WWW.NEW.PDFM.RU
БЕСПЛАТНАЯ  ИНТЕРНЕТ  БИБЛИОТЕКА - Собрание документов
 

«ПОДЗЕМНЫХ ВОД В КОТЛОВАН ГЛУБОКОГО ЗАЛОЖЕНИЯ Е. Е. Ермолаева ООО «Инженерная Геология», г. Москва Поступила в редакцию 20 марта 2015 г. Аннотация: рассмотрены вопросы выбора средств ...»

УДК 556.3:624.31 (470.3)

ВЫБОР СРЕДСТВ ИНЖЕНЕРНОЙ ЗАЩИТЫ ОТ ПРИТОКА

ПОДЗЕМНЫХ ВОД В КОТЛОВАН ГЛУБОКОГО ЗАЛОЖЕНИЯ

Е. Е. Ермолаева

ООО «Инженерная Геология», г. Москва

Поступила в редакцию 20 марта 2015 г .

Аннотация: рассмотрены вопросы выбора средств инженерной защиты от притока подземных

вод в котлован глубокого заложения, а также изменения гидрогеологических условий при строи­

тельстве крупных объектов на примере конкретного сооружения в г. Москва. Дана краткая ха­ рактеристика объекта, геоморфологических особенностей, геологического строения и гидрогео­ логических условий. Прогноз гидрогеологических изменений участка строительства выполнен на основании численного моделирования геофильтрации с помощью программного комплекса Ключевые слова: инженерная защита, гидрогеология, подземные воды, строительство, водопо­ нижение, барражный эффект, «стена в грунте .

Abstract: questions of selection tools engineering protection from groundwater inflow to the pit deep­ laid, and changes in hydrogeological conditions in the construction of large object on the example of concrete construction in Moscow. Gives a brief description of the object, geomorphology, geological structure and hydrogeological conditions. Forecast hydrogeological changes on the construction site is made on the basis of numerical simulation of geofiltration using MODFLOW software complex .

Keywords: protection engineering, hydrogeology, groundwater, the construction of buildings and struc­ В последнее время на территории Москвы и Мос­ встречаются до 4-х водоносных горизонтов, разделен­ ковской области существенно выросло число крупных ных водоупорными толщами. Питание первого от строительных объектов с фундаментами глубокого поверхности водоносного горизонта зависит от утечек заложения. Одновременно с этим, увеличилось коли­ техногенных вод из инженерных коммуникаций, а чество аварий, связанных с резким понижением уров­ также инфильтрации атмосферных осадков. Инфиль­ ня подземных вод, с развитием значительной депрес­ трация в свою очередь зависит от распределения сионной воронки или, наоборот, затопление подвалов покровных глинистых отложений и их мощности .

окружающих зданий в результате барражного эффек­ Участки, где глинистые отложения отсутствуют, та. Основная причина – проектирование подобных размыты или удалены при строительстве, являются сооружений без учета прогнозного изменения гидро­ зонами интенсивной инфильтрации. На таких геологических параметров, особенно в условиях участках, при наличии выдержанных нижележащих плотной городской застройки. водоупорных слоев в толщах песчаных отложений Влияние строительства на гидрогеологические ус­ или в суглинистых толщах с частыми прослоями и ловия территории может проявляться в изменении линзами песков, образуются водоносные горизонты, многих параметров подземной гидросферы. В практи­ которые подтапливают подземные части зданий и ческом отношении наиболее важные из них – подъем сооружений [1] .

уровня грунтовых вод и вызванное этим подтопление Объект исследования представляет собой ком­ территории, а также обводненность фундаментов. плекс 4, 5, 6, 9, 11, 14, 16 и 17-ти этажных зданий с Исходя из многолетнего опыта инженерно-геоло­ общим многоуровневым подвалом, с габаритами под­ гических изысканий в Москве, застраиваемую терри­ земной части в плане 181 138 м, с заглублением торию целесообразно считать потенциально подтоп­ подвала 22,0 м .





