ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА (1052878), страница 2
Текст из файла (страница 2)
По условиям залегания и характеру циркуляции в районе морского побережья наибольшее практическое значение для реконструкции железной дороги имеют грунтовые поровые и пластово – поровые воды аллювиальных и аллювиально – проаллювиальных отложений четвертичного возраста.
Подземные воды, развитые в четвертичных отложениях приурочены к долинам современных рек и ручьев, включая и объект исследований – мост через р. Черемшанка. Водовмещающими породами, являются галечные грунты с гравием, мощность которых изменяется от 1.2 м до 5.3 м, а также суглинки текучей консистенции мощностью от 0.8 м до 2.8 м и пески средней крупности мощностью 1.0 м. Проникновение грунтовых вод, отмечено так же в кровле слоя (в пределах 1.0 м) аргиллитов очень низкой прочности сильновыветрелых. Коэффициент фильтрации водонасыщенных отложений изменяется от 4 – 50 м/сут – в песках крупных и гравелистых, до 100 – 150 м/сут – в гравийных и галечниковых грунтах.
На основании проведённых лабораторных исследований, вода отобранная из скважины на р. Черемшанка обладает выщелачивающей агрессивностью (слабоагрессивная по отношению к бетонам марки W – 4) .
Таким образом выделено два водоносных горизонта, верхний в суглинках текучей консистенции и песках среднезернистых и основной в галечниковых грунтах.
На участке обхода железнодорожного моста и прилегающей территории в насыпных крупнообломочных грунтах в тёплый период года неизбежно появление грунтовых вод типа «верховодка».
«Верховодка» формируется в виде линз и прослоев в толще слабопроницаемых глинистых грунтов аллювиального и аллювиально – пролювиального происхождения на глубине от 0.3 м до 2.5 м. Фильтрационная способность глинистых грунтов невелика, коэффициент фильтрации 0.00005 – 0.1 м/сут характеризует их как отложения с весьма низкой водопроницаемостью. Режим верховодки в естественных условиях характеризуется сезонными колебаниями уровня наибольшими в тёплое время года, наименьшими – зимой.
1.3.1 Инженерно – геологические условия площадки мостового перехода
Дно реки сложено галечниковым грунтом с гравием и песчаным заполнителем. Литологический состав грунтов по данным бурения под основание и опоры моста представлен аллювиальными и элювиальными отложениями.
Аллювиальные отложения имеют различную мощность по правому берегу с поверхности залегают суглинки тугопластичной, текучей и мягкопластичной консистенции до глубины 5.0 м, ниже которых залегают галечниковые грунты с гравием до глубины 10.3 м, по левому берегу с поверхности песок средней крупности до глубины 1.8 м, ниже суглинок текучий до глубины 2.6 м, затем по разрезу галечниковые грунты до глубины 3.8 м, а в русле реки только галечниковый грунт до глубин 3.8 м, 4.4 м, считая от дна реки.
Элювиальные отложения представлены аргиллитами очень низкой прочности, сильновыветрелыми, которые подстилают вышеописанные аллювиальные отложения. Аргиллиты прослежены скважинами до глубины 30 м.
Комплекс пород слагающих основание моста согласно ГОСТ 25100 – 95 расчленён на 7 инженерно – геологических элементов (ИГЭ).
ИГЭ – 8 Суглинок тугопластичный с примесью галечника. Грунт непросадочный, сильнопучинистый. Мощность слоя 1.2 м. Слагает верхнюю часть правого берега реки.
ИГЭ – 10 Суглинок текучий. Грунт непросадочный, сильнопучинистый. Вскрыт как на правом, так и на левом берегу реки в интервале 1.2 м – 4.0 м (левый берег), 1.8 м – 2.6 м (правый берег).
ИГЭ – 9 Суглинок мягкопластичный. Грунт непросадочный, сильнопучинистый. Вскрыт скважиной на левом берегу реки в интервале 4.0 м - 5.0 м.
ИГЭ – 11 Песок средней крупности. Грунт непросадочный, непучинистый. Вскрыт скважиной на левом берегу, в верхней части разреза, мощность слоя 1.8 м.
ИГЭ – 12 Галечниковый грунт с гравием. Грунт непросадочный, непучинистый. Вскрыт во всех скважинах, мощность слоя колеблется от 1.2 м до 4.4 м.
ИГЭ – 13 Дресва и щебенистый грунт. Грунт непросадочный, непучинистый. Мощность слоя 1.3 м.
