Реферат.

Аттестационную работу выполнила студентка группы П-293 Курган Наталия.

Аттестационная работа содержит страниц 14, таблиц 2, рисунков 7, библиографии 3.

Ключевые слова: минерал, порода, грунт, почва, колонка, скважина, разрез, здание, прогноз, процесс, эпоха, отложения, рельеф, подземные воды, проба, свойства, исследования.

Аттестационная работа рассматривает вопросы: основы минералогии, основы петрографии, геологические карты, разрезы, колонки, основы инженерной геоморфологии, основы динамической геологии, основы инженерной гидрогеологии, инженерно-геологические исследования, основы грунтоведения.

Оглавление.

• Реферат…………………………………………………………………………………………………..…………………………………1

• Оглавление…………………………………………………………………………………………………..…………………………..2

• Задание 1. Описание минералов (галоиды)……….……………………………………….………………………….3

• Задание 4. Описание геологического разреза……………………………………………………………………….3

• Задание 5. Анализ соответствия стратиграфической колонки (рис.2), геологической колонки скважины №1 (рис. 3), геологического разреза по створу Х-Х (рис.4), согласно геологической карте и описанию буровых скважин……………………………………………………………..4

• Задание 6. Описание поперечного разреза речной долины и озерного побережья………..5

• Задание 8. Описание геоморфологических условий для Пинского района…………………………..5

• Задание 10. Прогноз характера разрушения зданий и сооружений и влияния на грунты и режим поверхностных и подземных вод………………………………………………………………………………..6

• Задание 11. Заключение по наиболее опасным инженерно-геологическим процессам для пинского района и рекомендации по инженерной защите от их негативного воздействия..6

• Задание 12. Характеристика грунтовых вод по характеру и степени агрессивности и жесткости для Пинского района………………………………………………………………………………………………7

• Задание 13. Определение притока воды к подземным выработкам и сооружениям. ………..8

• Задание 17. Отбор проб грунтов и воды при инженерно-геологических изысканиях………….9

• Задание 19. Сводный перечень основных нормативно-расчетных характеристик для осадочного несцементированного связного класса грунта……………………………………………………9

• Задание 21. Описание методики проведения динамического зондирования и оценка свойств грунтов по данным зондирования в точке ДЗ-7………………………………………………………9

• Вопрос 15. Инженерно-геологические особенности горных пород…………………………………….10

• Вопрос 51. Классификация грунтов по строительным свойствам…………………………………………10

• Вопрос 67. Особенности инженерно-геологических исследований при реконструкции зданий и сооружений……………………………………………………………………………………………………………..12

• Литература………………………………………………………………………………………………………………………………14

Задание 1. Описание минералов (галоиды).

К группе галоидов относятся фтористые, хлористые, бромистые и йодистые соединения, анионами в которых являются фтор, хлор, бром и йод соответственно. Эти элементы носят общее название галогенов. Для галоидных соединений характерна ионная связь; большинство из них кристаллизуется в кубической сингонии. Галоиды не обладают ни высокой твердостью, ни высокой плотностью. Наиболее популярный у коллекционеров минерал этой группы — флюорит. Другим широко известным представителем рассматриваемых соединений является галит (поваренная соль), название которого использовано для общего наименования всей группы.

Флюорит - плавиковый шпат (от лат. fluor- течение; из-за способности при добавлении к рудам металлов снижать температуpyих плавления и придавать текучесть шихте *a.fluorite; н.Fluorin,Fluorit; ф.fluorine,fluorite; и.fluorina,fluorita), - минерал класса фторидов,CaF2.Tеоретический состав:Ca51,33%,F48,67%. Под названием "флюоре" упоминается в минералогическом трактате Б.Bалентинуса (кон. 15 в.) и как "флюорес" - в "Диалогеoметаллах" Г.Aгриколы (16 в.). Установлено несколько десятков элементов, входящих в минерал по законам изоморфизма или в виде неструктурной примеси. ИоныF- могут частично замещатьсяO2-,aCa2+ гл. обр. 2- и 3-валентными ионами РЗЭ.Oбщее количество примесей обычно незначительно, но в некоторых случаях содержание РЗЭ достигает 35-40%. Известны разновидности флюорита - иттрофлюорит (обогащен иттрием) и церофлюорит (обогащен, предположительно, редкими землями цириевой группы).

