Т. 327, № 1

Моделирование гидрогеологических условий для обоснования противооползневых мероприятий на участке набережной реки Камы в городе Перми

Актуальность темы обусловлена необходимостью усовершенствования подходов к прогнозу и защите территорий от подтопления и сопутствующих процессов. Городское строительство, плотность застройки, подземные коммуникации, изменение естественного рельефа кардинально меняет естественную геологическую среду в границах осваиваемой территории. Под воздействием ряда факторов (застройки территорий, уплотнения горных пород под нагрузкой инженерно-строительных сооружений) формируются новые горизонты техногенной верховодки. Целью исследования является изучение геологических, гидрогеологических и гидродинамических условий для долгосрочного прогноза их изменения при строительстве дополнительных подпорных стенок вдоль набережной реки Камы и краткосрочных - на период половодья. Методика исследования. Исходными данными для изучения являются полевые материалы ОАО «Сибгипротранспуть», полученные в 2013-2014 гг. при непосредственном участии Д.В. Пургиной в изучении инженерно-геологических и гидрогеологических условий на всех этапах изысканий. В процессе работы пробурено 66 скважин (из них четыре горизонтальные и две наклонные), пройдено 20 шурфов, отобрано более 600 проб. При полевых исследованиях грунтов применялось статическое и динамическое зондирование, испытание грунтов методом вращательного среза и штампами (статическими нагрузками). Для получения достоверных оценок фильтрационных параметров проведены две кустовые и пять одиночных опытных откачек. Выполнена гидрогеологическая съемка участка, при этом описано более 50 точек наблюдения. В лабораторных условиях определен полный комплекс физико-механических свойств грунтов. Для грунтов, расположенных выше уровня грунтовых вод, определен коэффициент фильтрации при стандартном уплотнении. Основным методом оценки влияния новых подпорных стенок или изменения условий питания подземных вод являлось численное моделирование с использованием решающего модуля, реализующего алгоритм решения дифференциального уравнения нестандартной плановой фильтрации по методу конечных разностей [1]. В качестве препроцессоров применялись программные комплексы Surfer и AutoCad. Результаты. Детально изучены гидрогеологические и гидродинамические условия участка изысканий. Создана гидродинамическая численная модель. Составлен прогноз изменения уровня подземных вод при подъеме уровня поверхностных вод в период половодья. Построена карта прогнозного подтопления участка. Изучен подпор подземных вод в существующей стенке. Дана оценка возможности возникновения барражного эффекта при строительстве новых подпорных стенок. Разработаны рекомендации по оптимальному заглублению свайных ростверков на данной территории.

Ключевые слова:

электронный ресурс, труды учёных ТПУ, опытно-фильтрационные работы, математическое моделирование, геоинформационные системы, барражный эффект, подтопление, Modflow, оползни, подпорные стенки, суффозия, крип,

Авторы:

Пургина Дарья Валерьевна

Строкова Людмила Александровна

Кузеванов Константин Иванович

Скачать PDF