Инвеститор: Столична община

ОБЯСНИТЕЛНА ЗАПИСКА

1. 
   Местоположение. Геоморфология. Хидрография.
   
2. 
   Климатология
   
3. 
   Геоложки строеж
   
4. 
   Хидрогеоложки условия
   
5. 
   Хидрология и хидроложки явления
   
6. 
   Физико-геоложки процеси и явления
   
7. 
   Тектоника - Сеизмичност
   

1. 
   Физико-механични и якостно-деформационни качества на строителните
   

2. Хидрогеоложки условия на проучваното трасе

3. Инж.-геоложки условия по участъци:

- Участък І - Тунелен участък от км 50+560 до км 52+157

- Участък ІІ – Естакада от км 52+157 до км 53+900;

- Участък ІІІ – Естакада от км 53+900 до км 55+660;

- Участък ІV – от км 55+660 до км 58+520.

IІІ. Заключение
ПРИЛОЖЕНИЯ:

1. 
   Протоколи:
   

земни проби - 38 бр. от сондажи №№ 1-4

2. Протокол № 236/ 17.06.2011г. от лабораторни изследвания на

земни проби - 11 бр. от сондажи №№ 11-14

3. Протокол № 254/ 17.06.2011г. от лабораторни изследвания на

земни проби - 29 бр. от сондажи №№ 5-10

4. Протокол № 33/ 22.06.2011г. от лабораторни изследвания на

земни проби - 11 бр. от сондажи №№ 5-10

5. Протокол № 345/ 25.06.2004г. от лабораторни изследвания на

земни проби – архивен (обект „Корекция на р.Владайска”)

6. Протокол № 43/ 24.03.2011г. от химичен анализ на водна проба

7. Протокол № 44/ 24.03.2011г. от химичен анализ на водна проба

8. Протокол № 45/ 24.03.2011г. от химичен анализ на водна проба

9. Протокол № 46/ 24.03.2011г. от химичен анализ на водна проба

10. Протокол № 48/ 24.03.2011г. от химичен анализ на водна проба

11. Протокол № 49/ 24.03.2011г. от химичен анализ на водна проба

12. Протокол № 63/ 12.04.2011г. от химичен анализ на водна проба

13. Протокол № 77/ 26.04.2011г. от химичен анализ на водна проба

14. Протокол № 90/ 05.05.2011г. от химичен анализ на водна проба

15. Протокол № 346/ 24.06.2004г. от химичен анализ на водна проба-

архивен (обект „Корекция на р.Владайска”)

16. Протокол № 346-к/ 24.06.2004г. от химичен анализ на водна проба-

архивен (обект „Корекция на р.Владайска”).

ІІ. Таблични и текстови приложения:

2. Таблица с резултати от лабораторни изследвания на геоложки пласт 2

3. Таблица с резултати от лабораторни изследвания на геоложки пласт 3

4. Таблица с резултати от лабораторни изследвания на геоложки пласт 4

5. Таблица с резултати от лабораторни изследвания на геоложки пласт 5

6. Таблица с резултати от лабораторни изследвания на геоложки пласт 6

7. Таблица с резултати от лабораторни изследвания на геоложки пласт 7

8. Резултати от геофизични (електротомографски) изследвания

9. Резултати от обработка на пенетрационни опити.
ІІІ. Графични приложения:

1. 
   Ситуация с местоположение на сондажните изработки и
   

2. Таблица с условни означения и нормативни физико-механични и

якостно-деформационни показатели на геол. пластове (строителни почви)

3. Надлъжен инж.-геоложки профил - общ (км 50+560 - км 58+520)

4. 
   Надлъжен инж.-геоложки профил на участък І (км 50+560 – км 52+157)
   
5. 
   Надлъжен инж.-геоложки профил на участък ІІ (км 52+157 – км 53+900)
   
6. 
   Надлъжен инж.-геоложки профил на участък ІІІ (км 53+900 – км 55+660)
   
7. 
   Надлъжен инж.-геоложки профил на участък ІV (км 55+600 – км 58+520)
   
8. 
   Микросеизмично зониране на територията на София и СО – част от
   

9. Сондажи №№ 1-52

10. Вертикални електросондажи (ВЕС) №№ 1-57.

