1.2. Геологическое строение

Геологическое строение участка изысканий до глубины 5,0–11,0 м представлено четвертичными делювиальными и элювиально-делювиальными отложениями, сверху насыпным грунтом.

Геолого-литологический разрез следующий (сверху вниз).

Четвертичная система Q_IV

Техногенные отложения tQ_IV

Насыпной грунт представлен глинистыми грунтами (суглинок, реже глина) коричневыми, серовато-коричневыми, туго-мягкопластичной консистенции, реже до полутвердой, с включениями гравия и гальки до 10–20 %, на отдельных участках с кусками металла и древесины. Возраст отсыпки более 5 лет. Насыпной грунт вскрыт всеми скважинами, мощность от 0,5 м до 2,8 м.

Делювиальные отложения dQ_IV

Глина легкая пылеватая, реже тяжелая, коричневая тугопластичная, прослоями полутвердая, с единичными включениями гравия и гальки. Слой глины вскрыт всеми скважинами под насыпным грунтом, мощность 1,8–3,9 м.

Элювиально-делювиальные отложения еdQ_II-III

Суглинок тяжелый пылеватый красновато-коричневый полутвердый, прослоями до тугопластичного, с единичными включениями дресвы и щебня аргиллита и песчаника, местами прослоями до 25 %. Слой суглинка полутвердого встречен всеми скважинами (за исключением скважины № 16) под слоем глины тугопластичной на глубине 3,6–4,8 м, вскрытая мощность 0,5–1,7 м.

Суглинок тяжелый песчанистый, прослоями легкий песчанистый серовато-зеленый, прослоями коричневый, твердый. Слой суглинка твердого встречен на площадках под технологическое оборудование и БКНС-7 на глубине 5,1–6,2 м, вскрытая мощность 4,8–5,9 м.

По данным буровых работ до глубины исследования коренные породы на участке не обнаружены[1].

1.3. Гидрогеологические условия

В гидрогеологическом отношении район работ расположен в пределах Волго-Камского артезианского бассейна, в южной части Камского гидрогеологического района.

По литературным данным подземные воды приурочены преимущественно к терригенным толщам татарского и казанского ярусов верхнепермских коренных пород.

В период настоящих изысканий (март 2011 г.) подземные воды не вскрыты скважинами, пробуренными до глубины 5,0 м по трассам существующей и проектируемой кабельной эстакады и до глубины 10,0–11,0 м на площадках под технологическое оборудование и БКНС-7.

Водовмещающими грунтами являются делювиальные, элювиально-делювиальные суглинки мягко-текучепластичной консистенции. По химическому составу воды преимущественно имеют хлоридно-кальциево-натриевый состав, с минерализацией до 0,6 г/л. Подземные воды обладают слабой выщелачивающей и углекислотной агрессивностью по отношению к бетону нормальной проницаемости, слабоагрессивные к арматуре железобетонных конструкций[1].

1.4. Свойства грунтов

В соответствии с полевым описанием грунтов и лабораторными данными на участке изысканий выделены следующие инженерно-геологические элементы (ИГЭ):

• ИГЭ 1 – насыпной суглинок (tQ_IV);

• ИГЭ 2 – глина тугопластичная (dQ_IV);

• ИГЭ 3 – суглинок полутвердый (еdQ_IV);

• ИГЭ 4 – суглинок твердый (еdQ_IV).

ИГЭ 1 – насыпной грунт (tQ_IV). Насыпной грунт представлен глинистыми грунтами (суглинок, реже глина) коричневыми, серовато-коричневыми, туго-мягкопластичной консистенции, реже до полутвердой, с включениями гравия и гальки до 10-20%, с обломками металла и древесины (ИГЭ 1). Возраст отсыпки более 5 лет. Насыпной грунт вскрыт всеми скважинами, мощность 0,5–2,8 м.

Показатели физических свойств насыпного грунта (ИГЭ 1) приведены в таблице 4.1.

