ПЗ (1004183), страница 2

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 2)

2.3 Инженерно-геологические условия

Согласно инженерно-геокриологическому районированию, с км 531 по км 628 железнодорожная трасса на участке Томмот – Кердем проходит по Лено-Амгинскому известняково-карстовому району, где пересекает верхние и средние части склонов, расчлененных ложбинами стока, водоразделы и долины рек и ручьев Карбыкан, Курум-Кюнкю, Улуу, Улахан-Сала (приток р. Курум-Кюнкю), Налбазар, Аччыгый-Карбыкан (левый приток р. Кырбыкан), руч. Сытый, р. Сылгылыр.

В геологическом отношении с поверхности до глубины 1,5-5 м, а в пределах долин рек – до 20 м и более залегает рыхлая толща делювиальных, пролювиально-аллювиальных, аллювиальных и элювиальных отложений, представленных суглинками, щебенистыми грунтами, супесями и гравийными грунтами. Рыхлая толща подстилается кембрийскими выветрелыми трещиноватыми доломитами.

С неглубоким залеганием карбонатных пород на плакорах и на верхних частях склонов связано проявление карстового процесса. Это чаще всего древний карст. Развитие современного карста возможно только в таликовых зонах.

Район характеризуется развитием сплошной криолитозоны мощностью от 50-70 м на участках с интенсивным воздухообменом до 600-700 м.

Температура горных пород на глубине нулевых амплитуд изменяется от +0,5 до минус 3,5 ⁰С. Глубина сезонного протаивания колеблется от 1,0 м до 1,5-3,0 м на водоразделах; от 0,3 м до 1,5 м – в днищах долин; на склонах – от 0,9-1,3 м до 2-4 м в зависимости от экспозиции.

Из неблагоприятных физико-геологических процессов характерно распространение карста. Местами – мелкие русловые наледи. При нарушениях поверхностных условий возможно проявление таких процессов, как оползание, оплывины, солифлюкция, термопросадки, пучение, плоскостной и струйчатый смывы.

Четвертичные отложения на территории плакорного типа представлены элювиальными суглинками, супесями, щебенистым грунтом, мощность которых (по данным бурения) изменяется в пределах в среднем 2,0-5,0 м. Подстилаются дисперсные отложения коренными породами, представленными трещиноватыми доломитами различной прочности и залегающими на глубине около 2,5-4,0 м, но в местах тектонических разломов кровля скальных грунтов находится ниже 10,0 м.

Льдистость рыхлых отложений незначительная. По просадочности грунты этого типа местности относятся к I, II, реже к III, IV категории. Для отложений этого типа характерны массивная и линзовидная криотекстуры.

На плакорах температура пород изменяется в широких пределах: от минус 0,4 до минус 1,5 ºС. Мощность сезонноталого слоя составляет 1,8-3,0 м.

Небольшая мощность рыхлых отложений и сильная трещиноватость коренных пород (доломитов) является предпосылками образования карста в пределах обводненных таликовых зон.

Склоновый тип представлен доломитами, перекрытыми толщей рыхлых отложений (суглинки, супеси, и щебенисто-глыбовые грунты) мощностью (по данным бурения) от 2,5 до 10 м.

Криотекстура рыхлых отложений линзовидно-слоистая, базально-слоистая, массивная. По просадочности грунты этого типа местности относятся к II, III, IV категории.

Вечномерзлые грунты распространены повсеместно. Температура грунтов на склонах ниже, чем на плакорах, что обусловлено увеличением глинистого состава рыхлых отложений и их большим увлажнением. Наблюдается также различие в величине температур в зависимости от морфологии склонов (нижняя, средняя или верхняя часть) и их ориентации. Так, на приводораздельных участках температура грунтов изменяется в пределах от минус 1,5 до минус 2,0 ºС, а глубина сезонного протаивания – до 1,5 м, реже до – 2,0 м, в нижней части коренного склона северной и северо-западной экспозиции температура грунтов изменяется от минус 2,5 до минус 4,0 ºС, с глубиной сезонно–талого слоя 1,0-1,2 м. Средняя часть склонов как по температуре грунтов, так и по глубине сезонного протаивания занимает промежуточное положение.

В целом для склонов характерна температура пород на глубине нулевых амплитуд от минус 1,0 до минус 4,0 ºС, при этом понижение температуры грунтов отмечается в нижних влажных частях склонов. Наибольшие значение глубины протаивания характерны для привершинных частей вне развития бугристого микрорельефа.

Отложения склонов наиболее увлажнены, и как следствие, на этих склонах нередко наблюдаются солифлюкционные нарушения поверхности; также имеют место обвально-осыпные процессы и термопросадочные явления.

