Геомаркетинг » МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ ДАВЛЕНИЯ ПЕРЕУПЛОТНЕНИЯ НА ОСНОВЕ СТАТИСТИЧЕСКИХ ЗАВИСИМОСТЕЙ РАСПРЕДЕЛЕНИЯ ИНДЕКСА КОМПРЕССИИ. ЧАСТЬ 3. ВЕРИФИКАЦИОННЫЕ ВОЗМОЖНОСТИ МЕТОДА И ОСНОВНЫЕ ПРИЧИНЫ ПЕРЕУПЛОТНЕНИЯ ГРУНТОВ НА ТЕРРИТОРИИ САНКТ-ПЕТЕРБУРГА

DOI: 10.25296/1993-5056-2020-15-1-20-34

ПРИОБРЕСТИ ПОЛНУЮ ВЕРСИЮ за 250 руб.

“Инженерная геология”, том XV, №1/2020

МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ ДАВЛЕНИЯ ПЕРЕУПЛОТНЕНИЯ НА ОСНОВЕ СТАТИСТИЧЕСКИХ ЗАВИСИМОСТЕЙ РАСПРЕДЕЛЕНИЯ ИНДЕКСА КОМПРЕССИИ. ЧАСТЬ 3. ВЕРИФИКАЦИОННЫЕ ВОЗМОЖНОСТИ МЕТОДА И ОСНОВНЫЕ ПРИЧИНЫ ПЕРЕУПЛОТНЕНИЯ ГРУНТОВ НА ТЕРРИТОРИИ САНКТ-ПЕТЕРБУРГА

Васенин В.А.

Васенин В.А., 2020. Метод определения давления переуплотнения на основе статистических зависимостей распределения индекса компрессии. Часть 3. Верификационные возможности метода и основные причины переуплотнения грунтов на территории Санкт-Петербурга. Инженерная геология, Том ХV, № 1, с. 20–34, https://doi.org/10.25296/1993-5056-2020-15-1-20-34.

На основании результатов оценки распределения давления переуплотнения в толще слабых голоценовых отложений на нескольких площадках, расположенных в пределах Приневской низины, предложены и проанализированы механизмы реализации переуплотнения слабой глинистой толщи. Для оценки возможных геологических процессов, которые послужили причинами переуплотнения послеледниковых отложений, в работе кратко рассмотрены основные этапы геологической истории региона с момента деградации последнего оледенения. Среди геологических процессов, которые привели к переуплотнению голоценовой грунтовой толщи, превалирующее значение имели эрозионные, абразионные и денудационные, а также процессы, связанные с эвстатическим послеледниковым поднятием территории. Они нашли отражение в формировании современного рельефа Санкт-Петербурга и окрестностей с выраженным образованием шести террас, слабо наклоненных в сторону Финского залива. Предполагается, что значительные колебания уровня подземных вод, процессы промерзания, образование структурных связей в грунтовой толще, процессы вторичной консолидации, а также сейсмические явления, сопровождавшие процессы эвстатического поднятия, являлись причинами увеличения эффективных напряжений в верхнечетвертичном грунтовом массиве. Благодаря эрозии, а также волновой абразионной деятельности стало возможно строительство на рассматриваемой территории, поскольку образованные песчаные косы могли служить основанием для фундаментов зданий, а, незначительно переуплотненная мощная слабая толща глинистых грунтов приводила к развитию длительных осадок зданий и сооружений. Рассмотрены основные недостатки отечественных стандартов по определению давления переуплотнения и компрессионных свойств грунтов. Описаны верификационные возможности предлагаемого метода на примере обработки паспорта компрессионного испытания. Сделан вывод о необходимости гармонизации международных и отечественных стандартов, направленных на регламентирование работ по отбору и подготовке образцов, а также проведению компрессионных испытаний с определением показателей деформационных свойств грунтов.