Kристаллы в основном кубического облика. Флюорит встречается в виде отдельных кристаллов, их сростков, зернистых агрегатов, иногда столбчатых, волокнистых, массивных, плотных.Bосадочных породах известен землистый флюорит (ратовкит).Mинерал прозрачен или просвечивает.Oкраска разнообразная (бесцветная, жёлтая, зелёная, фиолетовая, чёрная и др.), нередко зональная, пятнистая, полосчатая. Блеск сильный, стеклянный.Mинерал хрупкий.Tвердость 4 (yтемноокрашенных разностей больше). Плотность бесцветного прозрачного флюорита 3180 кг/м3. Черта белая,yтёмно-лилового флюорита слегка окрашенная.Mинерал изотропен, неэлектропроводен,cнизкой теплопроводностью. Диамагнитен, при низких температуpaxпарамагнитен.

Задание 4. Описание геологического разреза.

Территория сложена породами палеогенового, юрского, мелового, неогенового и четвертичного возраста. Тектоническая деформация произошла в неогеновый период или до четвертичного периода, о чем свидетельствует сдвиг неогеновых, меловых, юрских, палеогеновых отложений, залегающих между собой согласно.

Рисунок 1.

Задание 5. Анализ соответствия стратиграфической колонки (рис.2), геологической колонки скважины №1 (рис. 3), геологического разреза по створу Х-Х (рис.4), согласно геологической карте и описанию буровых скважин.

Рисунок 2. Стратиграфическая колонка к геологической карте речной долины.

Геологический возраст							колона		Мощность, м		Краткое описание горных пород
эра	период	эпоха		Стратиграфический индекс
кайнозойская	четвертичный	современная		aQ4				2-15		Супесь: серая заторфованная, бурая, рыхлая.
								2-15		Ил серый с органическими остатками
								2-15		Песок кварцевый крупный с гравием
				dQ4				1-6		Супесь серая заторфованная
								1-6		Пылеватый песок
				pQ4				2-4		Песик мелкий с глыбами и дресвой
								2-4		Щебень с суглинистым заполнителем
		поздняя		aQ3				6-19		Суглинок бурый плотный
								3-10		Супесь желтая
								1-22		Песок средней крупности
		ранняя		fgQ1				1-16		Песок крупный кварцевый с гравием и галькой
палеозойская	Каменноугольный	Поздняя		С3				6-10		Глина черная плотная
		Ранняя		С1				6-62		Известняк трешиноватый, в отдельных местах закарстованный
	девонский	Поздняя		D3				4-46		Аргиллит серый, в отдельных местах трещиноватый
Протерозой-ская					γPR				>10		Гранит крупнокристаллический трещиноватый, выветрелый в кровле массива

Рисунок 3. Геологическая колонка буровой скважины 1.

Глубина, м	Номер слоя	Возраст пород	Мощность слоя	Абс. отм. Подошвы слоя, м	Колонка	Абс. отм. Уровня подземных вод и даты замера	Описание пород
	1	aQ4	2,0	106,0			Супесь серая заторфованная текучая
	2	aQ4	3,9	102,1			Ил серый текучий
	3	aQ4	4,2	97,9			Песок мелкий иловатый средней плотности
	4	aQ3	1,6	96,3			Песок средней крупности и плотности
	5	C1	13,3	83			Известняк трещиноватый выветрелый в корвле слоя

Рисунок 4. Геологический разрез по створуV-V.

Расстояние между скважинами, м
№ скважины
Абсолютная отметка устья скваж., м

Задание 6. Описание поперечного разреза речной долины и озерного побережья.

Рисунок 5.

