Инженерно-геофизические изыскания для строительства жилых домов в г. Владивостоке Текст научной статьи по специальности «Науки о Земле и смежные экологические науки»

Trirj 17J/JM J

Соответствие состоянию объекта максимальному сейсмовоздействию

По шкале сейсмической интенсивности MSK-64, ГОСТ 6249-52* ПоНПЦ «Сейсмозащита» Категория технического состояния по СП 13-102-2003

баллы Скорость, см/с Скорость, см/с

7 4,1-8 6,05 нормативный уровень в сейсмост. исполн. на 7 баллов

6 2,1-4 3,05 нормативный уровень в несейсмостойком исполнении

5 1-2 1,53 исправное

Вывод: существующая застройка г. Владивостока является не сейсмостойкой. Предельные значения сейсмического воздействия для массовой застройки в нормативном состоянии не должны превышать V=1,53 - 3,05 см/с (5-6 баллов).

C.B. Регушевский, В.А. Сорокин (ООО «Техноуголь»)

ИНЖЕНЕРНО-ГЕОФИЗИЧЕСКИЕ ИЗЫСКАНИЯ ДЛЯ СТРОИТЕЛЬСТВА ЖИЛЫХ

ДОМОВ В ^ВЛАДИВОСТОКЕ

Необходимость включения геофизических методов в комплекс изысканий при строительстве инженерных сооружений на территории г.Владивостока объясняется рядом факторов, таких как расчлененный рельеф, высокая степень перепланировки, сложность геологического строения -присутствие литологических образований разного генезиса и тектонических нарушений, наличие грунтовых вод,. Все эти факторы делают затруднительным прослеживание инженерно-геологических границ посредством бурения изыскательских скважин. Поэтому, авторами данной статьи, параллельно с традиционными изысканиями, была выполнена профильная геофизическая съемка на площадке проектирования комплекса жилых домов.

В ходе съемки решались следующие задачи:

1 .Определение мощности рыхлых четвертичных отложений, выявление и оконтуривание в плане возможных локальных переуглублений поверхности коренных пород.

2.Выявление и прослеживание в плане и по глубине зон тектонических нарушений и участков повышенной трещиноватости коренных пород.

3.Выделение уровня грунтовых вод.

4.Выполнение предварительной оценки упругих, деформационных и прочностных характеристик массива коренных пород в условиях естественного залегания.

Площадка съемки расположена на склоне южной экспозиции с кругизной 4-6 градусов и перепадом абсолютных отметок 40 - 53 м. (рис.1.) По результатам бурения, верхнюю часть разреза слагают рыхлые элювиальные, делювиальные и техногенные образования, мощностью от 2 до 8 м. Коренные породы представлены песчаниками владивостокской свиты средней и низкой прочности. Ранее, площадка была перепланирована для строительства промышленного предприятия, действующего и на момент съемки. Данное обстоятельство вносило значительные коррективы в процесс проведения полевых наблюдений - работать приходилось в вечернее время и выходные дни. Тем не менее, был выполнен значительный объем полевых исследований, позволивший решить поставленные задачи.

В состав геофизической съемки входила сейсморазведка по методике КМПВ на продольных волнах (ориентация Z-Z) и на поперечных волнах (ориентация Х-Х). (Рис. 1.) Съемка была выполнена посредством 24 - канальной сейсмостанции СИНУС-24М-02 при расстоянии между сейсмоприемниками 2 м. Возбуждение волн производилось кувалдой с направлением удара "вниз"

при возбуждении продольных волн и "в стенку" специально проходимой канавки при возбуждении поперечных. Всего, при одной расстановке сейсмоприем ников отрабатывалось 7 сейсмограмм. '

Камеральная обработка сейсмограмм - регулировка амплитуд, полосовая частотная фильтрация, снятие отсчетов вступлений производилась с помощью программы 81п24М8 03. Дальнейшая обработка - построение годографов разностных годографов производилось посредством программы ЯаёЕхрго. Расчет сейсмических разрезов выполнялся по методике однородных функций в свете концепции двумерно неоднородной модели среды.

В результате камеральной обработки были построены пять сейсмогеологических разрезов, один из которых приводится на рис. 2.

//

£1

40

35

а)

с Кб С-_17_______

снесена на 2 м

скв С-2

снесена на 4 м

скв С-13 с несена на 4 м

ске С-6

<1 ад

■ /-/....

