геология.docx Курсовая по геологии
.docx|
|
Санкт – Петербургский государственный архитектурно-строительный университет КАФЕДРА ГЕОТЕХНИКИ КУРСОВАЯ РАБОТА на тему: «Оценка гидрогеологический условий на площадке строительства и прогноз развития неблагоприятных процессов при водопонижении»
СОДЕРЖАНИЕ Введение
2. Гидрогеологические условия 2.1. Карта гидроизогипс 2.2. Химический состав воды 2.3. Категория сложности инженерно-геологических условий 3. Гидрогеологические расчеты при строительном водопонижении 3.1. Котлован 3.2.Траншея 4. Прогноз процессов в грунтовой толще, связанных с понижением уровня грунтовых вод 4.1. Прогноз суффозионного выноса 4.2. Фильтрационный выпор 4.3. Прогноз оседания поверхности земли при снижении уровня грунтовых вод 5. Прогноз воздействия напорных вод на дно котлован Заключение Список литературы
ВВЕДЕНИЕ Оценка гидрогеологических условий является важной составной частью инженерно-геологических изысканий, на основе которых ведется проектирование оснований и фундаментов. Понятие «гидрогеологические условия» включает в себя совокупность характеристик водоносных слоев: их количество в изученном разрезе, глубина залегания, мощность и выдержанность, тип по условиям залегания, наличие избыточного напора, химический состав, гидравлическая связь с поверхностными водами. Как при самом строительстве зданий и сооружений, так и при дальнейшей их эксплуатации могут возникнуть различные осложнения, связанные с подземными водами (затопление котлованов, нарушение устойчивости их стенок, прорыв дна котлована, подтопление подвалов, коррозия бетона и т.д.). Также необходимо учитывать возможные изменения режима подземных вод. Понижение уровня грунтовых вод может влиять на состояние песчаных и супесчаных грунтов, вызывая как разуплотнение, так и уплотнение их. Повышение уровня грунтовых вод вызывает увеличение влажности и индекса текучести у пылевато-глинистых грунтов, что приводит к уменьшению прочности. Может происходить снижение напоров в межпластовых водоносных горизонтах, изменение химического состава и температуры подземных вод. Целью данной курсовой работы является анализ геологических и гидрогеологических условий выделенного участка, по результатам которого необходимо определить категорию его сложности и возможные неблагоприятные воздействия при строительном освоении данной территории, а также предложить необходимые защитные мероприятия.
1.1. Анализ плана участка Территория рассматриваемого участка представляет собой фрагмент полого-волнистой равнины в пределах абсолютных отметок от 11,4 м до 9,3 м. Общий уклон рельефа (i) = 11.3 (разность высот (11,4м - 9,3м)/130 м). Участок № 9 (масштаб 1:2000)
1.2. Описание колонок буровых скважин
* в числителе – отметка уровня появления воды, в знаменателе – отметка установившегося уровня.
1.3. Грунт первого слоя Согласно ГОСТ 25100-95 «Грунты» грунт первого слоя скважины № 67 - песок крупный (т.к. содержание зерен с размерами частиц > 0,50 мм больше 50%). Содержание глинистых частиц 0 %, следовательно, песок считается чистым. Коэффициент пористости е = 0,55-0,70 д.ед., значит песок средней плотности (по табл. 2.2 «Методических указаний»). 1.4. Суммарная кривая гранулометрического состава Результаты гранулометрического анализа грунта.
Таблица полных остатков
Определение характеристик грунта: 1. Определение d10 действующего и d60 контролирующего (в соответствии с графиком, приложение №2) d10 (действующий диаметр) = 0,124 мм d60 (контролирующий диаметр) = 0,72 мм 2. Определение степени неоднородности гранулометрического состава
т.к. Cu = 5,8, следовательно песок – неоднородный, суффозионно устойчивый.
Можно определить по эмпирической формуле но поскольку Cu = 5,8 и d10 = 0,124 мм, то k принимается по таблицам средних значений или определяется экспериментально. Из таблицы среднего значения капиллярного поднятия, коэффициента фильтрации радиуса влияния при водопонижении в безнапорном слое, коэффициент фильтрации k равен 20-75 (м/сут).
,где е – коэффициент пористости, д.ед. = 0,55–0,70 С – эмпирический коэффициент, в интервале от 0,1-0,5 (принимается в зависимости он крупности частиц и наличия примесей).
1.6. Выделение инженерно-геологических элементов (ИГЭ) в пределах пробуренной толщины Для выделения инженерно-геологических элементов необходимо построить геолого-литологический разрез. Анализ геолого-литологического разреза На разрезе между скважинами № 65, 66, 67 представлено четыре литологических разновидности горной породы. Инженерно-геологические элементы:
1.8. Категория сложности инженерно-геологических условий. Категория сложности инженерно-геологических условий – II (средней сложности), так как на геолого-литологическом разрезе имеется четыре различных литологических слоя. Мощность слоев изменяется закономерно.
