Авторефераты по всем темам >>
Авторефераты по геологии-минералогии
Инженерно-геологические проблемы мегаполисов юга России и их влияние на строительство
Автореферат докторской диссертации по геологии-минералогии
|
Страницы: | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | |
СКАЧАТЬ ОРИГИНАЛ ДОКУМЕНТАСваи-стойки сечением 0,3 ? 0,3 м. Важнейшим в мегаполисе опорным слоем для свай являются песчано-алевритовые породы мечеткинской свиты палеогена P2m. Толща этих пород имеет своеобразный вещественный состав и относится к типу пород с жесткими связями. По существу они представляют разновидности, промежуточные между песками и песчаниками, образуя гамму пород разнообразной прочности. Причем, песчаники играют среди них подчиненную роль и залегают в виде караваев или маломощных пластов, обычно называемых плитами.
Основные породообразующие значения в этих породах принадлежат кварцу, глаукониту, опалу и цеолиту. Кварц доминирует и составляет до 90-95% материала. Глауконит встречается обычно в количестве до 15-25%.
Опал определяет прочность породы. Последняя же зависит не только от его количества, варьирующего от нескольких процентов до 20-30% и даже 50%, но и от его типоморфной разновидности. Наибольшая прочность вызывается стекловидным опалом, нередко переходящим в халцедон или кварцит. Последние служат цементом очень крепких сливных или кварцитовидных песчаников с временным сопротивлением сжатию свыше 100 МПа. Эти породыа образовались более 60 миллионов лет назад, и с тех пор их прочность только увеличивалась.
Глубина забивки свай в эти грунты чрезвычайно редко превышает 3 м, при продолжении забивки сваи разрушаются. Несущая способность свай, опирающихся на песчано-алевритовые породы, не зависит от длины свай и обводненности грунтов; это типичные сваи-стойки. Аналогичная несущая способность (95-100 т) характерна и для песчано-алевритовых пород другой свиты палеогена - царицынской. Сваи в глинах киевской свиты палеогена обеспечивают несущую способность 90 т при длине свай 4,0-5,6 м.
Пески ергенинской свиты неогена обеспечивают несущую способность свай длиной 3,0-4,5 м в диапазоне 75-90 т. Сваи длиной 5 м в хазарских песках имеют несущую способность 80 т, длиной 13 м - 125 т.
Висячие сваи сечением 0,3 ? 0,3 м. Результаты испытаний свай этого типа, зависящие от несущей способности как под острием, так и по боковой поверхности, имеют наименьшую несущую способность, что вполне соответствуют физико-механическим свойствам грунтов, окружающих сваи. К ним относятся:
- верхнечетвертичные глины хвалынского горизонта mQIIIhv, которые выше уровня грунтовых вод при длине сваи 5 м обеспечивают несущую способность 70-85 т, снижающуюся при обводнении до 35 т;
- озерно-аллювиальные глины и суглинки бекетовского горизонта ааl-aQIII-IVbk подстилаемые хвалынскими глинами mQIIIhv; при длине свай 16-21 м несущая способность равна 40-45 т;
- озерно-аллювиальные глины и суглинки aQIII-IVbk при длине свай 21,6-23 м Ч 67 т;
- лессовые породы LQIII, которые при длине свай 4,5-6,5 м обеспечивают несущую способность 30-40 т (опыты с замачиванием);
- глины майкопской свиты палеогена Р3mk, которые при длине свай 7 м выдерживают нагрузки до 95 т;
- лессовые породы LQIII, подстилаемые глинами майкопской свиты Р3mk, которые при длине свай 8,5 м имеют несущую способность 80 т;
- лессовые породы ательского горизонта с прослоями песков LQIII,at, которые при длине свай 7,5-8,0 м выдерживают нагрузку в диапазоне 52-80 т;
- пески ательского горизонта QIII,at, которые при длине свай 4-7 м обеспечивают нагрузку 60-80 т.
Буронабивные сваи диаметром от 0,6 до 1,5 м и глубиной погружения от 16 до 30 м испытывались на различных объектах, но в сходных инженерно-геологических условиях - опорными слоями во всех опытах были скальные и полускальные породы мечеткинской и царицынской свит палеогена.
Полученные данные о несущей способности свай различного диаметра указывают на вполне очевидную связь между ними. Минимальные значения несущей способности были получены у свай диаметром 0,6-0,8 м (от 350 до 500 т); максимальные - у свай с уширением до 1,5 м (от 1164 до 1364 т); промежуточные - у свай диаметром 1 м - 615 до 976,9 т, при этом несущая способность тем больше, чем больше длина сваи.
