Раздел 1(8-29) (Проект автодорожного моста ч-р Чегдомын на дороге принадлежащей ОАО УРГАУГОЛЬ)

1 Исходные данные для проектирования

В проекте приняты следующие основные параметры проектирования мостового перехода:

- Сейсмичность района строительства составляет 8 баллов;

- Нагрузка от подвижного состава автомобильных дорог А14, Н14 Габарит моста Г-7+2х0,75 м;

- Движение по мосту – однополосное;

- Участок строительства моста расположен в климатическом районе с расчетной минимальной температурой ниже минус 40°С;

- Вероятность превышения расчетных паводков для моста на автомобильной дороге принята 2% согласно таблице 5.3 [1]

1.1 Краткая характеристика района строительства

1.1.1 Месторасположение района строительства

Участок проектирования находится на территории Верхнебуреинского муниципального района Хабаровского края.

Участок строительства мостового перехода расположен в бассейне р. Чегдомын (левый приток р. Ургал), пересекая реку в среднем её течении.

Ближайшими населёнными пунктами является пгт. Чегдомын.

1.1.2 Топографические условия

Территория района большей частью находится в области, занятой болотами и горными хребтами. Верхнебуреинский район находится в пределах природно-территориального комплекса края – «Горный Запад», осью которого являются переходящие друг в друга хребты Малый Хинган, Буреинский, Дуссе-Алинь. В частности, Буреинский хребет, расположенный на территории Хабаровского края, имеет длину около 400 км, ширину около 80 км и максимальную высоту 2167 м. Состоит из сложенных гранитами, гнейсами, осадочными породами и эффузивными породами кряжей и среднегорных хребтов Дуссе-Алинь, Ям-Алинь, Эзоп. Является водоразделом рек Бурея, Амгунь и Урми. Склоны Буреинского хребта покрыты хвойными и лиственными лесами. Хребет пересекается Байкало-Амурской магистралью, проходящей через Дуссе-Алиньский тоннель.

Район отнесен к местностям, приравненным к районам Крайнего Севера. Рельеф местности оказывает большое влияние на сложность изыскательских, инженерно-строительных работ, на эксплуатацию путей сообщения, на развитие промышленности, сельского хозяйства.

1.1.3 Климатические условия

Основными факторами, определяющими климат участка работ, являются: географическое положение его на стыке материка Азии и Тихого океана, сложное строение рельефа прилегающей территории, муссонный характер циркуляции атмосферы, циклоническая деятельность и расположение его в долине р. Чегдомын, являющейся левым притоком р. Ургал, впадающей в свою очередь с левого берега в р. Бурея.

В бассейне р. Буреи участок строительства территориально расположен в пределах Верхней Буреи. Территория Верхней Буреи расположена на границе двух областей с различными физико-географическими условиями: влажными районами Тихого океана и сухими пространствами Азиатского материка. Основные водораздельные хребты – Турана и Буреинский, представляющие естественные барьеры на пути воздушных масс, обуславливают своеобразные климатические условия в районе Верхней Буреи. Межгорные долины и котловины (долины рек Буреи и Ургал) летом хорошо прогреваются, а зимой являются аккумулятором холодных воздушных масс.

Верхняя Бурея периодически подвергается воздействию разнородных по своим свойствам воздушных масс, формирующихся за её пределами и обуславливающих почти диаметрально противоположное направление переноса воздушных масс в зимний и летний периоды.

В зимний период над территорией преобладают северо-восточные и юго-западные ветра - континентальный зимний муссон, для воздушных масс которого характерны низкие температуры, малое влагосодержание и устойчивая стратификация. При установившемся антициклоне наблюдается сравнительно однородная погода - холодная, солнечная и сухая. Проникновение циклонов в зимнее время происходит сравнительно редко.

Летом суша прогревается быстрее и при формировании тёплых потоков воздуха над материком образуется область низкого давления. Над водной поверхностью Тихого океана в это время формируется область высокого атмосферного давления. Влажный, менее тёплый воздух с морей поступает на материковую часть Дальнего Востока, образуя летний тихоокеанский муссон. Наибольшего своего развития летний муссон достигает в июле–августе.

В течение осени происходит постепенный переход от летнего типа циркуляции к зимнему и в ноябре уже окончательно устанавливается типичная зимняя циркуляция на всей территории Дальнего Востока.

В зависимости от направления простирания хребтов, речных долин и других форм рельефа ветры в приземном слое меняют своё основное направление на согласованное с их направлением.

Для характеристики климата района, где находится участок работ, использовались данные по метеостанции Чекунда и Средний Ургал.

Температурный режим в районе участка строительства в большей степени определяется циркуляцией атмосферы. Влияние широты местности здесь играет второстепенную роль. Средняя годовая температура составляет минус 3,7ºС. Среднемесячная температура января - минус 31,1ºС (при абсолютном минимуме минус 52ºС). Среднемесячная температура наиболее тёплого месяца - июля, составляет 18,8ºС (при абсолютном максимуме 40ºС).

Средняя продолжительность безморозного периода составляет на рассматриваемой территории 105 дней.

Колебания температуры поверхности почвы в целом повторяют колебания температуры воздуха. Отрицательные среднегодовые температуры воздуха обуславливают наличие многолетней мерзлоты.

Средняя относительная влажность воздуха в течение года изменяется в пределах 61-82%. Наибольших значений относительная влажность воздуха достигает в летние месяцы (июль-сентябрь), наименьших – весной, в апреле-мае.

Режим осадков для рассматриваемого района определяется условиями муссонной циркуляции, циклонической деятельностью и характером рельефа.

Зимний муссон характеризуется поступлением на территорию Приамурья и район рассматриваемого участка сухих и холодных воздушных масс из центральной Азии, в это время здесь выпадает не более 10-20% осадков от годовой их суммы. Для летнего муссона характерен вынос тёплых и влажных масс воздуха из районов юго-восточной Азии. Основная часть осадков выпадает в теплый период года с мая по сентябрь. Самое большое месячное их количество приходится на июль-август. При выходе на территорию Приамурья тропических циклонов за 1-2 дня может выпасть месячная норма. В среднем за год выпадает 714 мм осадков.

Ветровой режим рассматриваемого района в целом зависит от муссонной циркуляции. В районе участка строительства на направление ветров большое влияние оказывают направление долины рек Ургал и Бурея, в которых расположены обе рассматриваемые в отчете метеостанции. Поэтому на них как зимой, так и летом преобладают северо-восточные и юго-западные ветры.

Наибольшие среднемесячные скорости наблюдаются весной в апреле-мае и составляют 1,9-2,0 м/с, зимой в декабре-феврале 0,3-0,6 м/с.

Рассматриваемая территория входит в состав северной строительно-климатической зоны и относится к подрайону IД. По схеме районирования территория относится к III ветровому району, для которого нормативное ветровое давление составляет 650 Па (таблица 2.5.1 ПУЭ 7-е изд.) и к III району по гололеду с нормативной толщиной гололедной стенки 20мм (т.2.5.2 ПУЭ 7-е изд.).

Зимой выпадает мало осадков, и высота снежного покрова на рассматриваемой территории не превышает 30 см, а расчётная величина (5% вероятности превышения) составляет 61см (метеостанция Бысса).

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;