1 ОБЩАЯ ЧАСТЬ
1.1 Инженерно-геологические изыскания
В соответствии с Техническими заданиями, утвержденными Заказчиком — СКС
ГУП «Петербургский метрополитен» Санкт-Петербурга, в 2008–2010 г.г. были выполнены инженерно-геологические изыскания по объекту «Строительство Красносельско-Калининской линии, участок от ст. «Казаковская» до ст. «Обводный канал-2» с электродепо «Красносельское».
Инженерно-геологические изыскания для разработки проектной документации в
рамках договора № 2655 проводились в три этапа. Первый этап изысканий был вы-
полнен ООО «Строительное Управление №299» в 2008-2009г.г. Ими же был выпущен
технический отчет об инженерно-геологических изысканиях для строительства линии
Петербургского метрополитена от ст. «Казаковская» до ст. «Черниговская» с соедини-
тельной веткой с 1 линией и веткой в электродепо.
На втором этапе работ в 2010 г. были проведены инженерно-геологические изыскания на участке от ст. «Черниговская» до ст. «Обводный канал-2» и на участке ра-
нее выполненных изысканий от ст. «Путиловская» до ст. «Черниговская».
Необходимость выполнения дополнительных изысканий на участке от. «Путиловская» —ст. «Черниговская» была вызвана изменением местоположения вестибюлей станций «Броневая» и «Путиловская». Это решение вызвало существенное изменение плана трассы на уже разведанном в 2009 году участке длинной 4,0 км. Технический отчет по инженерно-геологическим изысканиям для разработки проектной документации был выполнен ОАО «Ленметрогипротранс».
На третьем этапе были проведены инженерно-геологические изыскания по ветке в электродепо и на территории электродепо «Красносельское». Технический отчет
был выполнен ОАО «Ленметрогипротранс». Материалы инженерно-геологических изысканий по электродепо были переданы в комплексную субподрядную организацию - ОАО Ленгипротранс, которая провела дополнительные изыскания. Технический отчет по изысканиям с дополнительным объемом работ, и проектная документация представлены ОАО Ленгипротранс.
Материалы изысканий, представленные отдельными техническими отчетами, прошли первичную экспертизу в геолого-геодезической службе Комитета по градо-строительству и архитектуре Санкт-Петербурга и переданы в соответствии с техническим заданием заказчику.
Проектом предусматривается сооружение шести станций метрополитена глубокого заложения: ст. «Казаковская», ст. «Путиловская», ст. «Броневая», ст. «Черниговская», ст. «Боровая» и ст. «Обводный канал-2».
В период проведения Главгосэкспертизы было принято решение о строительстве участка линии в несколько пусковых комплексов.
Первый этап строительства включает в себя участок от станции «Казаковская» до станции «Путиловская» c тупиками за станциями и соединительную ветку с Кировско-Выборгской линией.
В соответствии с СП 11-105-97 п. 5.3 в связи с тем, что прошло более трех лет с момента производства инженерно-геологических изысканий, появилась необходимость их актуализации. И в 2013году в рамках договора № 2855 были проведены дополнительные инженерно-геологические изыскания на участке I этапа строительства.
Было пробурено дополнительно 35 скважин глубиной от 25,0 до 80,0 м, общим метражом 2191 м. Проведено статическое зондирование в 4-х точках до глубины от 17,5 до 21,9 м, общим метражом 82,6 м. Отобраны образцы из всех разностей грунтов. Проведены гидрогеологические наблюдения в скважинах, отобрано 16 проб воды, 5 одиночных экспресс-откачек и один налив, лабораторные определения физико-механических свойств грунтов с последующим выделение инженерно-геологических элементов. Составлен заключительный технический отчет по инженерно-геологическим изысканиям по первому участку строительства для подготовки проектной документации с учетом всех ранее выполненных видов и объемов работ.
Материалы дополнительных инженерно-геологических изысканий позволили уточнить геологическое строение толщи, гидрогеологические условия и подтвердить результаты ранее выполненных изысканий в части показателей физико-механических характеристик грунтов.
1.2 Физико-географическая характеристика района
1.2.1 Климат
Климат Санкт-Петербурга умеренно холодный, переходный от морского к континентальному. По климатическому районированию территория относится к району II, подрайону II B.