2. ГИДРОГЕОЛОГИЧЕСКИЕ УСЛОВИЯ Количество водоносных горизонтов – 2. Тип водоносных горизонтов по условиям залегания – грунтовая (песок крупный и супесь пылеватая) и межпластовая напорная (песок гравелистый и супесь с гравием). Водовмещающие слои:
Водоупорные слои:
Глубина залегания грунтового водоносного горизонта – от 1,0 м до 1.6 м. Мощность – от 3,2 м до 1,8 м. Глубина залегания межпластового слоя – от 4,0 м до 5,6 м. Мощность – 3,0 м до 3,5 м Величина напора для напорного водоносного горизонта Низб.= 4,7 м .
По карте гидроизогипс установлено:
i=?Н/l, где ?Н- перепад отметок в соседних точках; l – расстояние между этими точками. Между скважинами 64 и 67, l = 42 м. i = (9.9-9.8)/42 = 0.0023 Между скважинами 67 и 68, l = 50 м. i = (10.4-9.8)/50 = 0,012 Между скважинами 67 и 70, l = 46 м. i = (9.9-9.8)/46 = 0,0021
где k = 20 м/сут (коэффициент фильтрации грунта водоносного слоя); Между скважинами 64 и 67: V= 20 ? 0,0023 = 0,046 м/сут Между скважинами 67 и 68: V = 20 ? 0,012 = 0,24 м/сут Между скважинами 67 и 70: V = 20 ? 0,0021= 0,042 м/сут
Между скважинами 64 и 67: VД = 0.046/0.40= 0,115 м/сут Между скважинами 67 и 68: VД = 0,24/0.40 = 0,6 м/сут Между скважинами 67 и 70: VД = 0.042/0.37= 0,113 м/сут
2.2 Химический состав воды. Химический анализ грунтовых вод мг/л
Химический состав воды
Химическая формула воды:
Вода пресная, бикарботано-кальциевая. На основании табл. 7.3 приложения 7, подземная вода является неагрессивной средой к бетону. 2.3. Категория сложности инженерно-геологических условий. Гидрогеологические условия: - на разрезе имеются два водоносных слоя; -грунтовые воды второго горизонта обладают напором; Инженерно-геологические условия средней сложности (II).
ЗАКЛЮЧЕНИЕ Территория рассматриваемого участка представляет собой фрагмент полого-волнистой равнины в пределах абсолютных отметок от 11,4 м до 9,3 м. Общий уклон рельефа (i) = 11.3 (разность высот (11,4м - 9,3м)/130 м). На разрезе между скважинами № 65, 66, 67 представлено четыре литологических разновидности горной породы. Инженерно-геологические элементы:
Категория сложности инженерно-геологических условий – II (средней сложности), так как на геолого-литологическом разрезе имеется четыре различных литологических слоя. Мощность слоев изменяется закономерно. Имеется два водоносных горизонта. Тип водоносных горизонтов по условиям залегания – грунтовая (песок крупный и супесь пылеватая) и межпластовая напорная (песок гравелистый и супесь с гравием). Глубина залегания грунтового водоносного горизонта – от 1,0 м до 1.6 м. Мощность – от 3,2 м до 1,8 м. Глубина залегания межпластового слоя – от 4,0 м до 5,6 м. Мощность – 3,0 м до 3,5 м Величина напора для напорного водоносного горизонта Низб.= 4,7 м . Характеристика воды: вода пресная, бикарботано-кальциевая, являетсянеагрессивной средой к бетону. Категория сложности инженерно-геологических условий. Гидрогеологические условия: - на разрезе имеются два водоносных слоя; -грунтовые воды второго горизонта обладают напором. Инженерно-геологические условия средней сложности (II). При расчета оценки воздействия напорных вод на дно траншеи было выявлено, чтоpизб >pгр, следовательно возможен прорыв напорных вод в траншею. Для уменьшения избыточного напора применяют глубинное водопонижение с помощью трубчатых колодцев-скважин (вода откачивается насосами или выходит самоизливом).
Список литературы Ананьев В. П., Потапов А. Д., Инженерная геология, -М.: Высш. шк., 2000.-511с Оценка гидрогеологических условий площадки строительства: Задания и методические указания для выполнения курсовой работы по курсу «Инженерная геология» для студентов специальности 290300- прмышленное и гражданское строительство (всех форм обучения)/ СПб гос. Арх.-строит. Ун-т; Н. И. Зеленкова, В. А. Челнокова. СПб, 2003.-56с. СниП 2.03.11.85 «Защита строительных конструкций от коррозии» |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
