ПЗ БОЧОРУКОВ ДИПЛОМ (1004210), страница 3
Текст из файла (страница 3)
1.1.3 Геологические условия
На участке трассы Томмот – Кердем выделяются четыре инженерно-геокриологических района:
– Лено-Алданский увалисто-водораздельный район (км 375-531),
– Лено-Амгинский известняково-карстовый район (км 531-628),
– Лено-Амгинский песчаниковый район (км 628-704),
– Аласно-долинный и аласно-котловинный район (км 704-734).
Рельеф района относительно менее расчленен, абсолютные отметки изменяются в пределах 400-600 м. Глубина вреза долин относительно приводораздельных поверхностей изменяется в пределах 100-150 м. Водоразделы плоские, широкие и куполовидной формы, с ровным, редко – бугристо-западинным микрорельефом.
Переход от водоразделов в склон нечеткий. Поверхность склонов слабоволнистая, в основном, с ровным микрорельефом, с редкими мелкими (10-20 см) чашеобразными понижениями и западинами, слабо изрезанная узкими (10-21 м) мелкими (0,3-0,6 м) ложбинами стока, покрытая травой, мхом, елово-лиственничным лесом.
Долины рек и ручьев неглубокие врезанные (до 100-150 м), корытообразной формы с широким, плоским днищем. Террасы встречаются фрагментарно в виде узких полос в наиболее крупных речных долинах.
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 до 1,5-3,0 м на водоразделах; от 0,3 м до 1,5 м – в днищах долин; на склонах – в зависимости от экспозиции от 0,9-1,3 м до 2-4 м.
Из неблагоприятных физико-геологических процессов характерно распространение карста. Местами встречаются мелкие русловые наледи. При нарушениях поверхностных условий возможно проявление таких процессов, как оползание, оплывины, солифлюкция, термопросадки, пучение, плоскостной и струйчатый смывы.
В рассмотренном районе можно выделить типы местности аналогичные предыдущему району.
Плакорный тип представлен ровными и слабопокатыми поверхностями местных водоразделов, местами расчлененными замаренными ложбинами стока с мелкобугристым и западино-бугристым микрорельефом. Отличительной особенностью данного типа местности от предыдущего района является наличие карстовых понижений.
Поверхность – от сухой до увлажненной, залесенная – ель, лиственница, много сухостоя, с мохово-кустарничковым покровом, местами осложненная карстом и заболачиванием.
Четвертичные отложения представлены элювиальными суглинками, супесями, щебенистым грунтом, мощность которых по данным бурения, изменяется в среднем в пределах 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 – 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 сезонно–талого 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 сочетанием пологих и очень пологих склонов, в основном, северной и северо-западной экспозиции, с кочковатым, мелкобугристым, западино-бугристым микрорельефом, развитым в их нижних частях.
Склоны повсеместно залесены – ель, лиственница, подлесок – ольха, реже береза, много сухостоя, местами встречается «пьяный» лес, в нижних частях развит угнетенный лиственничный лес с зарослями ерника на моховом покрове. Поверхность от сухой в верхней части склона до влажной, замаренной в средней и нижней. Нередко нижняя часть склона расчленена замаренными долинами ручьев.
Склоны сложены доломитами, перекрытыми толщей рыхлых отложений, представленной суглинками, супесями, и щебенисто-глыбовыми грунтами мощностью, по данным бурения, от 2,5 до 10.
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 температуры 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 СТС 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 значения 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; имеют место также обвально-осыпные процессы и термопросадочные явления.
Мелкодолинный тип развит в долинах рек Курум-Кюнкю, Карбыкан, Сытый, Улуу, Кюргелях, Налбазар, Сылгылар и их притоков. Микрорельеф кочковатый и мелкобугристый, поверхность влажная, замаренная. Местами наблюдаются сухие участки. Лес редкий, представленный лиственницей с густым подлеском (кустарником).
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 4,0 м, местами 8 м. В процессе бурения встречены линзы льда мощностью от 1,0 до 2,0 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 слабольдистых 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 припятствуют свободному оттоку воды.
1.1.4 Гидрогеологические условия
В гидрогеологическом отношении участок Томмот – Кердем расположен в пределах Якутского артезианского бассейна первого порядка и включает в себя следующие структуры третьего порядка: Амгинский артезианский бассейн, Бутомо-Амгинский криогеологический бассейн и Приленский криоартезианский бассейн.
Особенностью гидрогеологических условий района является двухъярусное строение основных водоносных горизонтов и комплексов, обусловленное геологическим строением и существованием мощной толщи многолетнемерзлых пород.
По отношению к толще многолетнемерзлых пород подземные воды, встречающиеся на участке Томмот – Кердем, подразделяются на надмерзлотные, межмерзлотные и подмерзлотные.
Надмерзлотные воды имеют широкое распространение и делятся на воды сезонно-талого слоя (СТС) и воды несквозных таликов.
