Лабораторные испытания образцов всех разновидностей грунтов проводились в соответствии с нормативными документами.
3.2. Геолого-геоморфологическое строение, гидрогеологические условия участка
Исследуемый участок в геоморфологическом отношении приурочен к долине р. Москвы, сформировавшейся в позднем плейстоцене-голоцене на поверхности флювиогляциальной равнины, отложения которой датированы средним плейстоценом. Из структур речной долины исследовались левобережная и правобережная высокие поймы и русловая часть. Поверхность поймы на обоих берегах участков относительно ровная, лишь местами осложнена микроформами рельефа техногенного генезиса - ямами, рытвинами.
Поверхность левобережной поймы, лишь вблизи берега поросшая кустарником (на общем фоне луговой растительности), относительно полого погружается к береговой линии. В отличие от противоположного берега, круто обрывающегося к воде: высота бровки над Урезом (при Г.В. 109,28-м на 7.09.2000) составляет порядка 3 м.
Ширина русла в "нижнем" и "верхнем" створах на момент изысканий составляла соответственно 250 и 235 м.
Профиль русловой части имеет асимметричное строение: максимальные глубины смещены в сторону подмываемого правобережья.
В геологическом отношении грунтовый массив имеет классический для Москвы и Подмосковья разрез речной долины: на размытой поверхности юрских отложений залегают ледниковые толщи, погребенные, в свою очередь, под аллювиальными напластованиями. Учитывая однородность литологического состава руслового аллювия и флювиогляциальных отложений, провести между ними четкую границу не представляется возможным, в связи с чем целесообразно объединение разногенезисных четвертичных образований в единый геолого-генетический комплекс.
Таким образом, в разрезе грунтового массива до глубины исследования 20,0 м выделяется 2 основных геолого-генетических комплекса :
- аллювиально-флювиогляциальный, мощностью 10-13 м на береговых участках, и 6-11 м - в пределах русла. Разрез отложений по литологическим особенностям имеет 2-х ярусное строение: верхний, глинистый горизонт мощностью 1,2-8,6 м, присутствующий лишь на пойменных участках и выклинивающийся на левобережье, представляет собой собственно аллювий, пойменную его фацию.
Нижележащие разнозернистые пески смешанного генезиса (а именно русловой фации аллювия и флювиогляциальные) образуют единый горизонт мощностью от 5-6 м в русловой части до 7,5-11 м на пойме. Закономерным для всего разреза является увеличение крупности песков с глубиной.
В русле песчаные толщи ожидаемо перекрыты слоем ила в пределах левобережной части склона. Мощность глинистых образований весьма мала - не превышает 0,2 м;
- юрский, представленный глинами с линзами песков. По данным гидрогеологической съемки, проведенной в Раменском районе в 1956 г., мощность юрских отложений, залегающих на верхнекаменноугольных карбонатных породах, составляет не менее 50 м, что подтверждается результатами современных геофизических работ (раздел 3 настоящего отчета).
Присутствие в разрезе мощной толщи глин в качестве буфера между вышележащими четвертичными песками и подстилающими их известняками исключает возможность возникновения и протекания такого нежелательного инженерно-геологического процесса как суффозионно-карстового.
В гидрогеологическом аспекте слабопроницаемые юрские глины создают благоприятные условия формирования грунтового водоносного горизонта, заключенного в разногенезисных песчаных пачках, и гидравлически связанного с поверхностным водотоком - р. Москвой: от метки установившегося уровня зафиксированы на отметках 109,3-110,0 м. На правобережье по причине наличия мощной глинистой "вскрыши", подошва которой имеет тенденцию к погружению в сторону уреза, грунтовый поток обладает напорным характером: пьезометрический уровень на этом участке устанавливается на 3-4 м выше подошвы слабопроницаемых аллювиальных глинистых образований.
По химическому составу (Приложение 13) вода поверхностная и грунтовая классифицируется как гидрокарбонатно-кальциевая (причем, содержание преобладающих анионов и катионов в пробах грунтовой воды почти вдвое превосходит содержание их в воде речной), и, как следствие - высокая сходимость результатов при оценке степени коррозионного воздействия всех типов воды на различные строительные материалы.
Так, вода речная и грунтовая обладают средней степенью агрессивности при взаимодействии со свинцовыми оболочками кабелей (причем, грунтовая вода на правобережье имеет максимальный показатель - высокую агрессивность) и с металлическими конструкциями и создают нейтральную среду для бетонных материалов и алюминиевых оболочек кабелей.