В поперечном разрезе речной долины выделяются русло 1 и пойма 2,заливаемая в период паводков, первая 3 и вторая 4 надпойменные террасы, коренной берег 5. В посленеогеновое время, но до позднечетвертичной эпохи, речная долина в районе разреза испытывала преимущественно тектонический подъем, о чем свидетельствует глубокий эрозийный врез в неогеновых известняках. Когда уровень реки был примерно на отметках второй надпойменной террасы, скорость тектонического подъема уменьшилась, что способстовало усилению процесса боковой эрозии реки с образованием эрозийных террас. В среднечетвертичную эпоху Q₂подъем возобновился, и возникла глубокая долина, в позднее четвертичную эпоху началось тектоническое опускание местности, сменившееся новым подъемом в конце эпохиQ₃. В этот период накапливается, а затем в значительной мере размывается мощная толща аллювиальных отложенийQ₃. Остатки этих отложений слагают первую надпойменную террасу, являющуюся аккумулятивной. В современную эпоху территория испытывала погружение, что привело к накоплению современного аллювияQ₄слагающего пойму и русло реки.

В поперечном разрезе озерного побережья выделяются первая 1 и вторая 2 надводные террасы, 3 подводная терраса, 4 пляжная полоса. Вторая надводная терраса сложена в среднечетвертичную эпоху Q₂, над которой находится мощная толща аллювиальных отложенийQ₃. В современную эпоху территория испытывала погружение, что привело современного аллювияQ₄слагающего пляжную полосу.

Задание 8. Описание геоморфологических условий для Пинского района.

Территория Беларуси располагается в западной части Восточно-европейской платформы, характеризуется распространением пород платформенного чехла значительной мощности. Среди этих пород основное место занимают терригенные, карбонатные, вулканогенно-осадочные и галогенные комплексы позднего протерозоя и палеозоя. Практически повсеместно представлены образования ледниковой формации четвертичного периода.

Рельеф характеризуется преобладанием плоских и полого-волнистых равнин и низин, речных долин и грядово-увалисто-холмистых комплексов различного размера и конфигурации. В его формировании огромная роль принадлежит покровным оледенениям и их талым водам. Средняя высота поверхности над уровнем моря составляют 160 м с колебаниями высот 80 м в долине Немана, на границе с Литвой до 345 м ( г. Дзержинская на минской возвышенности ). Глубина расчленения рельефа изменяется от 5 м в наиболее пониженных междуречьях до 100 м в местах, где возвышенности сопрягаются с речными долинами. Примерно ¾ территории занимают низины и равнины, ¼ - возвышенности. Наиболее возвышенные западная и центральная части республики, где размещены Гродненская, Волковысская, Слонимская, Новогрудская, Минская, Оршанская возвышенности, Ошмянские гряды и другие более мелкие комплексы краевых более мелких образований, формирующих Белорусскую гряду. В северном и южном направлениях от Беларусской гряды местность постепенно понижается. На севере простираются Полоцкая низина и Нарочано-Вилейская равнина, на юге – Центрально-березинская и Оршанско-могилевская равнины, плавно переходящие в Полесскую и Приднепровскую низины.

Пинский район. В геоморфологическом отношении территория Пинского района расположена в центральной части Полесской низменности. Образование территории района связано с формированием Припятской впадины и по возрасту относится к концу олигоцена. В это время вышедший из-под уровня моря облик поверхности был близок к современному, хотя рельеф постоянно менялся под влиянием альпийского горнообразования и новейших тектонических движений.

Южная часть Пинского района является заболоченной поверхностью. В центре представлена холмисто-увалистыми и увалистыми краевыми ледниковыми образованиями днепровского оледенения и волнистыми и пологоволнистыми флювиогляциальными равнинами и низинами сожского оледенения. На севере располагаются плоские озерно-аллювиальные низины позерского возраста.

На севере и западе района характерны краевые ледниковые гряды, на юго-западе присутствуют эоловые холмы и гряды.

Задание 10. Прогноз характера разрушения зданий и сооружений и влияния на грунты и режим поверхностных и подземных вод.

Сила землетрясения 1-2 балла, Iкатегория пород по сейсмическим условиям.

К Iкатегории относятся скальные нетрещиноватые породы магматические, метаморфические и осадочные: граниты, гнейсы, известняки, песчаники, конгломераты и т.п.; полускальные породы: мергели, окремневшие глины, глинистые песчаники, туфы, ракушечники и др.; крупнообломочные, особо плотные породы с расчетным сопротивлениемR=600 кПа при глубине залегания грунтовой водыh≥15 м.