Таким образом,среди изученных грунтов в качестве опорных слоев для свай-стоек предпочтительны глины киевской свиты палеогена, пески ергенинской свиты неогена, пески хазарской свиты и в особенности песчано-алевритовые породы мечеткинской и царицынской свит палеогена. Эти же пять типов грунтов рекомендуются в качестве надежных опорных слоев для фундаментов мелкого заложения.
Заключение
1. В результате исследований выявлены пространственные закономерности ИГУ территории мегаполиса и установлены принципиальные различия для ИГ районов города, относящихся к Прикаспийской синеклизе и Приволжской моноклинали.
К ним относятся тектоническая позиция и господствующий тип тектонических движений, преобладающие типы четвертичных отложений, геоморфологические условия, состав и физико-механические свойства грунтов, геологические и ИГ процессы. Итоги анализа приведены в таблице 4.
2. Впервые для территорииа мегаполиса разработана детальная характеристика геологического строения, тектонических, геоморфологических, гидрогеологических, геодинамических условий, состава и физико-механических свойств грунтов применительно к различным типам фундаментов, включая техногенные насыпные и намывные грунты;
3. Выявлены пространственные закономерности ИГУ, детализирована и уточнена на основе новых данных разработанная ранее (1981 г.) схема инженерно-геологического районирования территории.
4. Выполнена оценка и прогноз изменений инженерно-геологических условий территории мегаполиса под влиянием техногенеза.
5. Выполнено детальное исследование 13 литологических горизонтов 90-100 метровой толщи скальных и полускальных пород палеогена и определение нормативных характеристик сжимаемости каждого горизонта по данным 112 испытаний грунтов статическими нагрузками на штампы; по этим данным установлена тесная связь между сжимаемостью и пористостью (?=0,85).
6. По данным 245 испытаний грунтов статическими нагрузками на сваи диаметром от 0,3 до 1,5 м выявлены закономерности несущей способности различных типов свай в 11 важнейших типах ИГУ.
7. Выявлено формирование над соляными куполами геофизических и геохимических аномалий как потенциальных геопатогенных зон.
Основные положения диссертации
опубликованы в следующих работах:
В ведущих рецензируемых научных журналах и изданиях, включенных в перечень ВАК РФ:
1. Инженерно-геоэкологическое картографирование территории Волгоградской агломерации / С. И. Махова [и др.] // Изв. вуз. Стр-во. 2002. N 9. С. 123-129.
2. Синяков В. Н., Махова С. И., Долганов А. П. Современные представления о физико-механических свойствах песчано-алевритовых пород мечеткинской свиты палеогена // Вестн. ВолгГАСУ. Сер.: Стр-во и архитектура. 2008. Вып. 12 (31). С. 29 - 32.
3. Долганов А. П., Махова С. И., Синяков В. Н. Песчано-алевритовые породы терригенно-кремнистой формации палеогена как важнейший фактор устойчивости сооружений территории г. Волгограда // Вестн. ВолгГАСУ. Сер.: Стр-во и архитектура. 2009. Вып. 13 (32). С. 11-14.
4. Инженерно-геологические особенности набухающих грунтов территории Волгоградского мегаполиса / С. И. Махова [и др.] // Вестн. ВолгГАСУ. Сер.: Стр-во и архитектура. 2009. Вып. 16 (35). С. 49-52.
5. Инженерно-геологические особенности намывных грунтов территории Волгоградского мегаполиса / С. И. Махова [и др.] // Вестн. ВолгГАСУ. Сер.: Стр-во и архитектура. 2009. Вып. 15 (34). С. 24-28.
6. Инженерно-геологическая характеристика насыпных грунтов территории Волгоградского мегаполиса / С. И. Махова [и др.] // Вестн. ВолгГАСУ. Сер.: Стр-во и архитектура. 2009. Вып. 15 (34). С. 29-33.
7. Сравнительный анализ сложных инженерно-геологических условий территории Волгоградского мегаполиса в связи с современным многоэтажным строительством / С. И. Махова [и др.] // Вестн. ВолгГАСУ. Сер.: Стр-во и архитектура. 2009. Вып.16 (35). С. 46-48.
8. Петрографо-минералогическая характеристика грунтов мечеткинской свиты палеогена / С. И. Махова [и др.] // Вестн. ВолгГАСУ. Сер.: Стр-во и архитектура. 2009. Вып. 14 (33). С. 17-20.
9. Махова С. И. Сравнительный анализ техногенного подтопления территорий мегаполисов юга России и их влияния на современные геологические процессы // Экология урбанизированных территорий. 2010. № 4. С. 51-56.