Наибольшее влияние на климат оказывают массы воздуха, поступающие с Атлантики; преобладающие ветры западных и юго-западных направлений. Характерная для Санкт-Петербурга сильная циклоническая деятельность обуславливает многолетнюю изменчивость погоды и ее неустойчивость на протяжении года.
Климатические данные района работ приводятся по материалам многолетних наблюдений ближайших метеостанций: м/ст. Санкт-Петербурга, ИЦП, м/ст. г.Пушкин (данные о высоте снежного покрова).
1.2.2 Температура воздуха
Средняя годовая температура воздуха составляет 4,4°С. Самыми холодными месяцами являются январь и февраль, среднемесячная их температура составляет по данным ГУ «Санкт-Петербургский ЦГМС-Р» минус 69°С. Абсолютный минимум температуры воздуха в районе работ составляет минус 36°С.
Самым теплым месяцем является июль со средней температурой воздуха по данным ГУ «Санкт Петербургский ЦГМС-Р» 22,3°С. Абсолютный максимум температуры воздуха составляет 34°С.
Устойчивый переход средней суточной температуры воздуха через ноль градусов обычно происходит 3-5 апреля. Продолжительность периода с положительными среднесуточными температурами составляет в среднем 218 дней.
Лето, за начало которого принимается переход температуры воздуха через 10°C, наступает в среднем 20 мая. Средняя продолжительность лета около 4 месяцев. В летнем сезоне выделяется период среднесуточных температур выше 15° С, который начинается во второй декаде июня и заканчивается во второй декаде августа.
Осень наступает, как правило, в середине сентября. Ее продолжительность около двух месяцев.
Зима начинается в первой декаде ноября. Первая половина зимы, или так называемое предзимье, характеризуется преобладанием ненастной погоды с дождями и мокрым снегом. С 10—15 декабря среднесуточная температура воздуха переходит через минус 5°С; этот период длится до середины марта, то есть в среднем 3 месяца.
Температура воздуха наиболее холодной пятидневки обеспеченностью 0,98 - минус 29°С, обеспеченностью 0,92 - минус 26°С.
Таблица 1
Таблица 2
1.2.3 Осадки
Территория относится к зоне избыточного увлажнения, что объясняется сравнительно небольшим приходом тепла и хорошо развитой циклонической деятельностью, которая активно проявляется во все времена года. Количество осадков за год в среднем 620 мм. Более 60% годовых осадков выпадает в теплый период года — с апреля по октябрь с максимумом в августе (82 мм).
Количество атмосферных осадков на 200-250 мм превышает испарение влаги, что определяет высокую относительную влажность воздуха, B среднем составляющую примерно 75%. Летом влажность уменьшается до 60-70%, а зимой увеличивается до 83-88%. Испарение со свободной водной поверхности 400-500 мм (пo Б.Д. Зайкову), a c поверхности суши (вычисленное по методу В.В. Полякова) составляет 280-330 мм.
1.2.4 Снежный покров
Снег обычно выпадает в конце октября - начале ноября и держится до середины апреля, Устойчивый снежный покров образуется в среднем во второй декаде ноября и разрушается в конце марта. Окончательно снег сходит обычно в середине апреля. Средняя длительность его залегания 110-145 дней; к концу февраля снеговой покров достигает своей максимальной мощности — 30-32 см. Наибольшая за зиму мощность снежного покрова может достигать 49 см. Снеготаяние начинается в первой декаде апреля и в среднем продолжается 10-15дней.
Нормативная глубина сезонного промерзания согласно строительной климатологии (TCH 50—302—2004, СНиП 23-01-99*) для глин и суглинков — 1,15м, для супесей, песков мелких и пылеватых — 1,39 м.
1.2.5 Ветер
Ветровой режим территории зависит от общей циркуляции атмосферы и тесно связан с особенностями распределения барических центров. Режим атмосферного давления характеризуется резко выраженной сезонной сменой полей давления. В холодный период преобладает пониженное давление. В теплый период над холодной поверхностью северных морей развивается область повышенного давления. В связи с этим воздушная циркуляция носит муссонный характер.
