Петрушкевич В. А. (Проект автодорожного моста ч-р Чегдомын на дороге принадлежащей ОАО УРГАУГОЛЬ), страница 2

Согласно карте районирования территории РФ [15] по расчетному значению веса снегового покрова земли участок располагается во II районе с величиной расчетного значения веса снегового покрова на 1м² горизонтальной поверхности земли Sg=1,2 кПа.

Для района строительства характерны туманы, которые проявляются в период с 24 часов ночи до 12 часов дня.

По среднегодовой продолжительности гроз в часах участок изысканий относится к районам с продолжительностью гроз 40-60 часов в год (рис. 2.5.3 ПУЭ 7-е изд.).

Метели обычно возникают при прохождении фронта и увеличении барических градиентов, нанося значительный вред железнодорожному и воздушному транспорту, строительству. Средняя годовая продолжительность метелей для участка составляет 0,8дней.

Град наблюдается преимущественно в тёплую половину года и на местности выпадает пятнами, нанося значительный ущерб, как правило, сельскому хозяйству.

1.2 Инженерно-геологические условия района строительства

1.2.1 Почвы и растительность.

Прилегающая к участку работ местность горная, поросшая смешанным лесом. Долина реки Чегдомын на участке мостового перехода трапецеидальная, шириной по верху до 5 км, склоны высотой 60-100 м, поросли лесом и кустарником. Наивысшие точки на водосборе достигают отметок 1881м (г. Верхоречье). Дно долины ровное, шириной 3 км.

Река Чегдомын является самым крупным левобережным притоком р. Ургал, берет начало в западных отрогах Буреинского хребта.

Длина р. Чегдомын 93 км, общая площадь водосбора 985 км². Средняя высота водосбора 680 м, средний уклон 13‰.

Река Чегдомын имеет горный характер. С частым чередованием коротких перекатов с плесами. Весьма извилистое русло почти на всем протяжении её расчленено небольшими действующими и недействующими протоками. Ширина русла в нижнем течении колеблется от 30 до 50 м в зависимости от уровня. Глубина на плесах около 3 м, на перекатах 0,3-0,5 м, поверхностные скорости течения при низких горизонтах, в зависимости от характера участка, колеблются от 0,4 до 1,0 м/с. Берега сложены галечно-песчаными грунтами. В паводки подвергаются деформациям.

Водосбор реки, залесенность которого составляет порядка 80-90% в рассматриваемом створе, порос преимущественно лиственницей, в верховьях, у водоразделов встречаются заросли кедрового стланика с незначительными площадями горельников.

1.2.2 Инженерно – геологические условия района строительства.

Участок проведения изысканий сложен нижнемеловыми осадочными образованиями Ургальской свиты (K1ur), перекрытыми верхнечетвертичными рыхлыми аллювиальными отложениями р. Ургал мощностью 3-4 м, а также, частично, средне-верхнечетвертичными (Q2+3) аллювиальными отложениями, вскрытыми при бурении на высоком левом берегу р. Ургал и представляющими собой цокольную террасу крупной древней реки.

Ургальская свита обнажается на широких площадях вдоль западной и восточной окраин Буреинского угленосного бассейна. В центральной части бассейна свита выходит лишь в ядрах антиклиналей. На правобережье р. Буреи ургальская свита залегает на палеозойских гранитоидах, а в остальных частях района перекрывает талынжанскую свиту (J3tl). Наибольшая мощность ургальской свиты наблюдается у ст. Ургал – 950 м.