В мелкодолинном типе (долины рек Курум-Кюнкю, Карбыкан, Сытый, Улуу, Кюргелях, Налбазар, Сылгылар и их притоков) аллювий долин представлен песком от среднезернистого до гравелистого, суглинком, местами слабозаторфованным, гравийным и щебенистым грунтами. Мощность рыхлых отложений, в зависимости от глубины вреза долин изменяется от 5 до 23 м. В краевых частях долин аллювий перекрыт склоновыми отложениями. Для разреза характерно повсеместное распространение суглинков, часто заторфованных, при оттаивании текучей, реже мягкопластичной консистенции, залегающих с поверхности до глубины 4 м, местами 8 м. В процессе бурения встречены линзы льда мощностью от 1 до 2 м. Коренные породы представлены доломитами, кровля которых была вскрыта на глубине от 8 до 23 м.

В целом данный тип местности отличается сложным криолитологическим строением. Для рыхлых отложений характерна массивная, слоисто-линзовидная криотекстура. Грунты – от слабо- до сильнольдистых. По просадочности грунты этого типа местности относятся к II, III, IV категории.

Вечномерзлые грунты развиты повсеместно. Температура пород изменяется от минус 3,4 до минус 5,0 ºС. Высокая льдонасыщенность грунтов сдерживает процесс сезонного протаивания, в связи с чем мощность СТС достигает лишь 0,5-0,9 м. На открытых ровных участках она увеличивается до 1,2-1,3 м.

При нарушениях поверхности характерны термокарстовые процессы, пучение грунтов и заболачивание. Термопросадочный процесс не столь активен по сравнению с плакорными участками и имеет локальное распространение. Опасность представляет образование наледей, активизирующихся при сооружении мостов и других инженерных сооружений, если они препятствуют свободному оттоку воды.

2.4 Гидрологические условия

В целом можно отметить, что средние мосты на участке Томмот – Кердем пересекают в основном малые реки и ручьи – притоки Лены, Алдана, Амги, Модута и Улу.

По характеру питания реки и ручьи, пересекаемые железной дорогой принадлежат к Восточносибирскому типу: с пониженной долей расходов воды во время зимней межени и весеннего половодья и повышенной – во время летне-осенних паводков. Особенности гидрографа рек на данной территории связаны с геологическими и климатическими факторами. Низкие величины зимней межени связаны с широким распространением на данной территории многолетнемерзлых пород, которые при промерзании консервируют в себе значительные запасы внутригрунтовой влаги и снижают абсолютные величины грунтового стока, за счет которого преимущественно питаются реки в зимнюю межень. Для рек данного района характерно резкое повышение уровня во время весеннего половодья (за счёт практически полного отсутствия фильтрации воды из протаивающей снежной толщи в мерзлую почву) и достаточно долгий период его снижения, что в свою очередь обусловлено притоком воды из протаявших верхних горизонтов мерзлых пород (в пределах СТС). Большой вклад в сохранение высокого уровня воды во время весеннего половодья вносит таяние снега в водосборах притоков, таяние промерзших русел самих притоков и таяние наледей. Высокая доля летнего периода (более 70%) в общей сумме среднегодовых осадков приводит к повышенному значению паводков в общем расходе воды в водотоках. Во время летней межени, устанавливающейся в сухие периоды теплого сезона средние расходы воды несколько выше, чем во время зимней межени из-за дополнительного притока воды из оттаивающих мерзлых пород.

Ледообразование на реках данной территории, как правило, происходит в условиях низкой водности. Первые ледовые явления отмечаются на реках района обычно в начале октября (подготовительный период продолжительностью 7 дней). Массы льда и шуги вместе с салом и обломками заберегов формируют осенний ледоход (начало 09.10), средняя продолжительность которого может длиться до 9 дней. В начале периода ледоход проходит спокойно, но интенсивное понижение температуры воздуха обуславливает быстрое смерзание шуги в поля. На небольших реках ледяной покров образуется при срастании заберег, при отсутствии осеннего ледохода. Образование сплошного ледового покрова, как правило, сопровождается небольшим повышением уровня воды за счет образования заторов. Средняя продолжительность замерзания составляет порядка 10 дней.

Ледостав устанавливается в среднем в середине октября, характеризуется высокой устойчивостью и длится 175-226 дней. Наибольшей толщины (до 143 см) лед достигает в начале апреля.