1. Амантов А.В., Жамойда В.А., Рябчук Д.В., Спиридонов М.А., Сапелко Т.В., 2012. Геологическое строение подводных террас восточной части Финского залива и моделирование условий их формирования на послеледниковом этапе развития региона. Региональная геология и металлогения, № 50, с. 15–27.
2. Васенин В.А., 2014. Анализ процесса развития длительных осадок застройки Санкт-Петербурга по результатам мониторинговых наблюдений. Взаимодействие оснований и сооружений. Подземные сооружения и подпорные стены, Труды Международной конференции по геотехнике ТК № 207 ISSMGE, Санкт-Петербург, 2014, Том 2, с. 8–27.
3. Васенин В.А., 2018. Оценки изменения физических свойств глинистых отложений на территории Санкт-Петербурга и их связь с механизмами переуплотнения. Геотехника, Том Х, № 3, с. 70–86.
4. Васенин В.А., 2018. Статистическая оценка параметров нарушения природной структуры лабораторных образцов глинистых отложений при инженерно-геологических изысканиях на территории Санкт-Петербурга и окрестностей. Инженерная геология, Том ХIII, № 6, с. 48–65, https://doi.org/10.25296/1993-5056-2018-13-6-48-65.
5. Васенин В.А., 2019. Компрессионная сжимаемость глинистых грунтов Санкт-Петербурга. Часть 2. Сопоставление
корреляционных зависимостей для Балтийского региона. Геотехника, Том ХI, № 1, c. 6–21, https://doi.org/10.25296/2221-5514-2019-11-1-6-21.
6. Васенин В.А., 2019. Метод определения давления переуплотнения на основе статистических зависимостей распределения индекса компрессии. Часть 1. Обоснование метода. Инженерная геология, Том ХIV, № 3, с. 38–57, https://doi.org/10.25296/1993-5056-2019-14-3-38-57.
7. Васенин В.А., 2019. Метод определения давления переуплотнения на основе статистических зависимостей распределения индекса компрессии. Часть 2. Особенности работы метода. Инженерная геология, Том ХIV, № 4, с. 24–42,
https://doi.org/10.25296/1993-5056-2019-14-4-24-42.
8. Государственная геологическая карта Российской Федерации, 2012. Масштаб 1:1 000 000 (третье поколение). Серия Центрально-Европейская. Листы О-35 — Псков, (N-35), О-36 — Санкт-Петербург. Картографическая фабрика ВСЕГЕИ, Санкт-Петербург.
9. Геологический атлас Санкт-Петербурга, 2009. Комильфо, Санкт-Петербург.
10. Ковалева О.А., Рябчук Д.В., Сергеев А.Ю., Жамойда В.А., Нестерова Е.Н., 2014. Абразионные процессы южной береговой зоны Финского залива: причины, динамика, прогноз развития. Ученые записки РГГМУ, № 35, с. 87–101.
11. Страхов Н.М., 1960. Основы теории литогенеза. Том 1–2. Изд-во АН СССР, Москва.
12. Andersen A., Kolstad P., 1979. The NGI 54-mm samplers for undisturbed sampling of clays and representative sampling of coarser materials. Proceedings of the International Conference on soil sampling, Singapore, 1979, pp. 13–21.
13. Andrén T., Björck S., Andrén E., Conley D., Zillén L., Anjar J., 2011. The development of the Baltic Sea basin during the last 130 kaBP. The Baltic Sea Basin, pp. 75–97, https://doi.org/10.1007/978-3-642-17220-5_4.
14. Baligh M.M., 1985. The strain path method. Journal of Geotechnical Engineering, Vol. 111, No. 9, pp. 1108–1136.
15. Baligh M.M., Azzouz A.S., Chin C.T., 1987. Disturbances due to ideal tube sampling. Journal of Geotechnical Engineering, Vol. 113, No. 7, pp. 739–757.
16. Becker D., Crooks J., Been K., Jeffries M., 1987. Work as a criterion for determining in situ and yield stresses in clays. Canadian
Geotechnical Journal, Vol. 24, No. 4, pp. 549–564.
17. Casagrande A., 1936. Determination of the preconsolidation load and its practical significance. Proceedings of the 1st International Conference of soil mechanics and foundation engineering, Cambridge, MA, USA, 1936, Vol. 3, pp. 60–64.
18. Ching J., Phoon K.K., 2012. Modeling parameters of structured clays as a multivariate normal distribution. Canadian Geotechnical Journal, Vol. 49, No. 5, pp. 522–545.
19. Ching J., Phoon K.K., 2013. Multivariate distribution for undrained shear strengths under various test procedures. Canadian Geotechnical Journal, Vol. 50, No. 9, pp. 907–923, https://doi.org/10.1139/cgj 2013-0002.
20. Ching J., Phoon K.K., 2014. Correlations among some clay parameters — the global database. Canadian Geotechnical Journal, Vol. 51, No. 6, pp. 663–685.
21. Clementino R., 2005. Discussion of “an oedometer test study on the preconsolidation pressure of glaciomarine clays”. Canadian Geotechnical Journal, Vol. 42, No. 3, pp. 972–974.
22. Jamiolkowsky M., Ladd C.C., Germaine J.T., Lancelotta R., 1985. New developments in field and laboratory testing of soils. Proceedings of the 11th International Conference on soil mechanics and foundation engineering, San Francisco, USA, 1985, Vol. 1, pp. 57–153.
23. Ladd C.C., Foot R., 1974. New design procedure for stability of soft clays. Journal of Geotechnical Engineering, Vol. 117, No. 4,
pp. 540–615.
24. Ladd C.C., Don J., DeGroot D.J., 2003. Recommended practice for soft ground site charaterization: arthur casagrande lecture.
Proceedings of the 12th Panamerican Conference on soil mechanics and geotechnical engineering, Cambridge, MA, USA, 2003,
Vol. 1, pp. 1–57.
25. Lunne T., Berre T., Strandvik S., 1997. Sample disturbance effect in soft low plasticity Norwegian clay. Proceedings of the Conference on recent developments in soil mechanics, Rio-de-Janeiro, Brazil, 1997, pp. 81–102.
26. Stroeven A., Hättestrand C., Kleman J., Heyman J., Fabel D., Fredin O., Goodfellow B., Harbor J., Jansen J., Olsen L., Caffee M.,
Fink D., Lundqvist J., Rosqvist G., Strömberg B., Jansson K.H., 2016. Deglaciation of Fennoscandia. Quaternary Science Reviews,
Vol. 147, pp. 91–121, https://doi.org/10.1016/j.quascirev.2015.09.016.
27. Wohlfarth B., Björck S., Funder S.V., Houmark-Nielsen M., Ingolfsson O., Lunkka J.-P., Mangerud J., Saarnisto M., Vorren T., 2008. Quaternary of Norden. Episodes, Vol. 31, No. 1, Special Issue, pp. 73–81.
28. Wood D.M., 1990. Soil behaviour and critical state soil mechanics. Cambridge University Press, Cambridge, UK.

