Проект детальных инженерно-геологических изысканий на площадке строительства кранового узла №824

1. Дипломный проект на тему: «Проект детальных инженерно-геологических изысканий на площадке строительства кранового узла №824

магистрального
газопровода «Сила Сибири» (Алданский район,
Республика Саха(Якутия))»
Автор: студент гр. РГТ-10 Коваленко Д.А.
Руководитель: доцент Котюков П.В.
Санкт-Петербург
2015 г.

2. Расположение площадки кранового узла (КУ) 824

2

3. Формирование газотранспортной системы на Востоке России

Формирование газотранспортной системы
на Востоке России
Площадка КУ 824
3

4. Структурно-тектоническая схема района работ

Схема распространения
геологических формаций
(по данным Инженерной геологии
СССР, т.3)
- район расположения объекта
4

5. Геологическое строение района исследований

Фрагмент Геологической карты СССР, лист О-51-X, 1964 г. (автор Л.Н.Малков)
М 1:200 000
-район расположения
объекта
5

6. Схематическая карта четвертичных отложений района исследований (фрагмент Геологической карты СССР О-50(51), масштаб 1:1000000,

1972 г.)
Условные обозначения
6

7. Расположение площадки кранового узла (по данным сайта www.yandex.ru)

7

8. Компоновка объектов на площадке кранового узла

Состав сооружений
кранового узла:
• молниеотвод МО-15
(3 объекта)
• узел установки крана
(3 объекта)
• блок-бокс управления
крановым узлом (1 объект)
• РП-10(распределительная
подстанция) в контейнере
(1 объект)
8

9. Особенности элювиальных грунтов

• неоднородный состав и большая изменчивость
мощности, а также показателей физикомеханических свойств грунтов по площади,
обусловленная различной устойчивостью к
выветриванию коренных доломитовых пород; как
правило, наибольшая мощность коры
выветривания отмечается в пределах зон
разрывных нарушений
• вертикальная зональность строения толщи –
постепенное уменьшение степени выветривания
и дисперсности отложений с глубиной (от
дресвяного до щебенисто-валунного)
• в верхней части разреза элювиальные отложения,
обогащенные тонкодисперсным материалом,
могут иметь повышенную сжимаемость.
Зональное строение
коры выветривания по
Г.С. Золотареву
Условные
обозначения:
I–
II –
III -
9

10. Инженерно-геологический разрез по линии скв. 312064-312065 М гор. 1:1000, М верт. 1:100

10

11. Характеристика ИГЭ-210010

Дресвяный грунт малой степени водонасыщения с супесчаным и суглинистым
заполнителем до 40%. Распространены грунты в пределах всей площадки под
почвенно-растительным слоем, мощность отложений изменяется от 1,3 до 2,5 м.
Характеристика грунта
Природная влажность, д.ед.
Плотность, г/см3
Плотность частиц грунта, г/см3
Плотность сухого грунта, г/см3
Коэффициент пористости
Коэффициент водонасыщения, д.ед.
Модуль деформации , МПа
Модуль деформации по результатам
испытания грунтов штампом площадью
5000 см2, МПа
Угол внутреннего трения, градус
Угол внутреннего трения по результатам
испытания грунтов на срез, градус
Расчетное сопротивление, кПа
Количество
определений
ИГЭ 210010
11
11
11
11
11
11
Норматив- Коэффиное
циент
значение вариации
0,061
2,07
2,65
1,95
0,357
0,452
44*
0,15
0,003
Расчетные
значения
0,85
0,95
2,07
2,07
34
29,5
44
34
34,2
400
11

12. Характеристика ИГЭ-220010

Щебенистый грунт малой степени водонасыщения, с суглинистым и супесчаным
заполнителем до 20%, крупнообломочный материал осадочных и
магматических пород. Грунты залегают под слоем дресвяных грунтов,
мощность слоя изменяется от 3,4 до 5,6 м.
Характеристика грунта
Природная влажность, д.ед.
Плотность, г/см3
Плотность частиц грунта, г/см3
Плотность сухого грунта, г/см3
НормаКол-во
Коэффициент
тивное
определений
вариации
значение
ИГЭ 220010
23
0,056
23
2,11
23
2,71
23
2,00
Коэффициент пористости
23
0,355
Коэффициент водонасыщения, д.ед.
23
0,429
Модуль деформации, Мпа
Модуль деформации по результатам
испытания грунтов штампом
площадью 5000 см2, МПа
Угол внутреннего трения по
результатам испытания грунтов на срез,
градус
Расчетное сопротивление грунта, кПа
0,01
0,002
Расчетные
значения
0,85
0,95
2,11
2,11
58
44
37,3
500
12

