нового здания (сооружения);
дополнительной осадки грунтов при строительном водопонижении в связи с уплотнением грунтов основания, суффозионным выносом мелких частиц, переходом грунтов в плывунное состояние и др.;
деформации фундаментов и наземных конструкций из-за использования или неизбежного проявления вибрации при погружении шпунта, свай, при работе машин и механизмов.
7. При подповерхностном и глубинном видах освоения геологической среды - проходке тоннелей и других подземных выработок различного назначения закрытом способом (т.е. при подработке существующей застройки) - основным видом деформации является сдвижение пород и грунтов, проявляющееся в виде осадки, оседания, или вертикальных перемещений поверхности, а также в виде ее искривления в результате сдвигов, горизонтального растяжения и сжатия.
Необходимо учитывать следующие причины деформаций при разных способах строительства:
при щитовой проходке тоннелей - выпуск грунта в забой выработки, несвоевременное или некачественное заполнение строительного зазора между крепью и выработкой, деформация оболочки щита и тоннельной обделки;
при проходке малозаглубленных тоннелей способом продавливания - смещение грунтовой толщи ножевой частью строительного комплекса, выпуск грунта в забой;
при горном способе проходки (при извлечении крупных валунов в забое, разработке прослоев песчаника в глинах) - переборы грунта в забое, многократные перекрепления выработки.
8. Следует принимать во внимание, что применение в подземном строительстве специальных методов проходки, обусловленное особенностями петербургских инженерно-геологических условий, может вызывать нарушения:
при кессонном способе щитовой проходки - внезапные выпуски грунта в забой при вскрытии песчаных линз, даже незначительных по мощности (до 0,5 - 1,0 м), сопровождающемся прорывом сжатого воздуха через эти линзы на поверхность;
при искусственном замораживании грунтов - пучение поверхности вследствие миграции воды в пылевато-глинистых грунтах, что сопровождается значительными осадками после оттаивания грунтов, а также дренирование тоннелем оттаявших грунтов с их дополнительным уплотнением под природной нагрузкой в связи с поздним (по завершении стабилизации осадки) зачеканиванием швов тоннельной обделки;
при строительном водопонижении - уплотнение грунтов в осушенном объеме под природной нагрузкой, развитие суффозионного выноса мелких частиц грунта во время откачки воды, гниение деревянных элементов фундаментов (свай, ростверков, лежней).
9. Деформации наземных зданий и сооружений (вплоть до их разрушения) в результате сдвижения горных пород и грунтов над строящимися подземными сооружениями различны на разных участках мульды сдвижения. В зданиях, попавших в среднюю часть мульды, деформации развиваются обычно в нижних этажах и в фундаментах, а на крайних участках мульды - в пределах верхних этажей зданий.
Необходимо учитывать, что вследствие возможных наклонов земной поверхности (с результирующим креном зданий) и ее искривлений (с изгибом зданий) опасность представляют даже небольшие сдвижения с оседаниями поверхности в несколько сантиметров, которые развиваются в центре мульды над протяженными участками тоннелей и глубинных тоннельных коллекторов.
Приложение 17
обязательное
Инженерно-геологическое районирование территории ИСРЦ для строительного
освоения с учетом использования подземного пространства
При инженерно-геологическом районировании произведено членение территории ИСРЦ на три зоны, три подзоны, семь районов и четыре подрайона, что позволило отразить разнообразие геологического строения, гидрогеологических условий, а также особенности освоения территории.
Зоны с присвоенными им номерами I, II, III подразделяются в зависимости от глубины залегания кровли коренных пород или, что то же, от суммарной мощности толщи четвертичных образований. Отражая общий характер геологического строения, эти зоны соответствуют выделенным на территории объемным блокам зонирования геологической среды, показанным на схеме.
|
Зона I
|
Зона II |
Зона III
|
|
Слабо расчленная кровля коренных пород (прочных котлинских глин) залегает на глубине от 20 до 50 м |
Сильно эродированная кровля (поверхность) коренных пород во врезах древних погребенных долин, залегает на глубине от 50 до 100 м и более |
Небольшие в плане участки с относительно более высоким залеганием кровли коренных пород - на глубинах порядка 15 м, но не более 20 м
|
Подзоны, которым присвоены буквенные индексы А, Б и В, выделяются по количеству водоносных горизонтов, имеющих распространение в толще четвертичных образований. Эти подзоны отражают относительную сложность важнейшей для строительства части геологического разреза и основные черты гидрогеологической обстановки, что в значительной мере определяет условия подземного строительства.
|
Подзона А
|
Подзона Б |
Подзона В
|
|
Распространен только горизонт грунтовых вод, включающий также участки возможного проявления местных напоров воды
|
Помимо горизонта грунтовых вод, имеет распространение верхний межморенный или полюстровский напорный водоносный горизонт |
Распространены, кроме грунтовых вод, оба - верхний и нижний - межморенные напорные водоносные горизонты |
|
Охватывает полностью площади средовых районов (кварталов) 4, 6, 7, 10, 30, 36а, 38, 39, 43, 43а, 46, 47а, 47б, 51, 51а, 52, 53, 56, 58, 61, 63, 63а, 64, 65, 66, 68, 79, 82, 83, 84а, 84в, 91, 94, 94а, 95, 96, 97, 97а, 100, 101, 103, 104, 105, 106, 110, 111, 114, 114а, 115, 119, 128, 129
|
Включает площадь средовых районов 8, 17, 18, 21а, 28, 28а, 29, 33, 34, 37, 37а, 39, 41, 71, 76, 87, 88, 88а, 88б, 89, 92, 93, 120, 121, 122, 126 |
Развита на площади средовых районов 12, 13, 14, 15, 22, 23, 74а, 108 |
Районы выделены по основным встречающимся сочетаниям двух показателей: по глубине залегания кровли и по мощности главнейшего несущего относительно водоупорного слоя лужской (осташковской) морены. Эти районы отражают как мощность верхней части геологического разреза - надморенной толщи, представленной преимущественно слабыми водонасыщенными песчано-глинистыми грунтами, так и мощность подстилающего ее водоупора. Районам присвоены индексы, выраженные сочетанием двух арабских цифр, разделенных косой чертой (в числителе - по глубине залегания кровли морены, в знаменателе - по мощности морены).