ОБЯСНИТЕЛНА ЗАПИСКА
ОТНОСНО: Инженерно-геоложки проучвания за обект

„СОФИЙСКИ ОКОЛОВРЪСТЕН ПЪТ – Участък

на бъдещия реконструиран участък на Софийски околовръстен път от км 50+560 до км 58+520.

За изясняване състоянието на земната основа и удобство при работа трасето е разделено на четири участъка, както следва:

- Тунелен участък от км 50+560 до км 52+157

- Естакада от км 52+157 до км 53+900

- Естакада от км 53+900 до км 55+660

- Участък от км 55+660 до км 58+520.

По дължината на трасето са направени 52бр. сондажи, от които 30бр. с дълбочини по 10м, 10бр. – по 20м и 6бр. по 25м на места, съобразени с изискванията на главния проектант на обекта и реалните възможности на терена, който е гъсто застроен и утежнен от наличие на система подземни комуникации. Местоположението на сондажните изработки е отразено на приложената ситуация (граф. приложение №1).

За детайлизиране на геолого-литоложкия строеж и якостно-деформационните свойства на земната основа допълнително са извършени 32 бр. изпитвания с динамичен пенетрометър (тежък тип) и 116 броя електросондажи (ВЕС) до същата дълбочина. Резултатите от изпитванията са отразени в текстови приложения №№1 и 2.

Сондажните проучвания са извършени от „СофгеоЛинт-2006” ЕООД, ЕТ”Гео Тера-Е.Димитров” и “Тера Тест-Н” ЕООД през м.март-юни, 2011г.

Пенетрационните изследвания са извършени от „Бордо Инженеринг” ЕООД и „Аквариус” ЕООД, а геофизичното електросондиране -от инж.Д. Стоев.

За определяне физико-механичните и якостни показатели на земната основа (геоложките пластове) по време на сондирането са взети за изследване 86 бр. ненарушени, 4бр. нарушени земни и 9 бр. водни проби.

На ненарушените земни проби са изследвани якостните и деформационни характеристики, както и общите физико-механични показатели. Резултатите от изследванията са отразени в приложените протоколи №№ 223, 236, 254/ 2011г. от лаборатория по земна механика на „Бордо Инженеринг” ЕООД и протокол № 33/ 2011г. от лаборатория по земна механика на „Водоканалпроект Инженеринг” ЕООД.


По време на сондажните изследвания.


Почвена ядка от сондажно изследване по трасето.

Изчислителните показатели на геоложките пластове са определени чрез математико-статистическа обработка на стойностите на физико-механичните и якостно-деформационните характеристики, получени при лабораторните изследвания.

Водните проби са изследвани за агресивно въздействие върху бетон и за корозионна активност спрямо подземни метални съоръжения. Резултатите от изследванията са отразени в приложените протоколи №№ 43-49, 63, 77 и 90/ 2011г. от лаборатория за изпитване на води на „Водоканалпроект-Аквалабор” ООД.

Въз основа на резултатите от сондажните и лабораторни изследвания е съставен общ надлъжен геоложки профил по дължината на цялото проучвано трасе от км 50+560 до км 58+520 (графично приложение №3).

За по-добра яснота и прегледност за отделните пътни участъци са съставени 4бр. надлъжни геоложки профили І-ІV.

Обобщените физико-механични и якостни характеристики на геоложките пластове са отразени в съответна таблица (графично приложение № 2).

Работите по детайлното описание на сондажните ядки по време на полските изследвания, както и статистическата обработка на резултатите от лабораторните и пенетрационни изследвания са извършени от инж.-геол.Н.Панчева.

Графичното оформление на надлъжните геоложки профили и ситуацията с местоположението на охранителните зони на минералните води са извършени от урб.Б.Цонева и урб.М.Митева.