Надмерзлотные воды СТС, формирование которых находится в прямой зависимости от элементов рельефа, распространены повсеместно в четвертичных отложениях.
Глубина залегания от 0,1 до 4-5 м в зависимости от мощности. Водовмещающими являются породы различной разности от песчаных до суглинистых.
На склонах это воды спорадического распространения, их питание происходит преимущественно за счет инфильтрации атмосферных осадков, в нижней части склона они имеют преимущественно грунтовое питание и существуют с начала оттаивания до конца промерзания.
Разгрузка происходит в виде источников у подножий склонов и в пониженных местах рельефа. Воды гидрокарбонатные кальциево-магниевые или кальциево-натриевого состава с минерализацией от 0,16 до 0,40 г/л; как правило, она выше на участках с испарительным режимом по сравнению с инфильтрационно-стоковым.
Воды надмерзлотных таликов развиты локально, встречаются под выпуклыми частями склонов, реже – под руслами рек.
Воды несквозных таликов питаются главным образом за счет атмосферных осадков, вод СТС и поверхностных. Разгружаются они в виде нисходящих источников, образующих в начале зимы небольшие наледи и дренируются речной сетью. При промерзании они вызывают повышенное пучение пород СТС и образование сезонных бугров пучения.
Анализ лабораторных данных показывает, что воды несквозных таликов имеют преимущественно гидрокарбонатный магниево-кальциевый (или кальциево-магниевый состав) с минерализацией 0,1-0,2 г/л.
Река Менда. Ширина речной долины в створе пересечения с проектируемой железной дорогой – 290м. Долина реки четко выражена правым крутым и менее крутым левым бортами склонов. Русло реки прижато к правому борту речной долины, поймы двухсторонние.
Правая пойма р.Менда незначительна и практически не способна оказывать влияние на развитие русловых деформаций. Левая пойма шириной – 294м способна пропустить расход воды равным 450 куб.м/с при расчетном уровне воды (РУВВ) 1% вероятности превышения(ВП).
Русло р.Менда имеет ширину 25м и способна пропустить 306 куб.м/с при РУВВ 1% ВП. В период полевых обследований установлено, что правый берег реки подвержен размыву. Берега, поймы и склоны речной долины покрыты ивовым кустарником и лесом (береза, сосна, лиственница). Подмыв правого берега, сложенного трещиноватыми известняками и покрытый лесом, вызывает обрушение горной массы и деревьев в русло, частично загромождая его. Русло р.Менда представлено галечниковым грунтом, перемываемым в период весеннего половодья. Перемываемый слой современных русловых отложений составляет в данном створе 1,4 м.
В более узких ниже и вышележащих створах он способен увеличиваться. Кривизна русла на наиболее резких изгибах составляет 72 градуса, а выше створа мостового перехода в 150-200метрах имеется излучина с радиусом 95м.
1.1.5 Морфометрические расчёты
Морфометрические расчеты были произведены по формуле Шези-Маннинга:
,
где h – средняя глубина воды при заданных уровнях воды, м; m – коэффициент шероховатости русловой и пойменных частей морфоствора; J - продольный уклон водотока
Расчеты при назначении отверстии моста выполнены в соответствие с методикой, изложенной в ПМП-91 [4].
При всех видах руслового процесса (кроме русловой многорукавности) отверстие моста желательно принимать следующим, ф. 10.1 [4]:
,
где: 
- ширина бытового русла;
- расходы воды, проходящие в речной долине и в русле;
- показатель степени, принимаемый равным 0,6 для связных грунтов.
В дальнейших расчетах принимаем 
.
Графики зависимости функций Q=f(H), ω=f(H), V=f(H) расчетного морфоствора представлены в приложении А
Также были определены расчетные морфометрические характеристики при соответствующих уровнях воды (таблица 1.9).
Таблица 1.9 – Расчётные морфометрические характеристики
| Характеристика | Ед. изм. | Вероятность превышения (ВП), % | ||
| 1 | 2 | 10 | ||
| Расчетный расход воды | м3/с | 758 | 580 | 160 |
| Расчетный уровень воды | м БС | 112,14 | 111,69 | 109,69 |
| Расход воды, проходящий в русле | м3/с (%) | 304 (40) | 263 (45) | 110 (69) |
| Максимальная глубина в русле | м | 6,48 | 6,03 | 4,03 |
| Средняя глубина водотока | м | 2,5 | 2,1 | 2,0 |
| Средняя глубина в русле | м | 5,35 | 4,90 | 2,90 |
| Средняя глубина на пойме | м | 2,3/1,6 | 1,9/1,4 | 1,7/0,4 |
| Средняя ширина разлива | м | 329 | 323 | 81 |
| Средняя скорость в русле | м/с | 2,3 | 2,2 | 1,5 |
| Средняя скорость на пойме | м/с | 0,66/0,51 | 0,58/0,47 | 0,54/0,21 |
1.2 Описание вариантов конструкции моста
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