Монография:
10. Инженерная геология и геоэкология Волгограда / С. И. Махова [и др.]. Волгоград : Изд-во ВолгГАСУ, 2007. 126 с.
В других научных изданиях:
11. Махова С. И., Синяков В. Н., Кузнецова С. В. Инженерно-геологические картографические модели урбанизированных территорий на примере Волгоградской агломерации // Рациональное природопользование. Здоровье населения. Пермь : [Изд-во ПГУ], 2001. Т. IV. С. 37-39.
12. Махова С. И. Геоэкологические условия территории поселка Средняя Ахтуба // Экология, охрана среды, строительство: материалы VI регионал. конф. молодых исследователей Волгогр. обл., Волгоград : [Изд-во ВолгГАСА], 2001. С. 34-35.
13. Махова С. И., Синяков В. Н., Кузнецова С. В. Современные геологические процессы на территории Волгоградской городской агломерации // Рациональное природопользование. Здоровье населения. Пермь : [Изд-во ПГУ], 2001. Т. IV. С. 39-41.
14. Махова С. И., Синяков В. Н., Кузнецова С. В. Типизация форм техногенной нагрузки на территории Волгоградской агломерации // Поволжский экологический вестник. Волгоград : Изд-во ВоГУ, 2001. Вып. 8. С. 45-47.
15. Карта распространения структурно-неустойчивых грунтов Волгоградской агломерации / С. И. Махова [и др.] // Поволжский экологический вестник. Волгоград : Изд-во ВоГУ, 2001. Вып. 8. С. 42-45.
16. Махова С. И. Геоэкологическое районирование нефтегазоносных территорий Волгоградского Заволжья // Вестн. ВолгГАСУ. Сер.: Естеств. науки. 2002. Вып. 2 (6). С. 82-87.
17. Синяков В. Н., Кузнецова С. В., Махова С. И. Пространственные особенности формирования инженерно-геологических условий Прикаспийской впадины // Петрогенетические, историко-геологические и пространственные вопросы в инженерной геологии : материалы Междунар. науч. конф., г. Москва, 28-29 мая 2002 г. М. : Изд-во МГУ, 2002. С. 98-99.
18. Влияние накопителей жидких отходов на атмосферу и здоровье человека / С. И. Махова [и др.] // Качество внутреннего воздуха и окружающей среды : материалы науч. конф., г. Волгоград, 25-29 сент. 2002 г. Волгоград : [Изд-во ВолгГАСА], 2002. С. 54-60.
19. Махова С. И., Эрдниев О. В. Закономерности развития опасных природных и техногенных процессов на северо-западе Прикаспия (на примере Волгоградской области) // Единый Каспий: Межгосударственное сотрудничество и проблемы экономического и социального развития региона : сб. тр. Междунар. науч.-практ. конф., г. Астрахань, 10-11 июня 2002 г. Астрахань : Изд-во АГПУ, 2002. С. 134-136.
20. Геохимическое загрязнение верхних горизонтов литосферы: природная защищенность и геоэкологическое картографирование / С. И. Махова [и др.] // Вестн. ВолгГАСУ. Сер.: Естеств. науки. 2002. Вып. 2 (6). С. 70-76.
21. Махова С. И., Созанов Ю. К. Природная защищенность почв и грунтовых вод Прикаспийской низменности от техногенного загрязнения // Архитектура, строительство, экология : материалы Междунар. науч.-практ. конф., г. Барселона, 18-25 июня 2002 г. Волгоград : Изд-во ВолгГАСА, 2002. С. 59-61.
22. Махова С. И. Проблемы радиационной безопасности на нефтегазоносных территориях Прикаспия // Надежность и долговечность строительных материалов и конструкций : материалы Междунар. науч.-техн. конф., г. Волгоград, 27-29 марта 2003 г. Волгоград : Изд-во ВолгГАСА, 2003. Ч. IV. С. 127-128.
23. Махова С. И., Новикова С. В. Инженерно-геологические особенности Волгоградской области // Поволжский экологический вестник. Волгоград : ВоГУ, 2005. Вып. 11. С. 179-185.
24. Махова С. И., Картушина Ю. Н. Изменение геологической среды в результате техногенного воздействия в Прикаспийском регионе // Гидрогеология и карстоведение. Пермь : [Изд-во ПГУ], 2006. Вып.16. С. 162-169.