13. Характеристика ИГЭ-410431

Доломит плотный, малопрочный, сильновыветрелый. Породы
вскрыты с глубины 6,1 – 7,1 м. Вскрытая мощность слоя
изменяется от 4,9 до 5,9 м.
Количес
Коэфф
Норматив
тво
ициент
Характеристика грунта
ное
определ
вариац
значение
ений
ии
ИГЭ 410431
7
Плотность частиц грунта, г/см3
2,83
7
Плотность, г/см3
2,18
0,02
7
Плотность сухого грунта, г/см3
2,16
7
Коэффициент пористости
0,31
7
Предел прочности на одноосное сжатие
27,7
0,03
в воздушно-сухом состоянии, МПа
7
Предел прочности на одноосное сжатие
12,9
0,06
в водонасыщенном состоянии, МПа
7
Коэффициент размягчаемости
0,47
7
Водопоглощение, %
1,30
7
Коэффициент выветрелости
0,77
Расчетные
значения
0,85
0,95
2,16
2,15
27,3
27,1
12,6
12,3
13

14. Изменение гранулометрического состава грунтов с глубиной

Скважина 312065
Скважина 312064
14

15. Изменение W (д.е.) по глубине

скважина 312065
скважина 312064
д.е.
0
0,02
0,04
0,06
0,08
д.е.
0,1
0
0,0
0,0
Дресвяной грунт
ИГЭ 210010
0,04
2,0
4,0
4,0
Щебенистый грунт
ИГЭ 220010
0,04
6,0
0,014
0,06
Дресвяной грунт
ИГЭ 210010
0,08
0,01
Щебенистый грунт
ИГЭ 220010
0,06
0,05
Сильнотрещиноватый
малопрочный доломит
ИГЭ 410431
0,01
0,01
10,0
h, м
10,0
0,1
0,05
8,0
0,01
0,08
6,0
8,0
h, м
0,04
2,0
0,08
12,0
0,02
Сильнотрещиноватый
малопрочный доломит
ИГЭ 410431
0,01
12,0
15

16. Изменение коэффициента пористости (д.е.) по глубине

скважина 312065
скважина 312064
д.е.
0
0,1
0,2
0,3
0,4
д.е.
0,5
0
0,0
0,1
0,2
0,3
0,4
0,5
0,0
ИГЭ 210010
0,344 ИГЭ 210010
2,0
0,389
2,0
0,403
4,0
0,361
4,0
0,336
0,317
6,0
6,0
0,288
0,361
ИГЭ 220010
ИГЭ 220010
8,0
0,286
8,0
0,35
0,329
10,0
0,2
12,0
0,18
h, м
h, м
10,0
12,0
16

17. Изменение плотности естественного сложения(г/см3) по глубине

скважина 312065
скважина 312064
г/см3
0
0,5
1
1,5
2
г/см3
2,5
0
0,0
0,5
1
1,5
2
2,5
3
0,0
ИГЭ 210010
ИГЭ 210010
2,05
2,0
2,06
2,0
2,04
4,0
2,11
4,0
2,11
2,16
6,0
6,0
ИГЭ 220010
2,092,22
ИГЭ 220010
8,0
8,0
2,11
2,15
10,0
2,38
h, м
h, м
10,0
12,0
2,23
2,41
12,0
17

18. Механические свойства пород

Грунт
Дресвяной
Щебенистый
Глубина,м
φ,̊
С, МПа
E0,МПа
1,4
35,66
0,0009
33,5
1,6
34,87
0,0006
30,4
2,5
35,12
0,0008
31,6
2,6
32,1
0,0005
41,7
3,5
38,0
0,0001
47,0
4,0
37,6
0,0007
48,3
18

19. Расчетная схема для плитного фундамента

Нс =
19

20. Расчёт осадок плитного фундамента

Глубина заложения – 2 м
Площадь фундамента - 144 м2
Нагрузка по подошве – 0,11 МПа
Опредление мощности активной зоны:
Hа=(Ho+ψ*b)*Kp=(6+0,1*12)*0.8=5,76м
Расчет абсолютной осадки основания по центральной вертикали:
pbKc n Ki Ki 1
S
0.006 м
Km i 1
Ei
По краевой вертикали:
pbKc n Ki Ki 1
S
0.003м
Km i 1
Ei
Относительная осадка:
S
L
0.006 0.003
0.0005
6
20

21. Расчетная схема для столбчатого фундамента (по скв.312064)

21

22. Расчетная схема для стобчатого фундамента (по скв.312065)

