Курсовая Согрин 7ПIII

21

Химическая формула воды

Скважина №56:

Вода сульфатно-бикарбонатно-кальциево-натриевая-магниевая, солоноватая, агрессивная по сульфатному показателю. Во избежание сульфатной коррозии рекомендуется использовать в качестве вяжущего сульфатостойкие цементы

Скважина №60:

Вода бикарбонатно-кальциево-магниевая, пресная, неагрессивная.

Оценка качества воды по отношению к бетоны

22

Расчёты водопритоков к горным выработкам

Расчет водопритока к совершенному котловану

Для расчета воспользуемся формулой Дюпюи:

;

Исходные данные:

Коэффициент фильтрации kф=30 м/сут; Радиус влияния Rтабл=70 м;

Мощность водоносного горизонта H=2,8 м;

Длина котлована L=180 м;

Ширина котлована B=110 м;

Эквивалентный радиус колодца:

Радиус влияния по эмпирической формуле:

Конец откачки:

Rк=Rтабл+rэ=70+79=149 м;

24

Прогноз последствий водопонижений

Прогноз суффозионного выноса

В условия развития воронки депрессии вокруг горной выработки резко возрастает уклон поверхности потока, особенно в начальный период неустановившегося движения. В результате возрастает опасность развития суффозии.

Суффозионный процесс (вынос) связан с нисходящим потоком подземных вод в толще неоднородного грунта или на контакте различных по водопроницаемости грунтов.

Наиболее полно возможность суффозионного выноса устанавливается по графику В. С. Истоминой.

Координаты точки, наносимой на график, определяют:

Cu - по данным кривой гранулометрического состава i – по формуле i=S/0,33R,

где S=h1-h2 — разность мощностей водоносного слоя до и после водопонижения, м;

R — путь фильтрации, равный радиусу влияния, м;

0,33 — коэффициент, ограничивающий значимый путь фильтрации областью, прилегающей к стенке котлована(траншеи).

В зависимости от того, в какую область графика (разрушающих или неразрушающих градиентов) попадает точка, делают вывод о возможности суффозионного выноса. Последствиями суффозионного выноса могут быть обрушение стенок траншеи, проседание поверхности земли над трубопроводом и вблизи колодцев — за счет выноса тонких фракций грунта и его разуплотнения; изменение свойств песков,

используемых для обратной засыпки траншеи, пазух колодцев и дренажной сети — за счет вмывания тонких фракций (заиления), что может привести к изменению степени пучинистости грунта, выходу из строя дренажной системы и др.

25

несовершенном котловане лежат в область разрушающих градиентов.

2Коэффициент фильтрации грунта принимается максимальным: cупесь тяжелая (скважина №60) - kф=0,1 м/cут; песок средней крупности (скважина №56) kф=30 м/сут. Значения H, S принимаются такими же, как и в предыдущем пункте (Расчеты водопритоков к горным выработкам).

26

Вывод: Суффозионный вынос возможен в пределах скважины №60 при водопонижении как для совершенного котлована так и для несовершенного котлована.

Меры борьбы: Суффозионные явления отрицательно сказываются на устойчивости зданий и сооружений. Строительство на суффозионных грунтах имеет свои трудности и осуществляется по специальным требованиям строительных норм и правил. При возведении объектов используются различные приемы строительства:

Прорезка фундаментами зданий слоя суффозионного грунта;

Водозащита оснований от проникновения в них атмосферных и технических вод;

Прекращение фильтрации подземной воды устройством дренажей и водонепроницаемых завес;

Отсыпка на основании грунтовых подушек из песка или суглинков;

Предпостроечное рассоление и уплотнение грунтового основания;

Искусственное закрепление массива грунтов методами технической мелиорации (кроме крупнообломочных грунтов, обладающих высокой фильтрационной способностью).

Прогноз оседания поверхности земли при снижении уровня грунтовых вод

Понижение уровня грунтовых вод вызывает увеличение давления грунта от собственного веса. Величина собственного веса. Величина связанной с этим осадки зависит от глубины водопонижения и сжимаемости грунта.

Предварительный расчет осадки территории можно произвести по формуле:

;

27

где ∆ ; Удельный вес водонасыщенного грунта определяется формулой:

=18,5 ;

Удельный вес водонапорного грунта определяется формулой:

Удельный вес минеральной составляющей водонапорного грунта :

Пористость водонапорного слоя: n=0,55 д. ед.; Величина водопонижения: ;

Модуль общей деформации в зоне депрессионной воронки:

;

Вывод: Осадка территории очень мала. 3

Схема оседания поверхности земли при водопонижении

А – зона аэрации до водопонижения, где γ – удельный вес грунта; B – зона полного водонасыщения, где γsb – удельный вес грунта; C – зона «осушенного» грунта после водопонижения

Условные обозначения:

3 Для расчета осадки территории значение удельного веса водонасыщенного грунта γ (супесь пылеватая с растительными остатками) и величину водопонижения (скважина №62) принимаем максимальные значения в пределах площади котлована. Плотность грунта ρ и плотность минеральной части грунта определяются по таблице ―Сведения о физико-механических свойствах грунтов ‖ [c.8]

29

Заключение

Входе работы были решены следующие задачи:

в скважинах №56 и №60 определены пропущенные слои и их характеристики;

охарактеризован рельеф и геологическое строение площадки, построен инженерно-геологический разрез;

охарактеризовано гидрогеологическое строение площадки, построена карта гидроизогипс, по которой определены вид грунтового потока;

дана оценка химического состава воды, ее агрессивности по отношению к бетону;

произведены гидрогеологические расчеты водопритока в совершенный и несовершенный котлован в условиях принудительного водопонижения: водоприток в совершенном котловане в начальный момент откачки равен 17,2 л/c, в

конечный момент откачки водоприток равен 13,5 л/c; в

несовершенном котловане в начальный момент откачки водоприток равен 12,2 л/c, в конечный момент откачки водоприток равен 5,7 л/c;

произведен прогноз процессов в грунтовой толще, связанных с понижением уровня грунтовых вод: в пределах скважины №60 возможно развитие суффозии в начальный момент откачки;

произведен прогноз воздействия межпластовых вод на дно котлована: при совершенном котловане возможен прорыв или подъема дна котлована.

По СП 11-105-97 сделаем вывод о категории сложности инженерно-

геологических условий строительной площадки:

30

По геоморфологическим условиям площадки относится ко II (средней сложности) категории сложности, т.к находится в пределах нескольких геоморфологического элементов одного генезиса, поверхность наклонная, слабо расчлененная.

По геологическим условиям в сфере взаимодействия здания и сооружений с геологической средой участок имеет III

категорию сложности, т.к. участок имеет более четырех различных по литологии слоев. Значительная степень неоднородности по показателям свойств грунтов.

По гидрогеологическим факторам в сфере взаимодействия здания и сооружения с геологической средой участок имеет II

категорию, т.к. имеет два выдержанных горизонта подземных вод, местами с неоднородным химическим составом.

По специфическим грунтам в сфере взаимодействия здания и сооружения с геологической средой участок II категорию, т.к.

имеет ограниченной и не оказывают существенного влияния на выбор проектных решений.

По техногенным воздействиям и изменением освоенных

территорий, площадка относится ко II категории, т.к. они не оказывают существенного влияния на выбор проектных решений и проведения инженерно-геологических изысканий.

Таким образом, принимая во внимание все факторы, оказывающие влияние на категорию сложности инженерно-геологических условий строительной площадки, данный участок можно отнести к II категории сложности (средней сложности).