Специальные инженерно-геологические исследования под строительство комплекса сооружений Серебрянского цементного завода в Михайловско

Министерство  образования Российской Федерации

Московский государственный  открытый университет

 

Горно-нефтяной факультет

 

 

 

 

Курсовой проект

по дисциплине: «Инженерно-геологические  изыскания»

на тему: «Специальные инженерно-геологические исследования под строительство комплекса  сооружений Серебрянского цементного завода в Михайловском районе Рязанской  области (стадия РД)»

 

 

 

 

Выполнил:

Студент  6 курса

Специальность: 130302

Шифр:

 

 

Проверил:

 

 

 

 

Москва, 2011 г.

 

Содержание

 

Введение. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . I. ОБЩАЯ  ЧАСТЬ.  АНАЛИЗ  И ОЦЕНКА ПРИРОДНЫХ  УСЛОВИЙ РАЙОНА ИССЛЕДОВАНИЙ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1.1. Физико-географические и экономические  условия района. . . . . . 1.1.1. Административное положение  района и его экономика. . . . . . . 1.1.2. Рельеф, геоморфология, орогидрография. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1.1.3. Климат, растительность, животный  мир. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1.2. Геологическая, гидрогеологическая, инженерно-геологическая и геоэкологическая  изученность . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1.2.1. Геологическое строение (стратиграфия, литология). . . . . . . . . . 1.2.2. Геолого-структурные особенности. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1.2.3. Гидрогеологические условия. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1.2.4. Инженерно-геологические условия. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1.2.5. Геоэкологические условия. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Выводы по разделу. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .   II. СПЕЦИАЛЬНАЯ  ЧАСТЬ. ПРЕДВАРИТЕЛЬНАЯ ОЦЕНКА  ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ ИНЖЕНЕРНОГО СООРУЖЕНИЯ  С ГЕОЛОГИЧЕСКОЙ СРЕДОЙ И ПРОГНОЗНЫЕ  РАСЧЕТЫ. . . . . . . 2.1. Характеристика проектируемого  объекта исследования. . . . . . . . 2.2. Обобщение, систематизация и  анализ ранее проведенных работ  и их оценка. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2.2.1. Топографо-геодезические работы. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2.2.2. Комплексная рекогносцировка местности . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2.2.3. Буровые работы. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2.2.4. Полевые испытания грунтов статическим зондированием. . . . . 2.2.5. Опытно-фильтрационные работы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2.2.6. Лабораторные работы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2.2.7. Оценка проведенных работ с  общей постановкой вопросов, оставшихся  не выясненными. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2.3. Инженерно- геологическая характеристика  участка и оценка основных  компонентов геологической среды. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2.3.1. Рельеф и геоморфология . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2.3.2. Горные породы. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2.3.3. Подземные воды. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2.3.4. Грунты. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2.3.5. Геологические и инженерно-геологические процессы. . . . . . . . 2.3.6. Геоэкология. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2.4. Интерпретация данных лабораторных, опытных работ и режимных наблюдений. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2.5. Прогнозные инженерно-геологические  расчеты . . . . . . . . . . . . . . 2.5.1. Определение осадки фундамента. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2.5.2. Подтопление объекта. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Выводы по разделу . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .   III. ПРОЕКТНАЯ ЧАСТЬ. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3.1. Оценка изученности участка исследований  и задачи проектируемых инженерно-геологических  работ. . . . . . . . . . . . . . . . . 3.2. Обоснование состава, объемов,  методики, техники проектируемых  инженерно- геологических работ. . . . . . . . . . . . . . . . . 3.3. Охрана окружающей среды. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ЗАКЛЮЧЕНИЕ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Графические приложения . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

4   6 7 7 9 11   13 15 37 40 43 44 44       46 47   49 50 50 51 53 54 54   60   61 62 63 66 67 83 86   86 94 94 97 99   101   102   102

 

 

Введение

 

Представленный курсовой проект основывается на материалах, собранных  в ЗАО «Институт «Рязаньпроект». Отделом инженерных изысканий были выполнены инженерно-геологические  изыскания для обоснования строительства  комплекса сооружений цементного завода по адресу: Рязанская область, Михайловский район, пос. Октябрьский.

Целью данного курсового  проекта является определение,  анализ  и  прогноз инженерно-геологических  процессов и явлений на участке  строительства, составление прогноза взаимодействия сооружения с окружающей средой, выявление опасных природных  геологических и инженерно-геологических  процессов, более глубокое изучение геологического строения и гидрогеологических условий.