3.3. Инженерно-геологические условия
Неоднородность грунтового массива (по возрастным, генетическим признакам, литологическому составу, физическому состоянию)обусловила выделение инженерно-геологических элементов (ИГЭ), характеризующихся определенным набором геотехнических свойств. При выделении границ ИГЭ учтены также требований ГОСТ 20522-96 "Методы статистической обработки результатов испытаний".
Ниже следует краткое описание ИГЭ, сгруппированных по геолого-генетическим комплексам:
Разрез аллювиально-флювиогляциального четвертичного комплекса, наиболее пестрого по литологическому составу, имеет схематично 2-х ярусное строение. В пределах "верхнего" глинистого яруса собственно аллювиального, максимальной мощностью до 8,6 м выделено 3 ИГЭ:
ИГЭ-1 - ил черный текучий, образует маломощный - до 0,2 м - слой на выположенном аккумулятивном левобережном склоне грунтового массива в русле, что является косвенным доказательством подмыва правобережья.
ИГЭ-2 - глина мягко-текучепластичная, вскрыта единственной скв. № 7 на правобережной пойме в основании глинистой "вскрыши". Мощность слоя - 3,1 м.
ИГЭ-3 - суглинок преимущественно тугопластичный. Преобладает на правобережном участке, где образует мощность порядка 5,0-6,6 м. Согласно данным геофизических исследований максимальная мощность напластований приурочена к правобережной приурезной зоне. На левобережном участке, как уже отмечалось, происходит выклинивание суглинков: слой мощностью 1,2 м - вскрыт единственной "бровочной" скважиной N 3.
Ниже под слоем глинистого горизонта на правобережье (с абс. отм. 105-106 м) и практически с поверхности - на левобережье (не считая 1,2 м слоя суглинков в 120-метровой приурезной полосе) залегает песчаная пачка весьма пестрого литологического состава, что и легло в основу выделения нескольких ИГЭ:
ИГЭ-4 - песок пылеватый, средней плотности, водонасыщенный. Вскрыт на обоих берегах в виде 2,2-5,0-метрового слоя в кровле песчаной толщи;
ИГЭ-5 - песок средней крупности, преобладающий в разрезе, имеющий среднюю плотность сложения и водонасыщенное состояние.
Этим грунтом выполнен практически весь четвертичный разрез в 250-метровой приурезной полосе на левобережье, а также в русле;
ИГЭ-б - песок крупный, средней плотности, водонасыщенный, имеет ограниченное распространение: зафиксирован только в русле единственной скважиной в виде 5-метрового слоя, фациально переходящего в среднезернистый песок;
ИГЭ-7 - песок гравелистый средней плотности сложения, достаточно широко распространенный на правобережье и частично в русле в нижней части песчаного разреза. Образует слой мощностью порядка 4-5 м.
Ниже под песчаной толщей суммарной мощности 7-10 м, откартирована кровля коренных отложений, имеющая практически горизонтальное залегание на отм. 99-100 м, и лишь в районе скв. № 5 зафиксировано ее понижение до отметки 96 м. Дочетвертичные отложения представлены в разрезе классическими юрскими глинами (ИГЭ-8) ~ черными, с высокими значениями пределов пластичности, по консистенции твердыми и полутвердыми.
На участке, проецируемом на левобережную пойму, для глинис-^'ой толщи характерны линзы и прослои гравелистых темных песков (ИГЭ 9) по плотности сложения близких к плотным образованиям. Вскрытая мощность дочетвертичных отложений составляет 5-8 м. Согласно данным геофизических работ (раздел 3), глубина исследований которых определялась 30-метровой глубиной от дневной поверхности, подошва юрских напластований обнаружена не была.
Ниже в таблице приведены рекомендуемые расчетные значения физико-механических характеристик для грунтового массива, дифференцированного по ИГЭ, на основании прямых испытаний , а также рекомендаций СНиП 2.02.01-83* и 2.02.02-85.
Обработка частных значений сдвиговых характеристик (полученных по результатам одноплоскостного "быстрого" среза) проведена в соответствии с требованиями п.п. 6.6-6.12 ГОСТ 20522-96 "Методы статистической обработки результатов испытаний".
Данные о фильтрационной способности песков приведены с учетом результатов определения коэффициентов фильтрации в предельных состояниях
Грунты классифицированы по ГОСТ 25100-95.
Учитывая технологические особенности прокладки ниток трубопровода, в итоговой текстовой таблице приведены также сведения о категории грунтов по буримости для колонкового способа проходки.
Из дополнительных инженерно-геологических характеристик определена степень коррозионной активности грунтов при взаимодействии со стальными конструкциями. Согласно данным лабораторных исследований грунты ИГЭ-3 характеризуются преимущественно низкими показателями коррозионной активности, и лишь в единичных случаях - средней.