ИГЭ – 14 Аргиллиты очень низкой прочности сильновыветрелые, в кровле слоя, в пределах одного метра обводнённые. Грунт непросадочный, непучинистый. Вскрытая мощность слоя колеблется от 19.7 м до 26.2 м. Вскрыты во всех скважинах и являются коренными, материнскими породами.
Техногенные отложения имеют линейное распространение по оси железной дороги. Они представлены планомерно возведенными насыпями для прокладки железной дороги. Насыпь имеет трёхслойное, иногда четырёхслойное строение, сверху 0.4 – 0.5 м балласт преимущественно щебенистого состава, загрязнённость от 18% до 30%. Ниже до глубины 1.0 – 1.4 м – песчано – гравийно – галечниковый грунт, который подстилают суглинки от полутвёрдой до мягкопластичной консистенции.
По инженерно – геологическим условиям площадка относится к II категории сложности и пригодна к намеченному строительству.
По сейсмическим свойствам, согласно табл. 1 СНиП 11 – 7 – 81 грунты площадки относятся к II категории. Площадка расположена в 8 бальной зоне (карта А ОСР).
Естественным основанием могут служить грунты: галечниковый грунт с гравием (ИГЭ – 12) и аргиллиты низкой прочности (ИГЭ – 14) сильновыветрелые (скорость размокания которых от медленного до быстрого).
1.4 Общие сведения об инженерно – гидрологических условиях
Река Черемшанка берёт начало с горы Шахматная Южно – Камышового хребта. Общее направление течения с юго – востока на северо – запад. Площадь водосбора реки 312 длина 36 км. От истока до среднего течения река протекает в южном направлении. Водосбор изрезан многочисленными долинами ручьев и логов. Поверхность его полностью заселена.
В районе моста долина реки трапецеидальная, шириной в самом узком месте 600 м, в створе моста 1 км. Склоны достаточно крутые, поросшие смешанным лесом.
Пойма реки Черемшанка занимает часть дна долины. Ширина её не превышает 100 -150 м. Поверхность её достаточно ровная, луговая. Большая часть поймы заселена. При прохождении по реке паводков редкой повторяемости, пойма затапливается полностью.
В районе моста русло реки прямолинейное, неразветвленное шириной 70 м. Выше моста русло сужается до 40-45 м. Бровки берегов возвышаются над урезом воды до 0,5 м. Средняя глубина на плёсах в межень 0,6-0,8 м, максимальная -1,2 м. Дно русла сложено галечниковым грунтом с включением валунов.
1.4.1 Водный режим
Реки Сахалина имеют преимущественно горный характер. Режим рек обусловлен географическим положением их водосборов, условиями питания и влиянием местных азональных факторов.
Все реки района относятся к смешанному типу питания. Большое влияние на режим рек оказывает количество осадков и распределение их в течение года, а также геологическое строение бассейна. Участие отдельных видов питания изменяется в течение года: весной увеличивается роль талых вод, а летом преобладает дождевое питание. В зимний период подземные воды служат единственным источником питания рек.
Для рек Сахалина характерны четыре фазы водного режима: весеннее половодье (апрель-июнь), летняя межень (июль - август), осенние паводки (сентябрь - ноябрь) и зимняя межень (декабрь - март).
В соответствии с характером питания рек и основных черт внутригодового распределения стока на территории острова Сахалин согласно «Ресурсов поверхностных вод СССР», выделено четыре гидрологических района: Северный, Тымовский, Поронайский и Южный. Река Черемшанка принадлежит Южному району.
Реки района, как уже отмечалось, относятся к смешанному типу питания с преобладанием талых вод. Доля весеннего стока составляет 50 - 60%, подземного – 20 - 30%, дождевого –20 - 25% годового объема.
Весеннее половодье начинается в середине апреля и заканчивается в конце мая. Летом и осенью наблюдаются дождевые паводки с высокими подъемами уровня воды.
Для годового хода уровня р. Черемшанка на участке пересечения характерны резкие подъемы и спады в период весеннего половодья и дождевых паводков.
Весенний период характеризуется неустойчивой погодой и резкими колебаниями температуры воздуха, что определяет неравномерность поступления талых вод в речную сеть. Выход в это время циклонов обусловливает выпадение жидких осадков и образование на реках дождевых паводков, которые накладываются на весеннее половодье, что приводит к резким подъемам уровней воды. Величина подъёма уровня за половодье на
реке Черемшанка обычно составляет 0.3 – 1.0м. Совпадение интенсивного таяния снега в горах и выпадение значительного количества осадков вызывает высокие половодья. В период прохождения пика половодья отмечаются выходы воды на пойму. Продолжительность спада половодья обычно в три раза превышает продолжительность подъема.