Для устья Невы нагонными являются местные ветры от северо-северо-запада до юго-юго-запада через запад, а сгонными — от северо-северо-востока до юго-юго-востока. Северные и южные ветры фактически нейтральны. В устье Невы в году преобладают нагонные ветры повторяемостью 46%, повторяемость сгонных ветров 29%, а нейтральных 25%. Кроме того, ветры нагонных направлений имеют относительно большую скорость, чем сгонных.
В районе работ в холодное время (октябрь-март) преобладают ветры южного направления, в тёплое время (апрель-сентябрь) - западные ветры.
Среднегодовая скорость ветра составляет 2,7 м/сек. Наибольшая скорость ветра наблюдается в осеннее - зимний период, преимущественно с ноября по январь (средняя скорость в эти месяцы составляет 3,1-32 м/c), поэтому в этот период характерны наибольшие сгонно—нагонные колебания уровня. Скорость ветра, повторяемость превышения которой составляет 5% - 5 м/с. Максимальная скорость ветра равна 17 м/с, в порыве - 22 м/с.
1.3 Геоморфология и рельеф
В геоморфологическом отношении проектируемый участок трассы проложен в пределах Приневской низменности.
Трасса в целом прослеживается по первой озерно-морской террасе с отметками дневной поверхности от 2,1 до 4,8 м. Лишь на тупиках за станцией «Путиловская» трасса в плане проходит по первой озерно-ледниковой террасе с отметками дневная поверхность до 7,2 м. Участок трассы в прошлом был заболочен. Поверхность поднималась за счет намывных грунтов и насыпными грунтами.
1.4 Гидрография
Основным водотоком является река Красненькая, впадающая в Финский залив. Она пересекает трассу метрополитена за ст. «Казаковская». Там же, вдоль дороги в Угольную гавань, трассу в плане пересекает канал.
Гидрографические характеристики реки Красненькая приводятся по ответу на запрос СКС ГУП «Петербургский метрополитен» Невско-Ладожским Бассейновым Водным Управлением. Устье реки расположено в юго-восточной части Невской губы около Южно-Лахтинской отмели. В настоящее время река Красненькая имеет длину 7,1 км. Фактически она является продолжением сохранившейся части Лиговского канала. Площадь водосбора системы Лиговский канал — река Красненькая составляет около 45 ?км?^2, а расход в зимнюю и летнюю межень - единицы литров в секунду. В настоящее время расход воды в нижнем течении достигает в зимнюю межень 1,5-2 м^3/с. Фактически весь этот расход представляет собой дополнительный приток сточных вод. Возможны суточные, недельные и сезонные колебания стока, а также непредсказуемые залповые выбросы.
Среднемесячный расход при площади водосбора 45 ?км?^2 и при среднемноголетнем среднегодовом модуле стока 10 л/с ?км?^2 составляет 0,45 м^3/с. Дополнительный расход сточных вод 1,5-2‚0 2 м^3/с. Суммарный среднегодовой расход реки составляет 1,9-2,42 м^3/с. Устьевая часть территории р.Красненькая подвержена затоплению. Расчетные уровни предельно возможного подъема воды в огражденной акватории Невской губы с учетом нагонной волны при максимальной высоте:
10% обеспеченности – 238 см;
1% обеспеченности – 3450 м.
В условиях закрытия створов защитных сооружений от наводнения при уровне воды 100 см, средние по Невской Губе расчетные уровни «остаточных наводнений» составляют: 10% обеспеченности - 153см, 1% обеспеченности – 1900 см
Вся проектируемая территория трассы относиться к не затапливаемой.
1.5 Инженерно-геологические условия строительства
1.5.1 Стратиграфия и литология
На скальном фундаменте исследуемой территории залегают осадочные песчано-глинистые отложения венда и кембрия и комплекс четвертичных образований. Фундамент представлен гранитами, гнейсами и мигматитами AR+PR. Глубина залегания кровли 240 -245 м.
Котлинский горизонт венда, нижнекотлинская подсвита — песчано-алевритовые разности пород с прослоями значительно уплотненных глин и аргиллитов и базальным слоем гравелитовых песчаников и конгломератов. Данный комплекс отложений имеет повсеместное распространение.
