ИНЖЕНЕРНО-ГЕОЛОГИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ ЧЕТВЕРТИЧНЫХ ОТЛОЖЕНИЙ И ТИПИЗАЦИЯ ГРУНТОВ ГОРОДА ХАНОЙ

В статье рассмотрены инженерно-геологические особенности четвертичных отложений в разрезе подземного пространства города Ханой. Приведена классификация грунтов в зависимости от степени их сжимаемости и несущей способности для типового строительства. Выполнен анализ показателей физико-механических свойств четвертичных грунтов в инженерно-геологическом разрезе исторического центра Ханоя. Отмечается значительное влияние содержания органических остатков на физико-механические свойства грунтов территории Ханоя. Приведены закономерности распределения органики по глубине разреза, а также изменения некоторых показателей физических свойств грунтов города Ханой в зависимости от содержания органического вещества.

Ключевые слова: Ханой, исторический центр, инженерно-геологические особенности разреза, слабые грунты, физико-механические свойства грунтов, органическое вещество.

Nguyen Tien Trung

Postgraduate student, St. Petersburg Mining University

ENGINEERING GEOLOGICAL FEATURES OF QUATERNARY SEDIMENTS AND TYPIFICATION OF SOILS OF HANOI CITY

Abstract

The article deals with engineering geological features of Quaternary sediments in the profile of underground space of Hanoi. Classification of soils by their compressibility and bearing capacity for the purposes of typical construction is given. Physical and mechanical characteristics of Quaternary soils in the historical centre of the city are analysed. Significant influence of organic materials on physical and mechanical characteristics of soil in Hanoi area is noted. Paper describes organics distribution in depth as well as changes of some physical and mechanical properties of soils in the profile of Hanoi depending on the content of organic matter.

Keywords: Hanoi city, the historic center, engineering geological features of section, the weakness of soil, physical and mechanical characteristics, organic material.

Одним из наиболее опасных инженерно-геологических процессов на территории Ханоя является оседание дневной поверхности при снижении напоров подземных вод, приуроченных к отложениям четвертичного возраста, и используемых для водоснабжения столицы [3, 4]. Особенно активно этот процесс развивается при наличии в инженерно-геологическом разрезе слабых глинистых грунтов.

В связи с этим, целью данной работы является разработка классификации грунтов наряду с раскрытием такого понятия как «слабые грунты», для которых характерны свои инженерно-геологические особенности.

В практике инженерной геологии, геотехнике и механике грунтов широко используется понятие – «слабый грунт». Известно, что во Вьетнаме для раскрытия указанного понятия действует несколько стандартов, регламентирующих классификацию слабых грунтов. Так, по мнению доцента Нгуен Хи Фыонг, к слабым грунтам относятся сильносжимаемые отложения, характеризующиеся низкой несущей способностью при использовании их в качестве основания сооружений типового строительства. В настоящее время, расчеты фундаментов выполняются по двум группам предельных состояний, а именно, по деформациям (второе предельное состояние) и несущей способности (первое предельное состояние) [2]. Если грунт, рассматриваемый в качестве основания для ответственных сооружений различного назначения, по физико-механическим показателям не соответствует требованиям вышеуказанных двух групп предельных состояний, то он относится к слабым грунтам. По мнению автора, в качестве основных показателей, которые позволят раскрыть определение «слабые грунты» и создать их классификацию, могут быть использованы модуль деформации (E0) и расчетное сопротивление (R0) грунтов. В связи с этим, к слабым грунтам будут относиться отложения, характеризующиеся следующими значениями указанных показателей: расчетное сопротивление R0 менее 100 кПа, а модуль общей деформации грунта E0 будет составлять менее 5 МПа. При рассмотрении слабых грунтов в качестве основания для средне- и высокоэтажных зданий использование фундаментов неглубокого заложения должно быть запрещено. Помимо этого, такие грунты не могут служить несущим слоем для свайных фундаментов, поскольку легко изменяют своё состояние и физико-механические свойства как под действием динамических нагрузок, так и при длительной контаминации подземной среды соединениями различной природы.

К слабым грунтам обычно относятся: сапропели, торф, заторфованные грунты, глинистые отложения (глины, суглинки, супеси) в текучем или текучепластичном состоянии с молекулярным типом структурных связей.

Слабые грунты характеризуются следующими показателями:

малой степенью литификации;
низкой прочностью структурных связей;
содержанием органических остатков;
высокой пористостью (n 50%) и коэффициентом пористости (е 1);
низкой прочностью: величиной удельного сцепления cu менее 15 кПа и углом внутреннего трения j меньше 10 0 ;
высоким коэффициентом компрессионной сжимаемости m > 1 МПа -1 и низким модулем деформации E0 5 МПа;
низкими значениями коэффициента консолидации Cv, что предполагает длительные сроки протекания указанного процесса;
наличием реологических свойств.

На основании выполненных инженерно-геологических исследований территории города Ханой в качестве первичной единицы рассмотрения разреза было предложено понятие «слой». В каждом слое количество образцов с одинаковым гранулометрическим составом должно достигать 80-90%; оставшиеся случаи включают в себя грунты, гранулометрический состав которых отличен от общей массы.

Самым важным отличием слоев грунта является степень их сжимаемости и несущая способность, для количественного описания которых используется модуль деформации E0 и расчетное сопротивление грунтов R0 (табл. 1).

В соответствии с данными таблицы 1 , четвертичные отложения на территории города Ханой могут быть разделены на инженерно-геологические свиты, пачки и слои грунта [2].

В разрезе четвертичные отложения на территории города Ханой разделены на 24 слоя. Для грунтов Ханоя разработана специальная классификация грунтов по предложенным показателям R0 и E0 как основания для сооружений различного назначения (табл. 1).

Слои нумеруются 1, 2, 3, 4, 5 и т.д. и описываются различными параметрами: название, состав, строение, цвет, состояние, символ для оценки условий строительства сооружений на таких грунтах.

Таблица 1 – Классификация грунтов по степени сжимаемости и несущей способности для типового строительства

📎📎📎📎📎📎📎📎📎📎