ВАСЕНИН ВЛАДИСЛАВ АНАТОЛЬЕВИЧ
Заместитель генерального директора
ООО «ПИ Геореконструкция», к.т.н., г. Санкт-Петербург, Россия

ENGINEERING GEOLOGY WORLD Vol. XV, No. 1/2020

THE METHOD OF DETERMINING THE OVERCONSOLIDATION PRESSURE BASED ON THE STATISTICAL DEPENDENCIES OF THE DISTRIBUTION OF THE COMPRESSION INDEX. PART 3. VERIFICATION POSSIBILITIES OF THE METHOD AND THE MAIN CAUSES OF THE SOIL OVERCONSOLIDATION ON THE TERRITOTY OF SAINT PETERSBURG

Vasenin V.A.

Vasenin V.A., 2020. The method of determining the overconsolidation pressure based on the statistical dependencies of the distribution of the compression index. Part 3. Verification possibilities of the method and the main causes of the soil preconsolidation on the territory of Saint Petersburg. Engineering Geology World, Vol. XV, No. 1, pp. 20–34, https://doi.org/10.25296/1993-5056-2020-15-1-20-34.

Based on the results of an assessment of the distribution of the overconsolidation pressure in the thickness of weak Holocene sediments at several sites located within the Prinevskaya lowland, the mechanisms for implementing the compaction of the weak clayey formation were proposed and analyzed. To assess the possible geological processes, which were the reasons of overconsolidation of post-glacial deposits, the paper briefly reviewed the main stages of the geological history of the region since the degradation of the last glaciation. Among the geological processes that led to the overconsolidation of the Holocene soil strata, erosion, abrasion and denudation, as well as processes associated with the eustatic postglacial uplift, were of prevailing importance. These processes are reflected in the formation of the modern relief of St. Petersburg and its environs, with a pronounced formation of six terraces, slightly inclined towards the Gulf of Finland. It is assumed that significant fluctuations in the groundwater level, the processes of freezing, the formation of structural bonds in the soil stratum, the processes of secondary consolidation, as well as seismic phenomena that accompanied the processes of eustatic uplift, were the reasons for the increase in effective stresses in the Upper Quarter soil mass. Due to erosion, as well as wave abrasion activity, construction on the territory under consideration became possible, since the sand spits formed could serve as the basis for the foundations of buildings, and the slowly overconsolidated powerful weak stratum of clay soils led to the long-term sediments of buildings and structures. The main disadvantages of domestic standards for determining the overconsolidation pressure and the compression properties of soils are considered. The verification capabilities of the proposed method are described on the example of processing a compression test passport. The conclusion is made about the need for harmonization of international and domestic standards aimed at regulating the work on sampling and sample preparation, as well as carrying out compression tests to determine the deformation properties of soils.

overconsolidation ratio postglacial deposits сompression tests overconsolidation pressure samples disturbance compression index undrained shear strength lateral pressure factor of the soil at rest statistical estimates sedimentation curve glacial engineering-geological conditions of Saint Petersburg