При проектировании объекта иссле­ ляемой. дований проводилось изучение подземного простран­ В зоне активного строительства подземных граж­ ства на глубину до 45,0 м. Данный объект наиболее данских сооружений на глубинах более 30 м в Москве полно отображает проблему освоения подземного ВЕСТНИК ВГУ. СЕРИЯ: ГЕОЛОГИЯ. 2015. № 3 Выбор средств инженерной защиты от притока подземных вод в котлован глубокого заложения пространства, имеет значительную глубину заложе­ ниже – коренными отложениями нижнего мела и ния фундамента, проходящего через два водоносных верхней юры .

горизонта. Часть комплекса расположена в пойме не­ Гидрогеологические условия площадки до глубины большой реки, убранной в коллектор. Кроме того, по 45 м представлены двумя водоносными горизонтами:

всему периметру участок застройки окружен здания­ надморенным горизонтом, приуроченным к ми различного времени постройки на различных фун­ аллювиальным и флювиогляциальным отложениям и даментах с разнозаглубленными подвалами. В данной надъюрским к флювиогляциальным и нижнемело­ постановке необходимо учесть мероприятия, реализа­ вым песчаным отложениям .

ция которых с одной стороны обеспечит нормальные Непосредственно на территории, прилегающей к условия строительства и эксплуатации проектируемо­ площадке, стационарные режимные пункты наблюде­ го сооружения, с другой – позволит минимизировать ний за уровнем подземных вод отсутствуют. Бли­ изменения существующих гидрогеологических усло­ жайшая наблюдательная скважина, характеризующая вий на застроенной территории. аналогичные геолого-гидрогеологические условия, В геоморфологическом отношении участок расположена на расстоянии 400,0 м. По данным ре­ расположен в пределах двух геоморфологических жимных наблюдений за уровнем подземных вод в элементов: поймы реки Фильки и флювиогляциаль­ этой скважине, проведенных в течение 9 лет, величи­ ной равнины. на среднемноголетней амплитуды колебания уровня В геологическом отношении на исследуемой грунтовых вод составила около 1,5 метров (рис. 1) .

площадке развиты отложения, представленные песча­ Эта величина и принималась в дальнейшем для моде­ ными и глинистыми четвертичными отложениями, лирования рассматриваемого проектируемого участка .

Рис. 1. Среднемноголетняя амплитуда колебания уровня грунтовых вод в наблюдательной скважине .

Прогноз гидрогеологических изменений. Для про­ флювиогляциальных отложений, с начальным коэф­ ведения численного моделирования геофильтрации фициентом фильтрации – 0,05 м/сут;

использовалась программа MODFLOW [2]. 3 слой – песчаная часть флювиогляциальных от­ На участке строительства вертикальная дискрети­ ложений окско-днепровского межледниковья, с на­ зация области фильтрации была принята шестислой­ чальным коэффициентом фильтрации – 2 м/сут. Сле­ ной. дует отметить, что в пределах третьего модельного 1 слой – техногенные грунты, песчаные современ­ слоя распространены выдержанные слабопроницае­ ные аллювиальные и флювиогляциальные отложения мые прослои суглинков, поэтому вертикальный ко­ московского межледниковья, с первоначальным ко­ эффициент фильтрации третьего слоя принимался в 2 эффициентом фильтрации – 5 м/сут; раза меньше, чем горизонтальный .

2 слой – суглинисто-супесчаный слой моренных и 4 слой – глинистые отложения нижнего мела, с на­

–  –  –

Рис. 2. Геолого-гидрогеологический разрез фильтраци­ онной схематизации и плановая дискретизации области моделирования. Слой I – Кф = 5 м/сут; слой II Кф – 0,05 м/сут;

слой III Кф = 2 м/сут; слой IV Кф = 0,05 м/сут; слой V Кф = 1,5 м/сут; слой VI Кф = 0,008 м/сут (горизонтальный) и Кф = 0,0003 м/сут (вертикальный) .

