Почва и грунты площадки реконструкции Губкинской ТЭЦ

Площадка расположена в лесостепной зоне с широколиственными дубовыми или кленово-липово-дубовыми лесами и луговыми степями. Среди дубрав преобладают осоково-снытевые. На меловых склонах р. Оскол сохранились местами меловые сосновые боры. Леса значительно вырублены. Широко распространены по балкам так называемые байрачные перелески.

В почвенном покрове преобладают темно-серые оподзоленные почвы, встречаются участки чернозема мощного среднегумусного.

По результатам отчета института «Львовтеплоэлектропроект» (1993г.) в геологическом строении площадки принимают участие четвертичные насыпные грунты и аллювиально-делювиальные отложения, залегающие на турон-сантонском ярусе верхнего мела, подстилаемом нижне-меловыми отложениями.

Инженерно-геологический разрез сверху вниз представлен следующими отложениями:

• насыпные грунты (слой 4) — слежавшаяся смесь песков, почвы, золы, шлака, строительного мусора и органики, мощность которых изменяется от 0,9 до 4,5 м;
• нерасчлененные аллювиально-делювиальные отложения представлены глинами полутвердыми (слой 16), мощностью до 4,0 м, суглинками твердыми с тонкими прослойками песка (слой 15) мощностью от 0,7 до 2,1 м и песками мелкими и средней крупности средней плотности влажными (слой 18) мощностью от 1,1 до 3,7 м;
• четвертичные отложения повсеместно подстилаются писчим мелом турон-сантонского яруса верхнего мела. По степени выветрелости писчий мел можно разделить на два слоя: элювий мела (слой 19), представленный обломками 1-5 см с заполнителем мучнистой массой пластичной консистенции, мощностью от 7,7 до 15,1 м; менее выветрелый мел (слой 20) имеет перлитоморфную структуру, плитчатый, сильно трещиноватый мощностью от 0,3 до 3,0 м. Резкого различия между слоями 19 и 20 не наблюдается. Процессами выветривания затронута вся толща мела в пределах промплощадки;
• нижний отдел мела представлен песками средней крупности, кварц-глауконитовыми, средней плотности, водонасыщенными (слой 22), вскрытой мощностью 5,0-6,5 м;
• в кровле песчаной толщи прослеживается так называемая «фосфоритовая плита» (слой 21), представленная песками пылеватыми до мелких с рассыпанными в них фосфоритовыми желваками, иногда сцементированными до плотного фосфоритового песчаника. Мощность плиты незначительна и составляет 0,2–1,3 м. Она является маркирующим горизонтом и встречается в пределах абсолютных отметок 124,2-127,2 м.

Нормативные показатели физико-механических свойств грунтов приведены в таблице 2 (по результатам изысканий института «Львовтеплоэлектропроект», 1993 г.).

Гидрогеологические условия характеризуются наличием подземных вод в меловой толще, уровень которых постоянно снижается из-за работы водозабора ТЭЦ, а также водопонижения, проводимого в Лебедянском карьере и шахтах. На момент бурения скважин (февраль-март 1989 г.) уровень подземных вод зафиксирован на глубине 17,5-19,0 м на абсолютных отметках 127,3-130,2 м.

Однако толща грунтов выше уровня подземных вод постоянно подпитывается поверхностными и техногенными водами от работы станции и находится в водонасыщенном состоянии с образованием локальных обводненных линз типа «верховодка».

По химическому составу подземные воды гидрокарбонатно-сульфатно-кальциевые, повышенно — и высокоминерализованные, солоноватые, неагрессивные по отношению к бетону марки W4 по водонепроницаемости.

Поверхностные воды в русле р. Осколец имеют абсолютные отметки 138-143 м. Осенью и весной, во время паводков возможен подъем уровня воды до 2,5 м над поверхностью поймы.

В соответствии со СНиП 2.01.15-90, приложение 4 Белгородская область относится к карстоопасным. Содержание СаСО₃ в мелу, по результатам солянокислой вытяжки, составляет, в основном, 90-97%, МgСО₃ — от 0,0 до 1,5%, нерастворимый остаток cоставляет 0,7 – 3,0%, что говорит о значительной растворимости мела и способности к карстованию.

Непосредственно на промплощадке, в процессе бурения скважины № 527 наблюдались провалы инструмента по 0,1-0,5 м в интервале глубин 21,5-23,0 м. Карст, в основном — погребенный.

Снижение уровня водоносного горизонта в результате водопонижений в карьерах комбината «КМАРУДА» и возрастание, в связи с этим, градиента напора увеличивает возможность активизации карстовых процессов.

Сейсмичность площадки, с учетом геологического строения и техногенного воздействия от работ по добыче руды на Лебединском ГОКе КМА (письмо комбината «КМАРУДА» № 07-405/163) рекомендуется принять 6 баллов по шкале MSK-64.

С учетом инженерно-геологического строения по материалам изысканий рекомендуется рассмотреть вариант фундаментов на естественном основании, при проведении соответствующих противокарстовых мероприятий, или на сваях с проходкой меловой толщи и опиранием на среднезернистые пески (слой 22).

Нормативные значения показателей физико-механических свойств грунтов

Наименование грунта	№ ИГЭ	Плотно. грунта, r, г/см3	Плотн. частиц грунта, rs, г/см3	Плотн. в сухом сост., rd, г/см3	Коэфф. пористости, е	Показ. текуч., IL	Влажность природная, W, %	Число пластич-ности, Ip	Коэфф. фильтрации, Кф, м/сут	Модуль дефор-мации, Е, МПа	Удел. сцепл., с, кПа	Угол внутр. трения, j, º
Насыпной грунт (суглинок, песок, строительный мусор)	4	1,76	2,67	1,49	0,49	0,06	0,18	0,16	0,5-0,05	3,5-8,0	20	13-17
Суглинок полутвердый и тугопластичный	15	1,96	2,69	1,61	0,67	0,33	0,22	0,15	0,2	15,0	20	19
Глина полутвердый	16	1,89	2,71	1,50	0,81	0,21	0,26	0,24	0,01	18,0	40	18
Песок мелкий и средней крупности	18	2,01	2,66	1,61	0,65	—	0,25	—	10	22,0	0	29
Мел, разрушенный до дресвяно — щебенистой массы	19	1,85	2,72	1,34	1,03	1,56	0,38	0,09	10	11,0	25	26
Мел трещиноватый	20	1,91	2,72	1,45	0,88	0,78	0,32	0,09	15	16,0	35	27
Песок мелкий и пылеватый, сцементированый до состояния песчаника	21	2,03	2,68	1,66	0,61	—	0,21	—	10	30,0	20	32
Песок средней крупности, водонасыщенный	22	2,01	2,66	1,61	0,65	—	0,25	—	8	25,0	0	32