1. Amantov A.V., Zhamoyda V.A., Ryabchuk D.V., Spiridonov M.A., Sapelko T.V., 2012. The geological structure of the underwater
terraces of the eastern part of the Gulf of Finland and the modeling of the conditions of their formation at the post-glacial stage of development of the region. Regional Geology and Metallogeny, No. 50, pp. 15–27. (in Russian)
2. Vasenin V.A., 2014. Analysis of the development process of a long-term settlements development of Saint Petersburg based on the results of monitoring observations. The interaction of bases and structures. Underground structures and retaining walls, Proceedings of the International Conference on geotechnics, TC No. 207 ISSMGE, Saint Petersburg, 2014, Vol. 2, pp. 8–27. (in Russian)
3. Vasenin V.A., 2018. Evaluation of clay deposits physical properties changed regularities in Saint Petersburg territory and their
communication with overconsolidation mechanisms, Geotechnics, Vol. X, No. 3, pp. 70–86. (in Russian)
4. Vasenin V.A., 2018. Evaluation of disturbed parameters of the natural structure of the laboratory samples of clay deposits during engineering and geological surveys in Saint Petersburg territory and nearest areas. Inzhenernaya geologiya, Vol. XIII, No. 6, pp. 48–65, https://doi.org/10.25296/1993-5056-2018-13-6-48-65. (in Russian)
5. Vasenin V.A., 2019. Clayey soils of Saint Petersburg oedometric compression. Part 2. Comparison correlation dependencies of Baltic region. Geotechnics, Vol. XI, No 1, pp. 6–21, https://doi.org/10.25296/2221-5514-2019-11-1-6-21. (in Russian)
6. Vasenin V.A., 2019. The method of determining the overconsolidation pressure based on the statistical dependencies of the distribution of the compression index. Part 1. Justification of the method. Engineering Geology World, Vol. XIV, No. 3, pp. 38–57,
https://doi.org/10.25296/1993-5056-2019-14-3-38-57. (in Russian)
7. Vasenin V.A., 2019. The method of determining the overconsolidation pressure based on the statistical dependencies of the distribution of the compression index. Part 2. Features of the method. Engineering Geology World, Vol. XIV, No. 4, pp. 24–42,
https://doi.org/10.25296/1993-5056-2019-14-4-24-42. (in Russian)
8. State Geological Map of the Russian Federation. Scale 1:1 000 000 (third generation). Series Central European. Sheets O-35 — Pskov, (N-35), O-36 — Saint Petersburg. Cartographic factory Karpinsky Russian Geological Research Institute, Saint Petersburg. (in Russian)
9. Geological Atlas of Saint Petersburg, 2009. Komilfo, Saint Petersburg. (in Russian)
10. Kovaleva O.A., Ryabchuk D.V., Sergeev A.Yu., Zhamoyda V.A., Nesterova E.N., 2014. Abrasive processes of the southern coastal zone of the Gulf of Finland: causes, dynamics, development forecast. Scientific notes of Russian State Hydrometeorological University, No. 35, pp. 87–101. (in Russian)
11. Strakhov N.M., 1960. Fundamentals of the theory of lithogenesis. Vol. 1–2. Publishing house of the Academy of Sciences of the USSR, Moscow. (in Russian)
12. Andersen A., Kolstad P., 1979. The NGI 54-mm samplers for undisturbed sampling of clays and representative sampling of coarser materials. Proceedings of the International Conference on soil sampling, Singapore, 1979, pp. 13–21.