Аналитичната камерална работа (съставяне на геоложки доклад, обобщаващ резултатите от сондажни, пенетрационни и лабораторни изследвания) е извършена от инж.геол.В.Николова и инж.геол.Н.Панчева.

1. 
   ОБЩА ЧАСТ
   

1. 
   Местоположение. Геоморфология. Хидрография.
   

Релефът е предимно равнинен, на места до хълмист.

В геоморфоложко отношение е разположен върху части от стари незаливни тераси на р.Боянска, р.Владайска, р.Домуз дере, р.Стубела, р.Суходолска и върху южния пролувиално-делувиален конусен шлейф от подножието на Витоша и Люлин планина.

2. 
   Климатология
   

Средният годишен валеж за София за 75 годишен период е 630мм, като максималният валеж е 960мм, а минималният – 384мм с главен максимум през м.юни и минимум през м.февруари.

За разглеждания район е характерен т.н. вятър “фьон”, който е силен вятър, сух, с малка относителна влажност на въздуха и относително топъл. Продължителността му е 1,2 и повече денонощия. Образуването му е свързано с видоизменението на въздушното течение под влияние на орографията. Фьонът над София се образува при южен или югозападен въздушен поток. Средногодишният брой на дните с фьон е 7-8 като максимумът е през февруари-март, а минимумът – през м.юни-октомври. При дългогодишните наблюдения са отбелязани до 20-22 дни с фьон.

Фьонът води до затопляне и изсушаване на въздуха, при което се получава намаляване на влажността и се причинява бързо снеготопене, водещо до сезонно покачване на подземните води.

Геоложката основа на района попада в пределите на Средногорската тектонска зона, представляваща макроструктура, обособена между Западно-Балканската и структура и Родопския Срединен масив.

В геоложкия строеж на територията до дълбочина 25-30м участват скали и седименти от следните геоложки формации:

- Плиоцен: Представен е от пъстрооцветени прахови глини, на различна дълбочина разслоени от пясъчни лещи. В дълбочина пясъците са водоносни.

- Кватернер: Върху плиоценската подложка е отложен мощен кватернерен слой от разнозърнести чакъли, пясъци и глини, оформящи делувиално-пролувиалния шлейф от планините и алувиалните наслаги на реките. Глинестите отложения на кватернера са представени от кафяви, кафяво-ръждиви, сивозеленикави, най-често песъчливи глини, примесени на места с варовити конкреции и дребни чакъли. Глините са предимно средно- до твърдо пластични.

Чакълесто-песъчливите терасни (речни) отложения са представени главно от късове андезит, пясъчник и кварцит. Най-често андезитовите късове на чакълестата фракция са грусирали, а валуните са от свеж андезит. Мощността на терасните речни наслаги варира от 3м до над 5м.

Кватернерните делувиално-пролувиални от­ложения са разнозърнести, несортирани и неиздържани по разпространение в хоризонтална и верикална посока. Те са част от поройния конус в тази част от подножието на Витоша и Люлин. Той е изграден от валуни, чакълести и глинесто-песъч­ли­ви фракции. На едни места преобладават глини с “плаващи” всред тях чакъли, а на други са струпани чакълести късове с глинест запълнител, без закономерност в разпространението им. Това обуславя условността на приетите граници между отделните литоложки разновидности. По-правилно е геоложката среда да се възприема като единно, разнородно тяло, без изявен пласторед.

4. Хидрогеоложки условия

Хидрогеоложките условия на проучвания терен на дълбочина до 20-30м се характеризират с наличието на два издържани водоносни хоризонти в кватернерните пролувиални и терасни отложения на реките, пресичащи трасето (безнапорен хоризонт) и в плиоценските чакълесто-песъчливи езерни отложения. Подземните води са съответно с грунтов (безнапорен) и слабо напорен характер и образуват общ водоносен хоризонт с далечна (пространствена) хидравлична връзка.