Следует отметить, что в дальнейшем значения на­ чального коэффициента фильтрации для каждого из слоев уточнялись при решении обратной задачи .

Расчетная область была покрыта неравномерной сеткой, состоящей из 142 х 142 блоков со сторонами 24,0 х 24,0 м на периферии модели и 5,0 х 5,0 м вбли­ зи проектируемых зданий. Размер области моделиро­ вания составляет 2400 х 2400 м, что обусловлено не­ обходимостью учета всех внешних границ на рас­ стоянии, заведомо большем, чем радиус влияния ве­ роятных возмущений от проектируемых строений и мероприятий по их инженерной защите .

Необходимо отметить, что уровень грунтовых вод может подниматься на 1,0–1,5 м выше отметок, за­ фиксированных в процессе инженерно-геологических изысканий. Это подтверждается данными режимных наблюдений за амплитудой колебания уровня грунто­ вых вод. В то же время, на застроенных городских территориях может возникать временное повышение уровня грунтовых вод, вызванное утечками из водо­ несущих коммуникаций, поливами и т.д. [3]. Для уче­ та неблагоприятных изменений гидрогеологических условий произведен прогнозный расчет, предпола­ гающий увеличение инфильтрационного питания в 1,5 раза (до 0.0003 м/сут) и повышения уровня на внешних границах на 1 м .

В качестве защиты от обводнения фундаментов Рис. 3. Организация водопонижения с помощью дрена­ используют пристенный дренаж, «стена в грунте», жа без создания «стены в грунте» (схема): 1 естественный либо сочетание застенного дренажа и «стены в грун­ уровень подземных вод; 2 измененный уровень вод; 3 те». С помощью численного моделирования выпол­ дренажный слой; 4 дренажная труба; 5 котлован; 6 нялся прогноз эффективности трех предложенных направление естественного потока .

ВЕСТНИК ВГУ. СЕРИЯ: ГЕОЛОГИЯ. 2015. № 3 Выбор средств инженерной защиты от притока подземных вод в котлован глубокого заложения Рис. 4. Работа «стены в грунте» и возникающий при Рис. 5. Работа «стены в грунте» совместно с застен­ этом барражный эффект (схема): 1 естественный уро­ ным дренажем (схема): 1 естественный уровень подзем­ вень подземных вод; 2 измененный уровень вод; 3 ных вод; 2 измененный уровень вод; 3 дренажная «стена в грунте»; 4 котлован; 5 направление естествен­ труба; 4 «стена в грунте»; 5 дренажный слой; 6 кот­ ного потока. лован, 7 направление естественного потока .

Суммарный водоприток к дренажу при этом не достигает 1,3 м, но быстро затухает по мере удаления превысит 6300 м3/сут в осенне-весенние (многовод­ от здания. Влияние барражного эффекта на ближай­ ные) периоды года и в среднем составит 6000 м3/сут. шие здания и биоценоз не достигают критических Очевидно, что такое масштабное водопонижение об­ значений, т. к. положение уровня подземных вод ладает рядом существенных недостатков. В частно­ практически не изменится относительно среднемно­ сти, возникает большая депрессионная воронка (ра­ голетних значений [4] .

диус которой более 1500 м), что может привести к Результаты прогнозного моделирования эффек­ неблагоприятным последствиям для окружающих тивности работы «стены в грунте» совместно с за­ зданий и биоценозов, и водоотведение таких объемов стенным дренажом и возникающим при этом барраж­ дренажных вод – крайне дорогостоящее мероприятие. ным эффектом в обоих рассматриваемых водоносных Результаты прогнозного моделирования эффек­ комплексах приведены на рисунке 5. Из иллюстрации тивности работы «стены в грунте» и возникающего видно, что барражный эффект оказывается меньше, при этом барражного эффекта в обоих рассматривае­ чем в варианте только «стены в грунте», и суммарный мых водоносных комплексах приведены на рисунке 4. водоприток к дренажу в многоводные периоды года при этом не превысит 50 м3/сут .