По виду землетрясения 1-2 балла будут относиться к незаметным или очень слабым. Отмечаться будет приборами и ощущаться животными и чувствительными людьми. Не имеет разрушительного влияния на здания, грунты и подземные воды.

Задание 11. Заключение по наиболее опасным инженерно-геологическим процессам для Пинского района и рекомендации по инженерной защите от их негативного воздействия.

Для Пинского района очень характерны просадочные явления и плывуны.

Просадочные явления – просадки, уплотнение грунта, находящегося под действием внешней нагрузки или только собственного веса. Происходят при искусственном замачивании, оттаивании, динамических воздействиях. Величина проседания поверхности ,вызванная просадком грунтов, колеблется от долей см до 2 м. просадки могут вызвать образование трещин на поверхности и в массиве грунта. Если фильтрация влаги в просадочных, при замачивании, грунтах происходит после окончания, то возможна послепросадочная деформация грунта за счет выщелачивания из него водорастворимых соединений. Причины – недоутопленное состояние грунта с теряющими прочность при замачивании связями частиц. Просадочные свойства лёсса и лёссовидных грунтов изучаются в компрессионных приборах, путем замачивания котлованов и др. способами. Отношение величины уплотнения грунта при замачивании к первоначальной высоте образца грунта называется относительной просадочностью, возможны при возрастании влажности грунта до некоторой величины и при давлении, превышающем некоторую величину. Условия строительства на лёссе и лёссовидных грунтах подразделяются на два типа: просадки поверхности земли под действием собственного веса замоченного менее 5 см и просадки поверхности более 5 см. Разные типы условий требуют различных строительных мероприятий. Для борьбы с просадочностью в строительстве производится замачивание грунтов, силикатизация, уплотнение, термический обжиг, осуществляются конструктивные мероприятия и устраняются возможности замачивания оснований сооружений.

Плывуны – насыщенные водой рыхлые отложения, способные в результате давления вскрытии их в котлованах, горных выработках, выемках. Они ведут себя подобно вязким жидкостям, приходя в движение и оплывая. Различают псевдоплывуны и истинные плывуны. При промерзании плывун подвергается сильному пучению, слабо фильтрует воду. Борьба с плывунами сводится к их осушению. При проходке туннелей, горных выработок и пр. применяют специальные щиты, кессоны, замораживание и т.п.

Задание 12. Характеристика грунтовых вод по характеру и степени агрессивности и жесткости для Пинского района.

Подземные воды можно классифицировать по целому ряду признаков, которые характеризуют самые различные особенности и свойства. Наиболее распространенная классификация (по Ф. П. Саваренскому) приведена ниже в таблице 1.

Таблица 1.

Тип зале-гания	Область питания и распрос-транения	Характер напора	Характер движения потока	Проис-хожде-ние	Геоло-гические условия залегания	Клима-тическая зональ-ность	Темпера-тура	Геохи-мическая зональ-ность	Химизм
Почвен-ные, болот-ные, верхо-водка*	Совпадают (воды, близкие к поверх-ности)	Нисхо-дящие ненапор-ные	Ламинар-ный	Вадоз-ные	Поверх-ностные образования	Интрозо-нальные	С резким сезонным колебони-ем темпе-ратуры	Зона выщела-чивания и места-ми зона-льного засоления	Пресные, местами засолен-ные
Грун-товые*	Обычно совпада-ют (воды не глубо-кие)	Нисхо-дящие ненапор-ные из-редка с местным напором	Преиму-щественно ламинар-ный	Вадоз-ные	Поверхност-ные отложения и верхние слои коры выветрива-ния	Зональ-ные	С резким сезонным колебони-ем темпе-ратуры	Зона выщела-чивания и места-ми зона-льного засоления	Пресные, местами засолен-ные
Карсто-вые	Близки (воды не глубокие)	Обычно ниcходя-щие, не-напорные	Преиму-щественно турбулент-ный	Вадоз-ные	Известняки, доломиты и др, легко выщелачи-вающиеся породы	Азональ-ные	Обычно непосто-янный темпера-турный режим	Зона выщела-чивания	Пресные, обычно жесткие
Артези-анские*	Не совпа-дают (во-ды преимуще-ственно не глубокие	Восходя-щие, напор гидроста-тический	Ламинар-ный в рыхлых породах, может быть турбулент-ный в трещино-ватых пордах	Вадоз-ные	Структуры осадочных пород	Азональ-ные	Постоян-ная темпера-тура, повышаю-щаяся с глубиной	Зона выщела-чивания и цемента-ции	Пресные и мине-ральные
Жиль-ные и трещин-ные	То же	Восход., напор гидроста-т. или газовый	Преиму-щественно турбулент-ный	Вадоз-ные и юве-ниль-ные	Преимущ. зоны тектониче-ской трещи-новатости	Азональ-ные	Темпера-тура в зависи-мости от глубины	Зона це-ментации	Пресные и мине-ральные