22

23. Расчёт осадок столбчатого фундамента

Глубина заложения – 4 м
Площадь фундамента (по подошве) – 4 м2
Нагрузка по подошве – 0,45 МПа
Мощность активной зоны Hа=4,0м
Расчет абсолютной осадки фундамента по скв.312064
n
zpi hi
S
0.011м
Ei
i 1
Расчет абсолютной осадки фундамента по скв.312065
n
zpi hi
S
0.012 м
Ei
i 1
Относительная осадка:
0.011 0.012
S
0.0002
L
6
23

24. Обратный расчет для определения расхождений в величине модуля общей деформации Eo пород основания при заданной величине

относительной осадки
Hа=4,0м
Eo=4170 тс/м2
n
A
zpihi
i 1
L
3984,0 тс / м 2
A
E1
2037,4 тс / м 2
A
1
Eo
Расхождение в Eo = 4170,0-2037,4=2132,6 тс/м2= 21МПа
24

25. Решаемые задачи при проектировании

• Уточнение геолого-литологического строения,
установление мощности коры выветривания, выявления
карманов выветривания, а также зон повышенной
трещиноватости в подстилающих коренных породах
• Изучение состава, показателей состояния и физикомеханических свойств тонкодисперсного заполнителя
элювиальных грунтов, а также возможности их набухания
и морозного пучения
• Уточнение показателей физико-мехнических свойств
крупнообломочных грунтов и доломитов в пределах
активной зоны; определение коэффициентов
выветрелости грунтов основания
25

26. Объём запроектированных работ

№
1
2
Вид работ
3
4
4.1
4.2
Объем работ
Проектирование
Проект
Полевые работы
Буровые работы
Скв.
1
Всего бурения
П.м
50,0
П.м
50,0
Диаметр 132 мм
Опробование
Обр.
50
Проходка шурфов
Ед.
6(2х2м)
Полевые исследования грунтов
Штамповые испытания
Срез целиков
Испытание
Испытание
Испытание
3
6
6
Бурение скважин установкой
УРБ-2А2
2.1
Ед. измерения
5
26

27. Объём запроектированных работ(продолжение)

5
Геофизичесике работы
5.1
а) Наземная
5.1.1
Электротомография
П.м
270,0
5.2
Б) Скважинная
П.м
180,0
5.2.1
Гамма-каротаж
П.м
50,0
5.2.2
Плотностной гамма-гамма каротаж
П.м
50,0
5.2.3
Нейтронный гамма каротаж
П.м
50,0
6
270,0
Лабораторные работы
6.1
Анализ гранулометрического состава грунтов
основания
Проба
24
6.2
Ареометрическим методом (грунта
заполнителя)
Методом грохочения (крупнообломочной
фракции)
Определение показателей физических и
водных свойств грунта заполнителя
Оценка степени пучинистости(грунта заполнит)
Проба
20
Проба
20
Проба
20
Проба
20
Одноплоскостной срез (плашка по плашке)
скальный грунт
Одноосное сжатие (скальный грунт)
Образец
10
Образец
10
6.3
6.4
6.5
6.6
6.7
27

28. План расположения скважин

28

29. Конструкция скважины

29

30. Геофизические исследования(план)

30

31. Объём геофизических исследований

Геофизические работы
а) Наземная
П.м
270,0
Электротомография
П.м
270,0
Б) Скважинная
П.м
180,0
Гамма-каротаж
П.м
60,0
Плотностной гамма-гамма
каротаж
П.м
60,0
Нейтронный гамма каротаж
П.м
60,0
31

32. Полевые испытания грунтов

Штамповые испытания
S=5000см2(круглый)
Глубина проведения-3м
Щебенистые грунты
Диапазон нагрузок
Срез целиков
МСУ-2
Глубина проведения-2,5 м
Щебенистые грунты
32

33. Лабораторные исследования

Лабораторные работы
Анализ гранулометрического
состава грунтов основания
Проба
24
Ареометрическим методов
(грунта заполнителя)
Проба
20
Методом грохочения
(крупнообломочной фракции)
Проба
20
Проба
20
Проба
20
Образец
10
Образец
10
Определение показателей
физических и водных свойств
грунта заполнителя
Оценка степени
пучинистости(грунта заполнит)
Одноплоскостной срез (плашка
по плашке) полускальный
грунт
Одноосное сжатие
(полускальный грунт)
33

34. Календарный план-график выполнения работ

34

35. Сметная стоимость работ

2 млн. 193,22 тыс. руб
Распределение сметной стоимости по видам затрат
2%
26%
45%
Основные расходы
Накладные расходы
2%
Плановые накопления
Компенсируемые затраты
12%
Подрядные работы
13%
Резерв
35

36. Спасибо за внимание!