Наибольшие расходы воды весной наблюдаются при прохождении смешанного снегодождевого половодья.
После окончания весеннего половодья на реках района устанавливается период с низкими уровнями воды, прерываемый отдельными паводками. В связи с этим, летняя межень не всегда отчетливо выражена, а в отдельные годы, с высоким дождевым стоком, вообще отсутствует. В теплый период года на реке наблюдается от 2 до 4 дождевых паводков. Значительные дождевые паводки наблюдаются в среднем 1 раз в 3 - 4 года. Средняя продолжительность паводков – 6 - 15 суток. Интенсивность подъема уровня в паводки достигает 0.5 – 0.8 м/сут. Обычно наибольшие в году паводки имеют подъем уровня 1.0 – 1.3 м. В августе 1981 г при прохождении тайфуна Филлис подъем уровня превышал более 3 м. При прохождении таких паводков на реке отмечается густой карчеход. Максимальная длина карчей 20 м. В осенний период водотоки района имеют высокую водность, что обусловлено выпадением в этот период большого количества осадков.
В конце октября - начале ноября наступает похолодание, прекращаются дожди, и уровни воды к началу появления первых ледовых явлений начинают падать. Замерзание рек сопровождается заметным повышением уровней воды. Максимальные годовые расходы воды на рассматриваемых водотоках формируются в периоды весеннего половодья или дождевых паводков. По абсолютной величине максимальные расходы воды дождевых паводков на рассматриваемых водотоках превышают равнообеспеченные максимальные расходы воды весеннего половодья.
1.4.2 Ледовый режим
Ледовый режим рек Сахалина формируется в условиях суровой и многоснежной зимы.
Первые ледовые образования на реке Черемшанка и других малых водотоках появляются в первой декаде ноября в виде заберегов и шуги.
Ледостав обычно наступает в третьей декаде ноября. На реке Черемшанка в районе моста ледостав устанавливается раньше, чем на выше лежащем участке. До конца декабря там наблюдаются полыньи.
Продолжительность ледостава -138 - 160 дней. Наибольшая толщина льда наблюдается в марте и составляет 0,8 - 1,1 м с учетом наледей. Вскрытие реки начинается с конца апреля и продолжается до середины мая. Ледоход не мощный. Лед в районе моста ломает в первую очередь. Размеры льдин составляют 3х5 м.
1.4.3 Гидрологическая изученность
В гидрологическом отношении река Черемшанка сравнительно изучена. На реке в разное время производились наблюдения на двух водомерных постах. В настоящее время посты закрыты. Ряды наблюдений на постах короткие. Кроме этого в паводки редкой повторяемости сток полностью не учитывался. Сведения о водомерных постах приведены в таблице 1.5. В качестве аналога при выполнении расчетов принята река Макарова – г. Макаров. Река отвечает всем требованиям, приведенным в СП 33-101-20003. Водомерный пост на ней в хорошем состоянии. Наблюдения по нему проводятся согласно требованиям. Сток учитывается полностью.
Таблица 1.5 – Сведения о водомерных постах
Река-пункт | Расстояние, км | Площадь водосбора F км2 | Период наблюдения | Отметка “О”поста | Примечание | ||
от устья | от моста | уровни | расходы | ||||
Макарова-г.Макаров | 2,1 | - | 580 | 1980-88 | 1953-88 | 4,00мБС. | |
Лазовая-пос.Лазо | 9,1 | 7,3 | 269 | 1949-1960 | - | 0,00усл. | Закрыт |
Лазовая-ст.Заозерная | 2,1 | 1,8 | 303 | 1961-1976 | 1961-1976 | 3,00мБС. | Закрыт |
Пост при прохождении паводка 1981 года был разрушен. В последующем ряды наблюдений за уровнями воды не увязаны. При прохождении максимальных расходов выявлен недоучёт стока на пойме.
1.4.4 Расчётные расходы и уровни воды
Расчеты гидрологических характеристик реки Черемшанка в створе моста производились в соответствии с требованиями СП 33-101-2003 с использованием справочника "Ресурсы поверхностных вод" т. 18, вып. 4.
Расчетам предшествовал анализ имеющихся материалов наблюдений за гидрологическими характеристиками на водомерных постах в рассматриваемом районе.