Подземните води, акумулирани в пролувиалните и аувиалните отложения, се подхранват от стичащите се повърхностни и пукнатинни води от южните склонове на планинините. Чакълестите отложения с глинестзапълнител се характеризират с осреднен коефициент на филтрация от порядъка на 2,50-4м/24ч., а глинестите отложения на пластове 1 и 2 се характеризират с коефициент на филтрация в границите от 0,59Х10^-8м/сек. до 7,56 Х10^-8м/сек.

Нивото на подземните грунтови (безнапорни) води се установява на различна дълбочина от повърхността на терена като в по-голямата част от трасето е на дълбочина около и под 4м от повърхността със сезонно колебание до 1м.

Изграждането на тунелния участък от км 50+560 до км 52+157 с хидравличен щит ще предпазва земния масив от евентуално възникване на неблагоприятни суфозионни процеси (изнасяне на пясъчна и прахова фракции) и от проява на деформации на слягане на почвата, съответно на сградите на повърхността на терена. Тази технология не изисква водопонижение по трасето на тунела, при което се запазва режима на подземните води.

Режимът на подземните води от горния водоносен хоризонт (безнапорния) ще се наруши временно при изграждане на тунела, ако се приложи осушаване на терена чрез водочерпене от вертикални дренажи. Изграждането на шлицови стени по контурите на строителния изкоп ще елиминира страничния водоприток.

Разширеното трасе на СОП в участъка между отклонението за Горна баня (ул.”Монтевидео”) и жп линия София-Перник попада в обща охранителна (защитна) зона ІІІ на находища на минерални води Горна баня, Овча купел и Княжево.
5. Хидрология и хидроложки явления

Посоката на движение на подземните и повърхностни води в проучваната територия е на североизток към изходния участък на р.Искър от Софийската котловина.

По данни от хидрометричните станции на р.Искър до напускането на Софийската котловина и на притоците й в нейните очертания се изчислява, че съотношението между водното количество на главната река, транзитно пресичаща котловината, и на местните реки е приблизително 2:1. Същевременно, сравнението на водосборните площи показва съотношение приблизително 1,5:1,0, което говори за по-слаба водоносност на местните реки. По тази причина р.Искър намалява относително водността си в участъка през котловинното поле спрямо нарастващата водосборна площ. Например, водността на басейна й до Панчарево е средно около 400мм, а до Нови Искър (където напуска котловината) - около 200мм. Това намаление се дължи главно на изключително слабата отточност на просторното равно Софийско поле - едва 50-60мм, представляващо филтър за валежните води, независимо, че се пресича от многобройните леви притоци на р.Искър - Перловска, Владайска, Какач, Блато и от гъстата речна мрежа на големия й десен приток р.Лесновска (Стари Искър).

Най-водоносна от тези притоци е р.Блато, подхранвана в значителна степен и от обилните Безден-Опицветски карстови извори, формирани в Опицвет-Драговищенския басейн (в среднотриаски и малмски варовици) в северозападната ограда на Софийската котловина. Реката има най-голям отток за размерите на басейна си (около 1м³/с при ХМС-Петърч) поради изключително голямата му водоносност - 550 мм. С несравнимо по-малка водоносност е дори високопланинският басейн на р.Владайска - 400 мм - независимо от голямата му средна надморска височина (1350 м), което го отличава от други подобни планински поречия от съседните области. Като цяло, Софийското Средногорие се характеризира като един от най-слабо водоносните планински региони за относително голямата си надморска височина.

Подхранването на речните води е главно от валежите, които са най-малки в котловинното поле (малко над 550мм) и нарастват към високопланинските части на басейна (до 1300мм). За отточния режим на реките особено голямо значение имат валежите от сняг и снегозадържането поради планинския релеф. Снеготопенето започва най-рано в ниските части и продължава най-късно във високите, където поради акумулирането на големите снежни запаси от зимните месеци и в съчетание с максималните майско-юнски валежи, се формира рязко изразено пролетно-лятно пълноводие с месечен максимум през май. Във високопланинските части на басейна на р.Искър в Рила само през двата месеца май и юни се формира над 50% от годишния отток.