В нижней части свиты залегает пачка конгломератов. Мощность пачки в бассейнах рр. Чегдомын и Талынжан составляет 10 – 15 м. К западу и юго-западу она постепенно повышается и в бассейне р. Чекундушки достигает 300 м. Внутри пачки конгломератов присутствуют линзы полимиктовых и аркозовых песчаников, единичные пласты угля. Выше конгломератов залегает пачка мелко- и среднезернистых полимиктовых и аркозовых песчаников мощностью от 40 до 120 м, выклинивающаяся в бассейне р. Дубликан. Следующая пачка пород – осадки дряхлеющих рек и озерно-болотные отложения – имеет мощность от 40 до 130 м. Она состоит из пластов мелко- и среднезернистых песчаников, алевролитов, аргиллитов и углистых аргиллитов, пластов угля. Стратиграфически выше залегает пачка пород, представляющая собой осадки плоских заболоченных долин и конусов выноса. В ней гравелиты и грубозернистые песчаники часто на небольшом расстоянии сменяются по простиранию алевролитами и тонкоотмученными аргиллитами. Довольно часты пласты и пропластки углей невыдержанной мощности. Вышележащая часть разреза свиты представлена закономерным чередованием пачек пород, начинающихся отложениями конусов выноса и заканчивающаяся осадками плоских долин. Мощность ее колеблется от 260 до 350 м. Т. Н. Давыдовой и Ц. Л. Гольдштейн выделяется 12 циклов, каждый из которых начинается средне- и грубозернистыми песчаниками или гравелитами и заканчивается алевролитами, аргиллитами, реже углями.

Средний и верхний объединенные отделы квартера включают в себя отложения террас, возвышающихся над поймой рек от 6-10 до 25 м. Эти террасы развиты в долине реки Буреи и по ее крупным притокам – Солони, Ургалу, Дубликану, Адникану. Данные отложения представлены глинами, галечниками и валунниками.

Современные четвертичные отложения представлены пойменным аллювием рек и включают в себя пески, суглинки и галечники.

Категория сложности инженерно-геологических условий территории – II.

В структурно-тектоническом отношении участок изысканий находится в пределах центральной части Буреинского наложенного прогиба, представляющего собой мощную толщу осадочных пород, к западу от которого располагается Буреинский массив палеозойского возраста, сложенный гранитоидами. Заложение Буреинского прогиба относится к раннеюрскому времени, а окончательное формирование его – к рубежу раннего и позднего мела. Юрские и нижнемеловые породы собраны в две сложные широкие синклинали, разделенные между собой узкой антиклиналью второго порядка. Непосредственно участок изысканий находится в пределах Ургальской синклинали с углами падения северо-западного крыла от 25 до 60° и юго-восточного – от 18 до 40°.

Разрывные нарушения в осадочных породах Буреинского прогиба имеют три основных направления: меридиональное, северо-восточное и северо-западное. К ранним разрывам относятся сбросы меридионального направления, которые секут все осадочные отложения, включая образования Цагаянской свиты (K2cg). Нарушения северо-восточного направления, согласные с направлением складчатых структур, относятся к крутопадающим сбросам. Ими нарушены также все породы до цагаянской свиты включительно и смещены зоны разломов меридионального простирания. Разрывы северо-западного простирания являются самыми молодыми. Они секут все осадочные (кроме четвертичных) отложения и смещают зоны тектонических нарушений меридионального и северо-восточного направления.

Согласно СП 14.13330.2014* сейсмичность района изысканий определяется по картам сейсмического районирования ОСР-97 и при 10% вероятности превышения составляет 7 баллов (Карта А), 5% - 8 баллов (Карта В), 1% - 9 баллов (Карта С). Категория групп грунтов по сейсмическим свойствам – I.

1.2.3. Физико-механические свойства грунтов.

В результате анализа пространственной изменчивости характеристик грунтов, определенных полевыми и лабораторными методами на глубину до 25,0 метров в пределах участка изысканий, выделены следующие инженерно-геологические элементы (ИГЭ):

ИГЭ 1– Галечниковый грунт водонасыщенный;

ИГЭ 2 – Галечниковый грунт с песчаным заполнителем маловлажный;

ИГЭ 3 – Алевролит средней прочности.