Котлинский горизонт венда, верхнекотлинская подсвита — аргиллитоподобные глины с тонкой горизонтальной слоистостью, реже толстослоистые, с прослоями сухих глинисто-мергелистых песчаников низкой прочности мощностью 1–4 см и кварцевых песчаников от низкой до средней прочности. Кварцевые песчаники залегают в виде прослоев, линз и тонких линзовидных прослоев. Наблюдаются также пачки переслаивания песчаников мощностью 0,01–0,07 м и глин мощностью 0,10–0,15м. Суммарная мощность таких пачек может достигать 1,0 м. Кроме того, имеются массивные кварцевые песчаники, преимущественно, средней прочности, залегающие одним прослоем мощностью 1,0–3,0 м. Количество прослоев кварцевых песчаников варьирует от одного до пяти.
Данный горизонт имеет повсеместное распространение. Кровля глин неровная, волнистая. Отметки кровли глин верхнекотлинской подсвиты изменяются в пределах 91,7–73,1 м. Глубина залегания кровли глин изменяется от 11,7 до 38,0 м. Верхняя часть коренных глин, залегающая на контакте с четвертичными образованиями, имеет нарушенное сложение. Нарушение горизонтальной слоистости является следствием проявления гляциотектоники. Мощность дислоцированных глин изменяется от 2,3 до 16,2м.
Нижнекембрийские отложения — глины тонко- и толстослоистые, реже массивные, с многочисленными прослоями (1–2 мм) алевритов и кварцевых песчаников мощностью до 4 м. Песчаники от низкой до средней прочности. Данный горизонт имеет ограниченное распространение по трассе. Представлен диспоцированными глинами мощностью до 16,4м. Нижнекембрийские глины перекрыты комплексом четвертичных отложений и подстилаются глинами верхнекотлинской подсвиты.
Четвертичные отложения
Четвертичные образования представлены современными, верхнечетвертичными, верхне - среднечетвертичными и среднечетвертичными осадками.
Описание слоев приводится сверху вниз.
Современные образования представлены техногенными грунтами, почвенно-растительным слоем, торфом и озерно-морскими образованиями.
Почвенно-растительный слой — залегает только в пределах газонов и парков. Мощность его, как правило, до 0,2 м.
Техногенные отложения — залегают либо с поверхности, либо под почвенно-растительным слоем. Представлены насыпными и намывными грунтами.
Насыпные грунты имеют повсеместное распространение. Представлены различным грунтом, чаще песчано-супесчаным, реже песчано-суглинистым со строительным мусором (шлак, щебень, обломки кирпича, металлолом) в количестве от 10 до 30%, Подошва слоя залегает на отметках от 102,6 до 107,4м. Мощность слоя изменяется от 0,7 до 4,8 м.
Намывные грунты развиты на станции и тупиках за ст. «Казаковская». Они залегают под насыпными грунтами, а подстилаются озерно-морскими отложениями. Представлены преимущественно песками пылеватыми. Отметки кровли намывных грунтов изменяются от 100,6 до 101,7м, подошва слоя прослеживается на отметках 99,1–101,0 м. Мощность слоя составляет 1,0–2,6 м.
Заторфованные грунты и торф — встречены на первой озерно-морской террасе на перегоне ст. «Казаковская» - ст. «Путиловская» на отметках 100,5–98,6м, а на соединительной ветке с КВ линией — на отметке 100,8–100,1м. Они залегают либо под насыпным, либо намывным слоем или в толще озерно-морских отложений. Вскрытая скважинами мощность слоя изменяется от 0,3 до 1,9 м. Торф слабо разложившийся, содержит прослои мелких песков, суглинков. Заторфованные грунты обогащены глинистым материалом.
Озерно-морские отложения — это наименее развитые на территории отложения. Они залегают на озерно-морской террасе под техногенным слоем (нa отдельных коротких участках они отсутствуют), подстилаются озерно-ледниковыми отложениями, в редких случаях мореной. Представлены песками пылеватыми и мелкими, слоистыми супесями с примесью органических веществ и суглинками с примесью органических веществ и слабозаторфованными. Пески слагают верхнюю часть разреза. Кровля комплекса отложений прослеживается на отметках 99,1–104,9 м. Подошва комплекса пород на отметках 97,0–104,1м. Суммарная мощность отложений изменяется от 0,0 до 4,5 м.