С рязко изразен майски максимум (24-25% от годишния отток) е и оттокът на р.Владайска, но поради малкото му количество не дава съществено отражение върху режима на главната река (р.Искър).

- Почти при всички реки случаите на най-големите прииждания са през юни и по-рядко за някои реки - през септември (р.Владайска) или декември (р.Искър и р.Банкенска).

- Най-голям модул от всички случаи ежегодните максимални водни количества на приижданията имат малките басейни на р.Владайска - от 61 до 603 л/с/км² и особено на р.Банкенска - от 71 до 3123 л/с/км^{2 .}

- От сравнението на осреднените многогодишни максимални водни количества със средното водно количество на реките за целия период на наблюдение също се установява най-голяма разлика при малките басейни - от 5 до 10 пъти макс. водни количества превишават средното многогодишно водно количество, докато при големите басейни това превишение е 3-4 пъти, а при р.Блато - едва 2 пъти, което е свидетелство за силно регулиран отток.

От анализа следва, че опасността от наводнения по-скоро се свързва с резките колебания в оттока, формиран в малките водосборни басейни. Като се има предвид, че главно такива реки пресичат градската територия, в рамките на която допълнително увеличават водността си поради водонепроницаемостта на застроена повърхност, благоприятстваща бързото и пълно оттичане на падналите валежи, рискът от наводнения се увеличава значително.

При допускане, че с такъв характер могат да бъдат всички прииждания, максималното водно количество на които превишава средното многогодишно най-малко 20 пъти, то най-голяма вероятност за почти ежегодна проява на опасни хидроложки явления от този род, има р.Банкенска; вероятността за р.Владайска е такова събитие да се случи веднъж на 3 години; за р.Лесновска - веднъж на 5 години, за р.Искър - веднъж на 10 години, а за р.Блато липсва дори теоретична възможност според така приетия критерий.

По протежение на проучвания участък от двете страни на пътното трасето не са установени затихнали или нови свлачищни прояви.

На отделни места има локални замочурявания със сезонен характер.

Вследствие ерозионната дейност на повърхностно течащите води са образувани дерета, пресичащи пътното трасе.

Съгласно Наредба №2/ 23.07.2007 г. на МРРБ за проектиране на сгради и съоръжения в земетръсни райони, проученият район се отнася към зона с интензивност на земетръса J=IX степен по 12-степенната скала на Медведев-Шпонхойер-Карник (MSK) и сеизмичен коефициент Кс=0.27.

Съгласно табл.1 на „Наредба №2/ 23.07.2007г. за проектиране на сгради и съоръжения в земетръсни райони” почвеният профил на терена попада в група почви „С” и „D”.

Съгласно микросеизмичното зониране на гр.София трасето на бъдещата магистрала попада в зони със сеизмична интензивност VІІІ-ІХ и ІХ степен (графично приложение №2).

В тектонско отношение разглежданата територия е пресечена от предполагаеми разломни зони, установени по геофизичен и сондажен път.

Неестественият контакт в хоризонтално направление между кватернерните отложения и плиоценските седименти (глини и пясъци) в сондажите бележи наличието на три предполагаеми разседни зони: в района на р.Владайска (участък ІІ), при жп линията на границата между участък ІІІ и участък ІV и при р.Суходолска (участък ІV).

Нарушенията в хоризонталното разпространение на геоложките пластове е получено вследствие вертикално разместване на земните пластове в минали геоложки времена.

При настоящите сондажни проучвания се потвърди наличието на три разседни зони, пресичащи пътното трасе и ограничаващи територията с по-висока степен на сеизмичност (графични приложения №№1 и 3).

Осреднените сеизмо-механични свойства на седиментите от повърхностната зона за територията на София като цяло, определени чрез полеви и лабораторни изпитвания, са следните:

Инженерногеоложка разновидност	rn	Ro	Vp	Vs
делувиални глини алувиални пясъци алувиални чакъли плиоценски глини	1,82 1,86 2,02 1,91	0,18 0,18 0,25 0,20	520 1500 1550 1590	270 175 400 420