ИГЭ 1 – Галечниковый грунт водонасыщенный

Распространен на всей территории изысканий. Мощность слоя 3,0 - 3,3 м. Грунтами данного ИГЭ сложена нижняя пойма реки Чегдомын, а также нижняя часть высокой поймы и первой надпойменной террасы, где он перекрывается галечниковым грунтом с песчаным заполнителем маловлажным. Плотность грунта - 2,12 г/см3, влажность 0,23 д. ед., коэффициент пористости 0,54. При сезонном промерзании грунт практически непучинистый.

ИГЭ 2 - Галечниковый грунт с песчаным заполнителем маловлажный

Встречен при бурении С-1, С-4. Слагает верхнюю часть высокой поймы и первой надпойменной террасы р. Чегдомын. Мощность слоя составляет от 3 до 8 м. Максимальная мощность установлена при бурении С-4 на первой надпойменной террасе р. Чегдомын. Плотность грунта - 2,06 г/см3, влажность 0,08 д. ед., коэффициент пористости 0,39. При сезонном промерзании грунт практически непучинистый.

ИГЭ 3 – Алевролит средней прочности.

Грунты данного ИГЭ слагают коренное ложе долины р. Ургал и перекрыты сверху современными аллювиальными галечниковыми отложениями. Плотность грунта - 2,56 г/см3, предел прочности на одноосное сжатие - 33,79 Мпа, коэффициент размягчаемости 0,63, грунт неразмягчаемый и непросадочный.

1.2.4 Физико–геологические условия, процессы и явления.

В соответствии с СП 11-105-97 таб. Б район работ относится ко II группе сложности инженерно-геологических условий.

В геоморфологическом отношении участок изысканий расположен в долине р. Чегдомын, в которой выделяются следующие геоморфологические элементы: низкая пойма, высокая пойма и первая надпойменная терраса.

Низкая и высокая поймы сложены галечниковыми грунтами, в нижней части обводненными. Мощность рыхлых отложений составляет 3 – 6 м. Аллювиальные отложения перекрывают коренное ложе реки, сложенное алевролитами средней прочности.

Первая надпойменная терраса высотой 3,5 м с абсолютными отметками 357-358 м. сложена галечниковыми грунтами. Многолетнемерзлых грунтов на исследованной территории не встречено.

Уровень водоносного горизонта находится на глубине 0,0 – 8,2 м в галечниковых грунтах.

Подземные воды пресные, неагрессивные либо слабоагрессивные по водородному показателю к бетону и арматуре.

Согласно СП 14.13330.2014 сейсмичность района изысканий определяется по картам сейсмического районирования ОСР-97 и при 10% вероятности превышения составляет 7 баллов (Карта А), 5% - 8 баллов (Карта В), 1% - 9 баллов (Карта С). По процесс оценивается как опасный.

Инженерно-геологические условия на участке строительства в целом благоприятные, климатические условия неблагоприятные. Из опасных процессов при проектировании следует учитывать сейсмичность.

1.3 Инженерно – гидрологические условия района строительства

1.3.1 Общие сведения об инженерно-гидрологических условиях.

Главным водотоком участка проектирования мостового перехода является р. Чегдомын с площадью водосбора 908 км² в расчетном створе.

Длина реки от истока до расчетного створа составляет 76 км. Русло на участке строительства мостового перехода достаточно прямолинейное, ширина его в бровках составляет порядка 60-65 м, берега обрывистые, высотой до 1,5-2,0 м. Пойма реки на участке пересечения преимущественно левосторонняя, общая её ширина достигает 280-300м. Средняя глубина воды на пойме в период паводка составляет 0,8-1,0м при средней скорости течения по ней порядка 0,5 м/с.

1.3.2 Гидрографическая характеристика района.

Главным фактором, определяющим режим водотоков в рассматриваемом районе, является характер их питания. По гидрологическому режиму водотоки относятся к Дальневосточному типу с преобладанием дождевого стока; для них характерны низкий сток в зимний период и паводочный режим в тёплую половину года. Расчленённый рельеф, большие уклоны склонов на водосборах, придают гидрологическому режиму характерные особенности. Наиболее выраженными из них являются: резкий подъём и спад, кратковременность паводков, низкий сток, или отсутствие его на малых водотоках в межпаводочные периоды.