В процессе разработки данного  курсового проекта был произведен анализ результатов ранее выполненных  работ на стадии РП: топографических; буровых; опытных полевых; лабораторных; камеральных, анализ которых позволил поставить задачи курсового проекта:

- выполнить оценку физико-географических, геологических, гидрогеологических, инженерно-геологических и инженерно-экологических  условий строительства объекта;

- более глубокое изучение геологического строения и гидрогеологических условий площадки строительства;

-оценка и прогноз развития  возможных геологических процессов  в связи со строительством  объекта.

- разработать проект инженерно-геологических  исследований.

В курсовой работе был проведен анализ результатов работ, выполненных  в процессе проведения инженерно-геологических  изысканий: топогеодезических, буровых, лабораторных, камеральных; приведены  методика выполненных полевых и  лабораторных работ и описание инженерно-геологических  условий участка строительства. На основании  ранее проведённых исследований и изучения фондовых материалов выяснено, что на участке строительства под влиянием определенных факторов могут образовываться инженерно-геологические явления и процессы, такие как просадка, осадка. Это дало возможность  выполнить прогнозные инженерно-геологические расчеты подтопления объектов и рассмотреть вопрос осадки оснований сооружений на участке строительства.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

I. ОБЩАЯ ЧАСТЬ

 

 

«Анализ и оценка природных условий

района исследований»

 

1.1. Физико-географические и экономические условия района

 

1.1.1. Административное положение района и его экономика

 

Объект исследования расположен в пос. Октябрьский Михайловского  района Рязанской области.

Михайловский муниципальный  район общей площадью 1841,17 км² расположен на западе южной природно-экономической зоны Рязанской области, в верхнем течении реки Прони - правого притока Оки. Административный центр - г. Михайлов.

С запада Михайловский район  граничит с Венёвским районом  Тульской области и Московской областью, с юга — со Скопинским, с востока — с Пронским, с севера — с Захаровским районом. Протяженность территории с севера на юг — 55 км, с запада на восток — 37 км.

Непосредственно сам пос. Октябрьский  расположен на северо-западе от г. Михайлов на реке Проня (рис.1.1). На северо-западе поселок граничит с пос. Горенка, на востоке — с  пос. Змеинка, на юге — с пос. Тереховое.

Район исследований имеет  развитую транспортную инфраструктуру. Через пос. Октябрьское проходят автомобильные дороги, связывающие поселок со всеми близлежащими населенными пунктами района.  С юго-восточной стороны от поселка проходит автодорога федерального значения «Калуга – Тула – Михайлов – Рязань», а с северо-восточной стороны  - трасса «Москва – Астрахань».

К тому же, к пос. Октябрьское проложена железнодорожная ветка на боковой ветке от станции Михайлов Московской железной дороги участка Ожерелье — Павелец со станцией Цементная.

Население пос. Октябрьское  по состоянию на 2010 г. составляет 6203 чел.

 

Рис. 1.1 – Выкопировка  с карты района расположения объекта  исследования

 

Основная масса трудоспособного  населения занята на крупном производстве стройматериалов— ЗАО «Михайловцемент» (производство цемента, добыча камня  и др.) , а также в сельском хозяйстве. Специализация сельского хозяйства — зерново-молочная. Из зерновых культур в районе выращивается пшеница, рожь, овес, ячмень, гречиха.

Экономику района значительно  улучшит строительство и эксплуатация Серебрянского цементного завода, который  и является объектом данного исследования.

 

 

1.1.2. Рельеф, геоморфология, орогидрография

 

Территория рассматриваемой  площади находится на восточном  склоне Средне-Русской возвышенности. Поверхность ее представляет собой  пологоволнистую равнину, постепенно снижающуюся в северо-восточном  направлении и средне расчлененную довольно густою сетью речных долин, балок и оврагов.

Описываемая территория имеет  поверхность, отражающую общие черты  структурного строения Русской платформы.

Возвышенные участки современной  поверхности связаны не столько  со структурными элементами известкового фундамента, сколько с рельефом кровли пород наиболее стойкими к размыванию. А именно процессы эрозии являются главным рельефообразующим фактором, действовавшим в течение всего длительного времени от ухода мелового моря до настоящего момента.

Под влиянием эрозии сложились  и оформились основные черты современного рельефа еще к началу четвертичного  периода.

На большей части территории это типичная эрозионная равнина, но на северо-западе, куда заходил ледник московской стадии, сохранились черты  и моренного рельефа – эту  часть можно выделить как вторичную  моренную равнину.