Из иллюстрации видно, что повышение уровня у стен

–  –  –

ВЕСТНИК ВГУ. СЕРИЯ: ГЕОЛОГИЯ. 2015. № 3




Похожие работы:

«План мероприятий КГБОУ ДО "Хабаровский краевой центр развития творчества детей и юношества" на 2017 год № Наименование мероприятия Сроки Ответственный п/п проведения январь Краевая он-лайн викторина, посвя...»

«ПРАВИТЕЛЬСТВО АСТРАХАНСКОЙ ОБЛАСТИ СЛУЖБА ПРИРОДОПОЛЬЗОВАНИЯ И ОХРАНЫ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ АСТРАХАНСКОЙ ОБЛАСТИ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ДОКЛАД ОБ ЭКОЛОГИЧЕСКОЙ ОБСТАНОВКЕ В АСТРАХАНСКОЙ ОБЛАСТИ В 2012 ГОДУ г. Астрахань 2013 г. УДК ББК Государ...»

«Максимович Н. Г. Воздействие испытаний твердотопливных ракетных двигателей на геологическую среду // Геоэкология. Инженерная геология. Гидрогеология . Геокриология, 2007.N5. – С.404-412. ГЕОЭКОЛОГИЯ. ИНЖЕНЕРНАЯ ГЕОЛОГИЯ. ГИД...»

«МИНИСТЕРСТВО ПРИРОДНЫХ РЕСУРСОВ И ЭКОЛОГИИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ УНИТАРНОЕ НАУЧНО-ПРОИЗВОДСТВЕННОЕ ПРЕДПРИЯТИЕ "ГЕОЛОГОРАЗВЕДКА" (ФГУНПП "ГЕОЛОГОРАЗВЕДКА") Россия, 192019, Санкт-Петербург, ул. Книпович, д.11, корп.2, тел.: (812) 412-76-30, факс: (812) 412-98-83 www.geolraz.com, E-mail: geolraz@geolraz.com, geolraz@g...»

«НАУЧНЫЙ ЖУРНАЛ №4 ГЕОГРАФИЯ И ПРИРОДНЫЕ РЕСУРСЫ http: // www.izdatgeo.ru КРАТКИЕ СООБЩЕНИЯ УДК 556.52 + 911.2 В. Ю. АБАКУМОВА Институт природных ресурсов, экологии и криологии СО РАН, г. Чита ВОДОТОКИ ПЕРВОГО ПОРЯДКА КАК ПОКАЗАТЕЛЬ УСЛОВИЙ СТОКА В РЕЧНОМ БАССЕЙНЕ Рассмотрены водотоки первого порядка бассейна реки Чита в Забайкальском кра...»

«МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РЕСПУБЛИКИ БЕЛАРУСЬ выпуск 30 ПОДПИСНОЙ ИНДЕКС 74940 индивидуальная подписка 749402 ведомственная подписка ВИТЕБСКОГО ГОСУДАРСТВЕННОГО ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО УНИВЕРСИТЕТА ISSN 2079-7958 ISSN 2306-1774 МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РЕСПУБЛИКИ БЕЛАРУСЬ УЧ...»

«Вестник Ивановского государственного университета Серия Биология, Химия, Физика, Математика Вып. 3 / 2000 С. 129 – 140 Д. И. Молдаванский АППРОКСИМИРУЕМОСТЬ КОНЕЧНЫМИ P-ГРУППАМИ H...»

«Андреева Юлия Викторовна МОРФОЛОГИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ ПАЛЕАРКТИЧЕСКИХ ВИДОВ МАЛЯРИЙНЫХ КОМАРОВ КОМПЛЕКСА "ANOPHELES MACULIPENNIS" (DIPTERA, CULICIDAE) 03.00.08 – зоология Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата биоло...»








 
2018 www.new.pdfm.ru - «Бесплатная электронная библиотека - собрание документов»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.