25. Махова С. И., Картушина Ю. Н. Анализ причин и прогноз развития опасных техногенных процессов в Волгоградской области // Гидрогеология и карстоведение. Пермь : [Изд-во ПГУ], 2006. Вып.16. С. 162-169.
26. Бражников О. Г., Кузнецова С. В., Махова С. И. Современные геологические процессы на территории Волгоградской агломерации // Социально-экономические и технологические проблемы развития строительного комплекса и жилищно-коммунального хозяйства региона : материалы Всерос. науч.-технич. конф., г. Михайловка, 24-25 нояб. 2006 г. Волгоград : Изд-во ВолгГАСУ, 2006. С. 114-119.
27. Синяков В. Н., Махова С. И., Картушина Ю. Н. Мониторинг подземного захоронения жидких отходов в солянокупольных областях // Мониторинг геологических, литотехнических и эколого-геологических систем : материалы Междунар. науч. конф., г. Москва, 24-25 мая 2007 г. М. : Изд-во МГУ, 2007. С. 113-114.
28. Пространственные закономерности инженерно-геологических условий территории Волгоградской городской агломерации / С. И. Махова [и др.] // Южно-Российский вестник геологии, географии и глобальной энергии. 2007. №1 (25) С. 77-79.
29. Современная геодинамика различных типов инженерно-геологических районов Волгоградской городской агломерации / С. И. Махова [и др.] // Южно-Российский вестник геологии, географии и глобальной энергии. 2007. № 2 (26) С. 42-46.
30. Инженерно-геологические особенности Волгоградского палеогена / С. И. Махова [и др.] // Региональные проблемы экологической безопасности природных и антропогенных объектов : материалы регионал. науч.-практ. конф., г. Липецк, 12-13 дек. 2007 г. Воронеж : [Изд-во ВГПУ], 2008. С. 73-75.
31.Особенности тектоники Волгоградской агломерации и прилегающих территорий / С. И. Махова [и др.] // Региональные проблемы экологической безопасности природных и антропогенных объектов : материалы регионал. науч.-практ. конф., г. Липецк, 12-13 дек. 2007 г. Воронеж : [Изд-во ВГПУ], 2008. С. 69-73.
32. Оптимизация устройства фундаментов многоэтажных зданий в сложных инженерно-геологических условиях Волгоградского мегаполиса. / С. И. Махова [и др.] // Инновационные организационно-технологические ресурсы для развития строительства доступного и комфортного жилья в Волгоградской области : материалы Междунар. науч.-практ. конф., г. Волгоград, 1-3 дек. 2008 г. Волгоград : Изд-во ВолгГАСУ, 2008. С. 300-305.
33. Синяков В. Н., Долганов А. П., Махова С. И. Пространственные закономерности физико-механических свойств песчано-алевритовых пород волгоградского палеогена // Инновационные организационно-технологические ресурсы для развития строительства доступного и комфортного жилья в Волгоградской области : материалы Междунар. науч.-практ. конф., г. Волгоград, 1-3 дек. 2008 г. Волгоград : Изд-во ВолгГАСУ, 2008. С. 305-308.
34. Махова С. И. Влияние подъема уровня подземных вод на структурно-неустойчивые грунты Волгоградской городской агломерации // Водохозяйственные проблемы и рациональное природопользование : Всерос. науч.-практ. конф., г. Оренбург, 13-15 марта 2008 г. Пермь : [Изд-во ПГУ], 2008. Ч. I. С. 203-205.
35. Литологическая характеристика песчано-алевритовых пород Волгоградского палеогена / С. И. Махова [и др.] // Актуальные вопросы инженерной геологии и экологической геологии : тр. Междунар. науч. конф., г. Москва, 25-26 мая 2010 г. М. : Изд-во МГУ, 2010. С. 224-225.
Махова Светлана Ивановна
ИНЖЕНЕРНО-ГЕОЛОГИЧЕСКИЕ ПРОБЛЕМЫ МЕГАПОЛИСОВ ЮГА РОССИИ И ИХ ВЛИЯНИЕ НА СТРОИТЕЛЬСТВО
Автореферат
диссертации на соискание учетной степени
доктора геолого-минералогических наук
Подписано в печать 23.03.11 г. Формат 60x84/16
Бумага офсетная. Гарнитура Times New Roman. Печать трафаретная.
Усл. печ. л. 2,0. Тираж 100. Заказ №
____________________________________________________________________
Волгоградский государственный архитектурно-строительный университет
Сектор оперативной полиграфии ЦИТ
400074, г. Волгоград, ул. Академическая, 1
|
Страницы: | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | |
Авторефераты по всем темам >>
Авторефераты по геологии-минералогии