Вскрытие рек происходит в первой половине мая вследствие разрушения льда, которое начинается с наступлением положительных температур воздуха весной. Вскрытию предшествует подготовительный период, охватывающий промежуток времени от момента устойчивого перехода воздуха через 0º до вскрытия реки. В это время талые воды начинают скапливаться на поверхности льда, при дальнейшем их поступлении возникает течение воды, разрушающее ледяной покров. На реках, полностью промерзающих в течение всей зимы, подвижек и ледохода не бывает, лед размывается на месте талыми водами. Одной из характерных особенностей вскрытия большинства рек территории является заторообразование. На реке Амга наблюдаются весьма большие подъемы уровня воды. Характер заторности определяется условиями формирования половодья – затяжная весна обусловливает перебойное формирование, низкую водность периода вскрытия и увеличение числа небольших заторов. Общая продолжительность ледохода от 2 до 18 дней.

Рассматриваемая нами территория относится к зоне стока с годовыми модулями менее 2.8 л/сек.км². В исследуемом районе имеется довольно густая сеть малых рек. Русла их в основном подвержены плановым деформациям, обусловленным ежегодным промерзанием, а в летнее время пересыханием водотоков. Наиболее распространенным типом руслового процесса является свободное меандрирование (60% длины речной сети). Ограниченное меандрирование получило распространение только на верхних участках рек. Река Амга глубоко прорезает коренные породы и протекает в немеандрирующем русле (в верховьях она свободно меандрирует по широкой пойме).

2.5 Почвы

Трасса проектируемой железной дороги пересекает три почвенных провинции зоны мерзлотных почв бореальной тайги: Приалданскую горно-таежную с холодными, щебнистыми, подзолистыми почвами и подбурами в сочетании с болотными почвами; Восточно- Сибирскую таежно-мелкодолинную провинцию мерзлотных типичных почв и Центрально- Якутскую таежно-аласную провинцию мерзлотных почв в сочетании с луговыми и засоленными почвами аласов.

Амгино-Мундуричинский среднетаежный район (531-628 км трассы). Данный район, характеризуется абсолютным преобладанием в покрове остаточно-карбонатных почв. Вследствие здесь более ксерофитных условий почвы маломощные (30-40 см), щебнистые и каменистые, тяжелосуглинисто-глинистые и с меньшим содержанием органического вещества. В их составе встречаются оподзоленные подтипы с хорошо выраженным дифференцированным элювиально-иллювиальным типом.

В данном районе развиты полугидроморфные перегнойно-карбонатные почвы с явными признаками интенсивно протекающего мерзлотного массобмена.

2.6 Растительность

Участок Томмот-Якутск железнодорожной линии Беркакит-Томмот-Якутск пересекает два лесорастительных округа Центрально-Якутской среднетаежной провинции сосново-лиственничной тайги: Среднеленскую и Ленно-Амгинскую. Лесистость Среднеленского округа среднетаежной провинции в среднем равна 85%. Породный состав лесов: лиственница 82%, сосна 10%. Леса Лено-Амгинского округа среднетаежной провинции мельче и хуже по количественному и качественному составу, чем в предыдущем районе. Наряду с лиственничниками сухих и свежих местопроизрастаний принимают участие сосняки мертвопокровные и толокнянковые, а также березняки с остепненными элементами. Средний состав древостоя: лиственница 90%, сосна 95%.

Лено-Амгинский известняково-карстовый район охватывает холмисто-увалистое плато на карбонатных породах.

Среднетаежные лиственничные, смешанные и в меньшей степени сосновые леса здесь имеют более обедненный растительный состав и в большей степени расстроены лесными пожарами.

На плакорах и склонах преобладают елово-лиственничные леса голубнично-бруснично-зеленомошные, на относительно дренированных участках встречаются сосново-елово-лиственничные леса.

Для плакоров данного района характерны карстовые понижения с осоковыми лугами, а также с лиственничниками с примесью ели с ольховниковым подлеском и бруснично-зеленомошным покровом, а также с ивово-березовыми лесами с осоковым кочкарником.

На склонах доминируют те же леса, что и на водоразделах. На склонах южной экспозиции в лесах иногда присутствует примесь сосны. В нижних частях склонов встречаются участки шириной 100-200 м, на которых развиты лиственничники с густым ерником из карликовой березы.

Днища мелких долин заняты осоково- ивняковой марью, лиственничной рединой с редкостойным елово-лиственничным лесом голубнично-сфагново-зеленомошным.

Имеют место послепожарные серийные восстановительные березово-лиственничные поросли, тонкоствольные лиственничники с примесью ели и березы.

3.РАЗРАБОТКА ВАРИАТОВ МОСТА И ИХ ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКОЕ СРАВНЕНИЕ

3.1 Гидравлический расчёт

На рисунке 1 приведён морфоствор, разбитый на характерные участки: главное русло, правая и левая поймы. Площади живого сечения характерных участков , , равны соответственно 94,59м²; 4,12 м² и 27,97 м².

Характеристики

Список файлов ВКР