Таким образом, на рассматриваемой территории можно выделить два основных типа рельефа: вторичную моренную равнину и эрозионную равнину.

Вторичная моренная равнина. Поверхность ее сглаженная, но не однообразная, выделяются районы сильно расчлененные и расчлененные.

Большая часть вторичной  моренной равнины расположена в  зоне распространения днепровской  морены, а на северо-западе района –  московская морена. Морена обычно перекрывается  маломощными суглинками, а местами  выходит прямо под почву.

Эрозионная  равнина. Занимает большую часть территории, представляет собой пологоволнистую равнину, на которой рельефообразующими породами на междуречных пространствах являлись моренные и особенно покровные суглинки, а в придолинных – известняки и песчано-глинистые породы коренных отложений. По степени расчленения выделяются участки эрозионной равнины расчлененной и сильно-расчлененной.

Кроме эрозионной и моренной равнины имеют большое развитие зандровая равнина.

Зандровая равнина. Занимает большие водораздельные участки вдоль восточных границ. На северо- и юго- востоке равнина с поверхности слагается покровными суглинками и маломощными надморенными флювиогляциальными отложениями.

Также в изучаемом районе развиваются речные долины двух типов.

Долины 1-го типа широкие, с  хорошо развитыми надпойменными  террасами и широкой поймой. Склоны высокие, но сглаженные.

Долины 2-го типа – узкие, почти или вовсе без пойм, крутостенные, с высокими берегами, иногда видны  и слабо развитые надпойменные террасы.

К долинам первого типа относятся и долина р. Проня.

Пойма ровная, луговая, иногда заболоченная, высотой 2-4 м.

I-я надпойменная терраса  окаймляет пойму хорошо заметным  уступом;

II-ая надпойменная терраса  эрозионная, поверхность слабоволнистая, высота ее достигает от 10 м до 26 м над уровнем реки. Эта терраса аккумулятивная.

Весь бассейн реки Проня  имеет несимметричное строение с  крутым одним и пологим другим склоном.

 

 

1.1.3. Климат, растительность, животный мир

 

Район расположения объекта  исследования расположен в зоне умеренно-континентального климата, с теплым летом и умеренно-холодной зимой с устойчивым снежным покровом и хорошо выраженными, но длительными переходами сезонами года весны и осени.

По географическому положению  район находится под воздействием воздушных масс Атлантики, Арктического бассейна, а также масс, сформировавшихся над территорией Европы. В конце лета - начале осени, нередко во второй половине зимы и весной преобладает западный тип атмосферной циркуляции, сопровождающийся обычно активной циклонической деятельностью, значительными осадками, положительными аномалиями температуры воздуха зимой и отрицательными летом.

Среднегодовая температура  воздуха в Михайловском районе составляет 4,6°. Величина годовой амплитуды между средней месячной температурой самого холодного и самого теплого месяца равна 29°. Средняя температура января, самого холодного месяца года, составляет минус 10°.

В самый теплый месяц года (июль), средняя температура повышается до 18.5°. Продолжительность наиболее теплой части лета, со средней суточной температурой выше 15° С, составляет в среднем 95 дней. Годовая амплитуда  абсолютных температур составляет 80°.

Абсолютная влажность  воздуха в среднем за год составляет 7.8 мб. Наибольшая величина абсолютной влажности наблюдается в июле (14.9 мб), наименьшая - в январе - 2.8 мб.

Территория расположения объекта исследования относится  к зоне достаточного увлажнения. Средняя  многолетняя сумма осадков составляет 587 мм.

В течение года осадки распределяются неравномерно. Большая их часть (более 70%) выпадает в теплый период года с апреля по октябрь.

В среднемноголетнем варианте максимальное месячное количество осадков  наблюдается в июле - 80 мм, минимальное - в феврале, 30 мм.

Осадки летнего периода  часто носят ливневой характер. Сухие  периоды, как правило, прерываются  ливнями значительной интенсивности, вызывающими большие разрушения почвенного покрова. С декабря по март преимущественно твердые осадки.

Первый снежный покров появляется в октябре, устойчивый образуется в начале декабря. Самая ранняя дата его образования - конец октября, поздняя - 27 января. Наибольшая высота снежного покрова, 49-51см, наблюдается  в конце февраля и первой декаде марта. Продолжительность залегания  снежного покрова составляет 130 дней. Средняя дата разрушения устойчивого  снежного покрова отмечается 30 марта, а его схода - 9 апреля.