По характеру питания река Чегдомын относится к дальневосточному типу с хорошо выраженным преобладанием дождевого стока. На общем фоне повышенной водности в теплое время года, обусловленной сравнительно обильными дождями, наблюдаются значительные колебания в годовом стоке хода реки, что придает форме гидрографа гребенчатый вид. Основным питанием реки является дождевое, его доля в среднем составляет 70-80% общего годового стока, на снеговое питание приходится 10-15%, на подземное – 10-15%.

Соотношение источников питания реки не остается одинаковым, а меняется в течении года: весной, когда происходит таяние снега. Усиливается роль талых снеговых вод, а летом, во время выпадения дождей, преобладает дождевое питание. Зимой питание поверхностными водами прекращается, поэтому грунтовые воды в это время являются единственным источником питания, но они быстро истощаются к февралю-марту, и сток прекращается на 1,5-2 месяца.

В многолетнем разрезе соотношение источников питания также не остается постоянным. В маловодные годы отмечается увеличение доли грунтового питания, причем почти в том же объеме уменьшается доля питания дождевыми водами.

Для р. Чегдомын характерным является чередование подъемов и спадов уровней в теплую часть года (паводочный режим), в зимний период река перемерзает.

Весеннее половодье хорошо выражено, оно обычно наблюдается в первой половине апреля и заканчивается в конце мая – в середине июня. Высшие уровни весеннего половодья на 1,0-1,5 м выше низших летних уровней. В отдельные годы высшие уровни воды весеннего половодья бывают высшими за год. Иногда на спаде половодья выпадают интенсивные дожди, обуславливая половодье смешанного типа (снего-дождевое). Вслед за половодьем начинается паводочный период, продолжающийся до конца сентября, за который на реке происходит 5-7 паводков, их продолжительность от 6-8 до 15 дней. Паводки, иногда, сопровождаются выходами реки из берегов, затапливая пойму более чем на 1 км. Очень высокие паводки бывают редко. Сторожили помнят 1917 год, когда наводнением пойменная терраса местами была затоплена слоем в 0,5м. Подъем уровней на р. Чегдомын характеризуется внезапностью и быстрым спадом. Сброс выпавших осадков благодаря горному рельефу осуществляется чрезвычайно быстро. Интенсивность подъема уровня при прохождении обычных паводков 40-80 см/сут, иногда меньше 15-30 см/сут.

При сильных ливнях уровень воды иногда поднимается с интенсивностью более 1 м в сутки. Так, в июле 1978г при прохождении очень высокого паводка интенсивность подъема уровня составила 1,25 м в сутки, а спад – 1,23 м в сутки.

Высшие уровни воды на реке могут наблюдаться в любой месяц с мая по сентябрь, но чаще всего в июле, августе. Низкие уровни воды наблюдаются в промежутках между паводками, их продолжительность от 3-8 дней до 1-1,5 месяца в маловодные годы.

Дождевые паводки на реке, которые наблюдаются в тёплое время года, обусловлены выпадением жидких осадков, причём большое значение в формировании паводков имеют особенности подстилающей поверхности – близкое залегание многолетнемёрзлых пород. Паводочный период начинается в мае. Характерными особенностями режима осадков, формирующих максимальные расходы воды на водотоках участка строительства, являются: большая изменчивость осадков в многолетнем разрезе. При предварительно увлажнённой поверхности, катастрофические паводки на реках района могут сформироваться и при выпадении относительно небольших осадках – около 50мм.

Летняя межень на реке Чегдомын кратковременна и наблюдается в межпаводочные периоды или перед появлением ледовых явлений. Продолжительность межпаводочных периодов не превышает 10 суток. В отдельные маловодные годы летне-осенняя межень может длиться 2-3 месяца. Временные водотоки пересыхают.