13. Andrén T., Björck S., Andrén E., Conley D., Zillén L., Anjar J., 2011. The development of the Baltic Sea basin during the last 130 ka BP. The Baltic Sea Basin, pp. 75–97, https://doi.org/10.1007/978-3-642-17220-5_4.
14. Baligh M.M., 1985. The strain path method. Journal of Geotechnical Engineering, Vol. 111, No. 9, pp. 1108–1136.
15. Baligh M.M., Azzouz A.S., Chin C.T., 1987. Disturbances due to ideal tube sampling. Journal of Geotechnical Engineering, Vol. 113, No. 7, pp. 739–757.
16. Becker D., Crooks J., Been K., Jeffries M., 1987. Work as a criterion for determining in situ and yield stresses in clays. Canadian
Geotechnical Journal, Vol. 24, No. 4, pp. 549–564.
17. Casagrande A., 1936. Determination of the preconsolidation load and its practical significance. Proceedings of the 1st International Conference of soil mechanics and foundation engineering, Cambridge, MA, USA, 1936, Vol. 3, pp. 60–64.
18. Ching J., Phoon K.K., 2012. Modeling parameters of structured clays as a multivariate normal distribution. Canadian Geotechnical Journal, Vol. 49, No. 5, pp. 522–545.
19. Ching J., Phoon K.K., 2013. Multivariate distribution for undrained shear strengths under various test procedures. Canadian Geotechnical Journal, Vol. 50, No. 9, pp. 907–923, https://doi.org/10.1139/cgj 2013-0002.
20. Ching J., Phoon K.K., 2014. Correlations among some clay parameters — the global database. Canadian Geotechnical Journal, Vol. 51, No. 6, pp. 663–685.
21. Clementino R., 2005. Discussion of “an oedometer test study on the preconsolidation pressure of glaciomarine clays”. Canadian Geotechnical Journal, Vol. 42, No. 3, pp. 972–974.
22. Jamiolkowsky M., Ladd C.C., Germaine J.T., Lancelotta R., 1985. New developments in field and laboratory testing of soils. Proceedings of the 11th International Conference on soil mechanics and foundation engineering, San Francisco, USA, 1985, Vol. 1, pp. 57–153.
23. Ladd C.C., Foot R., 1974. New design procedure for stability of soft clays. Journal of Geotechnical Engineering, Vol. 117, No. 4,
pp. 540–615.
24. Ladd C.C., Don J., DeGroot D.J., 2003. Recommended practice for soft ground site charaterization: arthur casagrande lecture.
Proceedings of the 12th Panamerican Conference on soil mechanics and geotechnical engineering, Cambridge, MA, USA, 2003,
Vol. 1, pp. 1–57.
25. Lunne T., Berre T., Strandvik S., 1997. Sample disturbance effect in soft low plasticity Norwegian clay. Proceedings of the Conference on recent developments in soil mechanics, Rio-de-Janeiro, Brazil, 1997, pp. 81–102.
26. Stroeven A., Hättestrand C., Kleman J., Heyman J., Fabel D., Fredin O., Goodfellow B., Harbor J., Jansen J., Olsen L., Caffee M.,
Fink D., Lundqvist J., Rosqvist G., Strömberg B., Jansson K.H., 2016. Deglaciation of Fennoscandia. Quaternary Science Reviews,
Vol. 147, pp. 91–121, https://doi.org/10.1016/j.quascirev.2015.09.016.
27. Wohlfarth B., Björck S., Funder S.V., Houmark-Nielsen M., Ingolfsson O., Lunkka J.-P., Mangerud J., Saarnisto M., Vorren T., 2008. Quaternary of Norden. Episodes, Vol. 31, No. 1, Special Issue, pp. 73–81.
28. Wood D.M., 1990. Soil behaviour and critical state soil mechanics. Cambridge University Press, Cambridge, UK.

