Строительство и архитектура/6. Землеустроительство

Студентка Сулейменова А. К.

Евразийский университет им. Л. Н. Гумилева, Астана, Казахстан

Оценка качества грунта

Территория Республики Казахстан характеризуется самыми разнообразными инженерно-геологическими условиями. Так, например, просадочные грунты наиболее распространены на востоке, юго-востоке и занимают 2/3 территории республики. Засоленные грунты наиболее широко распространены в центральном Казахстане и на западе Республики. Возникают проблемы при строительстве и эксплуатации зданий и сооружений, построенных на набухающих грунтах. Слабоизученными являются элювиальные грунты Казахстана. В связи с ростом городов, техногенными изменениями наблюдается подтопление территорий практически всех городов.

По данными КарагандаГИИЗ часть территории города Астана находятся в подтопленном состоянии, другая часть относится к потенциально подтопляемому. Подтопленность территории города создает трудности строителям и ухудшает экологическую обстановку города.

Кроме того, территория Казахстана характеризуется резко континентальным климатом, поэтому актуальными являются проблемы устройства фундаментов в условиях сезонного промерзания грунтов, характеризующихся морозным пучением.

Вопросы проектирования, строительства и эксплуатации зданий и сооружений в сложных инженерно-геологических условиях приобретают все большую актуальность, учитывая сокращение площадей с благоприятными грунтами. Проектные организации нередко испытывают серьезные затруднения при проектировании объектов на просадочных, засоленных, набухающих грунтах, а также на площадках подверженных подтоплению, подработке и сейсмических районах.

Инженерно-геологические условия территории города Астана представлены разнообразным комплексом грунтов: суглинки с прослойками и линзами песков-супесей; супеси; пески средней крупности с линзами супесей и суглинков; пески гравелистые; глины. В гидрогеологическом плане территория города Астана характеризуется большой изменчивостью фильтрационных свойств пород, химическим составом подземных вод, их высоким уровнем в некоторых районах столицы. Грунтовые воды на незастроенных территориях находятся на глубине 5 м, а на большей части застроенных участках на глубине 0-2 м.

Актуальность данной темы в том, что качество грунта является одним из главных показателей при проектировании зданий, строительных объектов, дорог и т.д. Именно точная оценка качества грунта позволит принять необходимые меры по его улучшению и уплотнению.

В связи с этим для сравнения качества грунтов рассмотрим два объекта в разных районах города Астана, а именно, «Пристройка к зданию по ул. Иманбаева, 68а административного здания ГКП «Квартирное бюро» при Департаменте жилья» и «Школа на 120 мест в районе гаражного кооператива «Степной».

Климатические условия города Астана характеризуется большой изменчивостью температуры, влажности и другими метеорологическими факторами. Продолжительность периода с отрицательными температурами составляет 160-170 дней. лубина промерзания грунта составляет 210 см. Климат данных районов резко континентальный и характеризуется продолжительной и холодной зимой, коротким, но жарким летом. Районы относятся к зоне недостаточного и неустойчивого увлажнения. Средняя месячная температура в январе –16,8, в июле -+20,4⁰. Среднегодовая скорость ветра равна 4,8 м/сек. Нормативная глубина промерзания для г. Астана – 205 см. Среднегодовая величина относительной влажности составляет 69%.

Участок изысканий, расположенный по улице Иманбаева у дома №68, в геоморфологическом отношении приурочен к надпойменной террасе р. Есил, находится на правом берегу р. Ишим. На основании полевого визуального описания, подтвержденного результатами лабораторных исследований грунтов, установлено, что до изученной глубины (12,0м) площадку изысканий слагают среднечетвертичные-современные отложения, представленные суглинками с частыми прослоями песка и супеси и элювиальные образования по нижекарбоновым алевролитам – дресвяные грунты. Сверху эти отложения перекрыты насыпными грунтами.

Насыпные грунты tQIV	Залегают с поверхности; мощность 0,4-1,5м. Представлены суглинками, щебнем, почвенным слоем, строительным мусором, слежавшиеся
Суглинки aQII-IV	Вскрыты на глубине 0,4-1,5м повсеместно под насыпными грунтами. По полевому описанию желтовато-бурые, с частыми тонкими прослойками песка мелкого и средней крупности, супеси и глины, карбонатизированные.
Дресвяные грунты е(С1)	Глубина 9,8-10,0м. По визуальному описанию светло-желтого цвета сильновыветрелые, слабой и средней прочности.

Грунтовые воды по данным бурения были вскрыты на глубинах 2,8-2,9м. Данный участок относится к подтопленным территориям (прогнозируемый уровень грунтовых вод менее 2м).

Также нужно отметить, что по данным лабораторных исследований грунты, слагающие участок изысканий, - незасоленные.

«Школа на 120 мест в районе гаражного кооператива «Степной» также находится на правом берегу р. Ишим. В геологическом строении участка по данным буровых работ до глубины 17м принимают участие аллювиальные отложения среднечетвертичного-современного возраста, представленные суглинками и гравийными грунтами. Сверху все отложения перекрыты почвенно-растительным слоем и насыпными грунтами.

Насыпные грунты tQIV	Слежавшиеся. Состоят из суглинка, дресвы и щебня. Мощностью от 0,30-1,70м
Суглинки аQII-IV	Мощность их толщи в 6,50-10,30м. По визуальному описанию темно-бурые, светло-коричневые, темно-серые, карбонатизированные, с линзами и прослоями песков средней крупности мощностью до 1-5см
Гравийные грунты аQII-IV	Вскрыты на глубине 6,80-12,00м. Коричневато-бурые, водонасыщенные, с прослойками мягкопластичного суглинка
Суглинки е (С1)	Вскрыты на глубине 10,10-13,10м. Желтые, с включением дресвы и щебня до 10%

Грунтовые воды вскрыты на глубине 0,80-1,10м. Прогнозируемый уровень грунтовых вод не показан. Участок изысканий подтоплен.

При проектировании следует учитывать физико-механических свойства грунтов. Для сравнения их значений на I и II объектах приведем таблицу.

№ объ екта	Глуби на отбора пробы в м	Предел текучести в%	Предел раскатывания в %	Число пластичности в %	Природ ная влажность в %
I	2,00	22	15	7	17,6
II		29	17	12	20,4
I	6,00	30	17	13	18,5
II		39	21	18	20,6

Из таблицы видно, что природная влажность на II объекте выше. И остальные значения тоже больше чем на I.

Насыпные грунты на участке для «Школы», учитывая их неоднородность, использовать в качестве естественного основания для фундаментов нельзя, то есть рекомендуются свайные фундаменты. Тогда как на I участке используются естественные основания под ленточный фундамент здания.

Рассмотрев два участка изысканий в г. Астана, можно отметить, что инженерно-геологические условия на I и II объектах разные. Грунты на объекте в районе гаражного кооператива «Степной» слабые и не подходят под естественные основания. В основном в Астане используются свайные фундаменты, так как большая часть города находится в подтопленном состоянии.