Таблица 4.1 – Показатели физических свойств насыпного грунта (tQIV) ИГЭ 1

Характеристика грунта		Кол-во определений	Интервал значений	Нормативное значение	Среднеквадратичное отклонение	Коэффициент вариации	Расчетные значения
							0,85	0,95
Природная влажность, д. ед.		10	0,145-0,282	0,222	0,036	0,162
Влажность на границе текучести, д. ед.		10	0,272-0,350	0,314	0,025	0,080
Влажность на границе раскатывания, д. ед.		10	0,129-0,172	0,154	0,016	0,104
Число пластичности, д. ед.		8 2	0,131-0,169 0,178;180	0,160	0,015	0,094
Показатель текучести, д. ед.		2 4 4	0,031;0,233 0,382-0,459 0,500-0,733	0,421
Плотность, г/см^3		6	1,80-2,11	1,93	0,110	0,057	1,88	1,84
Плотность частиц грунта, г/см^3		6	2,70-2,73	2,72	0,010	0,004
Плотность сухого грунта, г/см^3		6	1,44-1,84	1,58	0,148	0,094
Пористость, %		6	31,75-47,23	41,86	5,642	0,135
Коэффициент пористости		6	1,465-0,895	0,733	0,157	0,214
Коэффициент водонасыщения, д.ед.		6	0,743-0,857	0,828	0,044	0,053
Относительное содержание органических веществ, д.ед.		2	0,05	0,05
Коррозионная агрессивность грунта, Ом м		4	4,40-8,98	6,92
Гранулометрический состав по фракциям в мм, %	40–20	10	0,00-8,79	2,71
	20–10	10	0,00-7,75	4,18
	10–5	10	0,00-4,62	1,92
	5–2	10	0,00-2,66	1,56
	>2	10	0,00-19,90	10,37
	2–1	10	0,00-1,50	0,88
	1,0–0,5	10	0,33-1,71	0,89
	0,50–0,25	10	1,43-14,64	6,05
	0,25–0,10	10	1,34-17,89	5,45
	0,10–0,05	10	5,98-18,60	9,78
	0,05–0,005	10	32,16-52,40	44,64
	< 0,005	10	15,26-26,82	21,94

Насыпной грунт имеет неоднородный состав и сложение, в качестве естественного основания не рекомендуется.

ИГЭ 2 – глина тугопластичная (dQ_IV). Глина легкая пылеватая, реже тяжелая, коричневая тугопластичная, прослоями полутвердая, с единичными включениями гравия и гальки (ИГЭ 2). Слой глины вскрыт всеми скважинами под насыпным грунтом, мощность 1,8–3,9 м.

Показатели физико-механических свойств грунта (ИГЭ 2) приведены в таблице 4.2.

Таблица 4.2 – Показатели физико-механических свойств глины тугопластичной (dQ_IV), ИГЭ 2

Характеристика грунта		Кол-во определений	Интервал значений	Нормативное значение	Среднеквадратичное отклонение	Коэффициент вариации	Расчетные значения
							0,85	0,95
Природная влажность, д. ед.		18	0,202-0,296	0,254	0,024	0,094
Влажность на границе текучести, д. ед.		18	0,327-0,538	0,414	0,048	0,116
Влажность на границе раскатывания, д. ед.		18	0,171-0,238	0,202	0,019	0,094
Число пластичности, д. ед.		1 17	0,144 0,179-0,321	0,212	0,042	0,198
Показатель текучести, д. ед.		10 8	0,013-0,247 0,257-0,464	0,253	0,121
Плотность, г/см^3		18	1,71-2,01	1,89	0,079	0,042	1,87	1,86
Плотность частиц грунта, г/см^3		18	2,71-2,75	2,74	0,010	0,004
Плотность сухого грунта, г/см^3		18	1,40-1,63	1,51	0,06	0,04
Пористость, %		18	40,77-49,02	44,96	2,218	0,049
Коэффициент пористости		18	0,688-0,962	0,819	0,074	0,090
Коэффициент водонасыщения, д.ед.		18	0,598-0,977	0,852	0,099	0,116
Коррозионная агрессивность грунта, Ом м		6	2,53-9,05	6,32
Гранулометрический состав по фракциям в мм, %	1,0–0,5	18	0,00-0,65	0,09
	0,50–0,25	18	0,05-4,00	1,06
	0,25–0,10	18	1,00-14,00	3,51
	0,10–0,05	18	4,12-20,37	13,33
	0,05–0,005	18	43,67-56,14	51,45
	< 0,005	18	22,67-35,82	30,55
Компрессионный модуль деформации, МПа		12	1,2-5,9	2,7
Коэффициент сжимаемости, 1/МПа		13	0,115-0,765	0,378
Коэффициент внутреннего трения		13	0,12-0,30	0,19	0,052	0,274	0,17	0,16
Угол внутреннего трения, градус		13	7-17	11			10	9
Удельное сцепление, кПа		13	22-38	27	5,323	0,197	25	24

Нормативные и расчетные значения характеристик глины тугопластичной (ИГЭ 2) приняты по лабораторным данным, обработанным методами матстатистики. Модуль деформации получен по результатам компрессионных испытаний с учетом корректировочного коэффициента m_К = 5.6.

ИГЭ 3 – суглинок полутвердый (еdQ_IV). Суглинок тяжелый пылеватый красновато-коричневый полутвердый, прослоями до тугопластичного, с единичными включениями дресвы и щебня аргиллита и песчаника, местами прослоями до 25 % (ИГЭ 3). Грунт непросадочный, ненабухающий. Встречен всеми скважинами (за исключением скважины № 16) на глубине 3,6–4,8 м, вскрытая мощность 0,5–1,7 м.

Показатели физико-механических свойств грунта (ИГЭ 3) приведены в таблице 4.3.