VLADISLAV A. VASENIN
Deputy General Director of the “Design Institute Georeconstrukciya“ LLC,
PhD (Candidate of Science in Technics), Saint Petersburg, Russia

Статьи из журнала

ИЗУЧЕНИЕ УСЛОВИЙ ВОЗМОЖНОЙ ПОТЕРИ УСТОЙЧИВОСТИ ДАМБ В ПЕРИОД ПАВОДКА (НА ПРИМЕРЕ ДАМБЫ г. ХАНОЙ)

“Инженерная геология”, том XV, №1/2020

Авторы: Динь Т.Х., Фоменко И.К., Вязкова О.Е., Сироткина О.Н.

Аннотация Приречные территории г. Ханой являются особо ценными участками в различных аспектах градостроительства: функционально-планировочном, рекреационном и ландшафтно-композиционном. В новых социально-политических условиях переходной экономики Вьетнама преобразования приречных территорий приобретают большое значение как ...

МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ ДАВЛЕНИЯ ПЕРЕУПЛОТНЕНИЯ НА ОСНОВЕ СТАТИСТИЧЕСКИХ ЗАВИСИМОСТЕЙ РАСПРЕДЕЛЕНИЯ ИНДЕКСА КОМПРЕССИИ. ЧАСТЬ 3. ВЕРИФИКАЦИОННЫЕ ВОЗМОЖНОСТИ МЕТОДА И ОСНОВНЫЕ ПРИЧИНЫ ПЕРЕУПЛОТНЕНИЯ ГРУНТОВ НА ТЕРРИТОРИИ САНКТ-ПЕТЕРБУРГА

“Инженерная геология”, том XV, №1/2020

Автор: Васенин В.А.

ИНЖЕНЕРНО-ГЕОЛОГИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ ИЗМЕНЕНИЯ ВУЛКАНОГЕННЫХ ПОРОД В ЗОНЕ КИСЛОТНОГО ВЫЩЕЛАЧИВАНИЯ ЮЖНО-КАМБАЛЬНЫХ ТЕРМАЛЬНЫХ ПОЛЕЙ (ЮЖНАЯ КАМЧАТКА)

“Инженерная геология”, том XV, №1/2020

Авторы: Фролова Ю.В., Рычагов С.Н., Чернов М.С., Суровцева К.И., Кузнецов Р.А., Большаков И.Е.

В последние десятилетия в мире происходит активное хозяйственное и туристическое освоение геотермальных районов, которое предполагает изучение инженерно-геологических условий территорий, включая оценку физико-механических свойств слагающих их пород. В России с точки ...

ТЕРМОДИНАМИЧЕСКОЕ ОПИСАНИЕ ФАЗОВОГО И ХИМИЧЕСКОГО РАВНОВЕСИЯ ВЛАГИ В ДИСПЕРСНЫХ МЕРЗЛЫХ И ПРОМЕРЗАЮЩИХ ГРУНТАХ. Часть 1

“Инженерная геология”, том XV, №1/2020

Автор: Комаров И.А.

Для построения термодинамического уравнения состояния мерзлых грунтов использован аксиоматический подход, развитый в работах К. Каратеодори и др. В первой части статьи обсуждаются вопросы фазового равновесия влаги, применительно к морозным и ...