300 000 900 1200 1500 1800 2100 2400 2700 3000 3300 3600 3900 4200 4500 4800 5100 5400 «/с

б)

сю С-17 снесена не 2 м

скв С-2

снесена на 4 м

скв С-18 снесена на 4 м

сгры'1 с*8 С-6

V

-■т.- -хо >*№ ида

50

45

I 35

.....

1.50

40

50

45

40

35 ;

ске С•?/' снесена на 2м

етге С-2

снесена на 4 м

«те СМ 8 снесена мэ 4 «

0.2

скв С-6

| 50 45

40 35

В)

0 22 0 24 0 26 0 28 0 30 0 32 0 34 О.Зв О.ЗЭ С.40

50

45

35

скв С-17 снесена на 2 м

скв С-2

снесена на 4 м

скв С-1В снесена на 4 к

10

спч-г\

скв С-6

10

45

40

35

г) ............... ............ ■ .........Условные обо значения:

2 4 6 г 12 1А 16 13 20 22 24 МО^МПа

геологи четкие графины. .•

• ' '* ' " --■■■-■■-.■ ^ ^ тектонические нарушения.

„ — - уровень грунтовых вод.

1 погребенный тальвег.

Рис.2. Ссйсмогсологичсскни ра^рсч по линии Н-Н": а) ра:;рез скоростей продольных волн (.м/с); б) разрез скоростей поперечных волн {м/с): в) коэффициент Пуассона. г) \гол\ль Юнга (МПа).

Масштаб 1 : 500.

Наличие для каждой точки разреза скоростей распространения продольных и поперечных волн а так же результатов измерения плотности керна инженерно-геологических скважин дало возможность выполнить оценки упругих, деформационных и прочностных характеристик пород в естественном залегании.

Коэффициент Пуассона (т) для некоторой точки разреза определялся по формуле:

У2Р - 2*У25

ш = _______

, ^ ; 4 2*( У:'Р - V2,)

где Ур - скорость продольной волны в данной точке (м/с).

У5 - скорость поперечной волны (м/с).

Модуль упругости Е, Па (Юнга) для некоторой точки разреза определялся по формуле:

У2Р * г*(1+т)(1-2*ш)

е= --, (2)

"Л ......(1-т) '

где г - плотность пород в определенном интервале глубин (кг/м").

Таким образом, для каждого геофизического профиля было построено четыре разреза -скорости распространения продольных волн, скорости распространения поперечных волн, оценка коэффициента Пуассона и оценка модуля Юнга.

В качестве критерия для выделения кровли плотных коренных пород была принята область нарушения гладкости поля скоростей распространения продольных волн, или иными словами, область сближения изолиний. Линейные неоднородности данного поля трактовались авторами как линии пересечения плоскостей тектонических нарушений с плоскостями разрезов. (Рис.2). Уровень грунтовых вод выделялся фрагментарно в поле скоростей распространения поперечных волн так же по сближению изолиний. В целом, отмечается достаточно полное соответствие между геофизической оценкой уровня грунтовых вод и уровнем появления при проходке скважин.

Таким образом, в ходе интерпретации были выявлены следующие особенности инженерно-геологического строения площадки изысканий:

] .Кровля плотных коренных пород залегает на отметках 37 - 47 м, с падением к юго-западу.

2.Практически на всех геофизических профилях фиксируется погребенный тальвег глубиной 3-5 м, простирающийся на юго-восток.

3.На профилях 1-Г, Н-1Г, 1У-1У' выделены линейные неоднородности поля распространения продольных волн, имеющие падение 30-60 градусов. При восстановлении истинного угла падения посредством стереометрических расчетов были выявлены два нарушения: первое, субпараллельное оси погребенного тальвега с простиранием на юго-восток и падением на юго-запад под углом 62 градуса, и второе с простиранием на запад-юго-запад и падением на юго-юго-восток под углом 68 градусов. ъ

4.Определен уровень грунтовых вод.

5.Значения коэффициента Пуассона для коренных пород участка оценены в пределах от 0,2 до 0,4. Модуль упругости по результатам работ изменяется от 6 * 103 МПа до 18 * 103 МПа и более на глубине 12-15 м.

" ' ' ЛИТЕРАТУРА' ^ .

1. Системы регистрации и обработки данных сейсморазведки./М.К. Полшков, Е.А. Козлов, В.И. Мешбей и др.- М.: Недра, 1984. -381с. = ; ?

2, СП 11-105-97 Часть 6. Инженерно-геологические изыскания для строительства. Правила производства геофизических исследований.

~ ..... (О