Таблица 4.3 – Показатели физико-механических свойств суглинка полутвердого (еdQ_IV), ИГЭ 3

Характеристика грунта		Кол-во определений	Интервал значений	Нормативное значение	Среднеквадратичное отклонение	Коэффициент вариации	Расчетные значения
							0,85	0,95
Природная влажность, д. ед.		11	0,194-0,300	0,254	0,035	0,138
Влажность на границе текучести, д. ед.		11	0,332-0,424	0,377	0,031	0,082
Влажность на границе раскатывания, д. ед.		11	0,172-0,261	0,220	0,032	0,145
Число пластичности, д. ед.		11	0,146-0,168	0,157	0,007	0,045
Показатель текучести, д. ед.		7 4	0,041-0,239 0,335-0,418	0,214	0,138
Плотность, г/см^3		11	1,78-1,98	1,87	0,073	0,039	1,85	1,83
Плотность частиц грунта, г/см^3		11	2,71-2,72	2,71	0,005	0,002
Плотность сухого грунта, г/см^3		11	1,37-1,65	1,50	0,094	0,063
Пористость, %		11	39,12-49,32	44,88	3,439	0,077
Коэффициент пористости		11	0,643-0,973	0,821	0,112	0,0136
Коэффициент водонасыщения, д.ед.		11	0,754-0,949	0,841	0,055	0,065
Гранулометрический состав по фракциям в мм, %	>40	11	0,00-16,00	1,45
	40–20	11	0,00-6,93	0,63
	20–10	11	0,00	0,00
	10–5	11	0,00-2,05	0,39
	5–2	11	0,00-6,35	1,48
	>2	11	0,00-24,21	3,95
	2–1	11	0,00-0,48	0,04
	1,0–0,5	11	0,00-0,22	0,06
	0,50–0,25	11	0,00-5,82	1,05
	0,25–0,10	11	0,15-25,05	8,74
	0,10–0,05	11	8,21-29,05	21,25
	0,05–0,005	11	32,27-54,90	45,80
	< 0,005	11	9,82-28,64	19,10
Компрессионный модуль деформации, МПа		6	4,6-7,3	5,6
Коэффициент сжимаемости, 1/МПа		6	0,114-0,247	0,191
Коэффициент внутреннего трения		6	0,32-0,50	0,39	0,068	0,174	0,36	0,33
Угол внутреннего трения, градус		6	18-27	21			20	18
Удельное сцепление, кПа		6	17-25	21	2,966	0,141	20	19

Нормативные и расчетные значения характеристик суглинка полутвердого (ИГЭ 3) приняты по лабораторным данным, обработанным методами матстатистики. Модуль деформации получен по результатам компрессионных испытаний с учетом корректировочного коэффициента m_К = 3,3.

ИГЭ 4 – суглинок твердый (еdQ_IV). Суглинок тяжелый песчанистый, прослоями легкий песчанистый серовато-зеленый, прослоями коричневый, твердый (ИГЭ 4). Грунт непросадочный, ненабухающий. Встречен на площадках под технологическое оборудование и БКНС-7 на глубине 5,1–6,2 м, вскрытая мощность 4,8–5,9 м.

Показатели физико-механических свойств грунта (ИГЭ 4) приведены в таблице 4.4.

Таблица 4.4 – Показатели физико-механических свойств суглинка твердого (еdQ_IV), ИГЭ 4

Характеристика грунта		Кол-во определений	Интервал значений	Нормативное значение	Среднеквадратичное отклонение	Коэффициент вариации	Расчетные значения
							0,85	0,95
Природная влажность, д. ед.		10	0,123-0,195	0,162	0,021	0,130
Влажность на границе текучести, д. ед.		10	0,323-0,372	0,358	0,015	0,042
Влажность на границе раскатывания, д. ед.		10	0,186-0,258	0,210	0,023	0,110
Число пластичности, д. ед.		10	0,086-0,169	0,148	0,030	0,203
Показатель текучести, д. ед.		10	<0	<0
Плотность, г/см^3		10	1,83-2,00	1,93	0,054	0,028	1,91	1,90
Плотность частиц грунта, г/см^3		10	2,70-2,71	2,71	0,005	0,002
Плотность сухого грунта, г/см^3		10	1,53-1,75	1,67	0,070	0,042
Пористость, %		10	35,36-43,28	38,42	2,527	0,066
Коэффициент пористости		10	0,547-0,763	0,627	0,069	0,110
Коэффициент водонасыщения, д.ед.		10	0,607-0,779	0,698	0,048	0,069
Гранулометрический состав по фракциям в мм, %	1,0–0,5	10	0,00-0,75	0,08
	0,50–0,25	10	0,15-10,75	3,46
	0,25–0,10	10	16,80-53,20	29,35
	0,10–0,05	10	3,82-34,21	16,35
	0,05–0,005	10	25,41-38,00	34,99
	< 0,005	10	10,97-19,06	15,78
Компрессионный модуль деформации, МПа		6	2,5-6,9	4,2
Коэффициент сжимаемости, 1/МПа		6	0,158-0,482	0,296
Коэффициент внутреннего трения		6	0,28-0,44	0,40	0,062	0,155	0,37	0,35
Угол внутреннего трения, градус		6	16-24	22			20	19
Удельное сцепление, кПа		6	20-28	24	2,658	0,111	23	22