Подземные воды характерные пинскому району отмечены *.

Жесткость воды определяется количеством растворенных в воде углекислых и сернокислых солей CaиMg. При этом 1мг-эквCaсоответствует 20,04 мг/л ионаCa12.6 мг/л ионовMg. По жесткости воду разделяют на очень мягкую (<1,5 мг-экв), средней жесткости (3-6 мг-экв), жесткую (6-9 мг-экв) и очень жесткую (>9 мг-экв).

Жесткость бывает временной, постоянной и общей. Временная жесткость обусловлена содержанием бикарбонатов (HCO₃^-), а постоянная – содержанием сернокислых и хлористых солей (Ca²⁺иMg²⁺). Временную жесткость можно удалить кипячением. Общая жесткость определяется как сумма временной и постоянной жесткости.

Агрессивность подземных вод выражается в разрушительном воздействии растворенных солейна строительные материалы (бетон). При этом степень агрессивности подземных вод зависит как от химического состава, так и водопроницаемости пород.

Критерии агрессивности воды даны в таблице 2.

Таблица 2.

Вид агрессивности	Компоненты-носители агрессивности и их размерность	Неагрессивная вода	Агрессивная вода по отношению к цементу обычному в неблагоприятных условиях	Агрессивная вода по отношению к стойкому цементу в благоприятных условиях
Выщелачивающаяся	HCO3-, мг-экв/л	≥1,5	<1,5	>0,4
Углекислотная	CO2-, мг/л	≤3,0	>3,0	<8,3
Сульфатная	SO4-, мг/л	≤250	>250	>400
Магнезиальная	Mg2+, мг/л	≤100

По карте-схеме агрессивности грунтовых вод Беларуси определяем агрессивность вод Пинского района. Ему характерны такие площади как площади распространения грунтовых вод с преобладающим углекислотным типом агрессивности (I), площади распространения грунтовых вод с преобладающим карбонатным типом агрессивности (К), площади распространения грунтовых вод преимущественно неагрессивных, пункт проявления сульфатной агрессивности грунтовых вод.

Задание 13. Определение притока воды к подземным выработкам и сооружениям.

Для определения двухстороннего притока к совершенной дренажной канаве в бассейне грунтовых вод.

где - радиус влияния,h=H-h– высота воды в траншеи во время откачки.

Дано: к (коэффициент фильтрации)=20-50 м/сут,

L=0,5R ,

H=2,6 м,

h=1,4 м,

S=1,2 м,

d=1,3 м.

Решение:м

м

=84 м³/сут.

Ответ: 84 м³/сут.Рисунок 6.

Задание 17. Отбор проб грунтов и воды при инженерно-геологических изысканиях.

Кроме установления геологического строения и гидрогеологических условий, разведочные выработки позволяют получить обобщенные показатели состава, состояния и свойств пород. Этот комплекс работ называют опробованием пород.

Основные принципы системы опробования следующие:

• Опробование необходимо проводить послойно;

• Наиболее детальному опробованию подвергается несущий слой;

• Количество взятых проб должно обеспечить требуемую точность определяемых показателей свойств пород.

Опробование пород ведут в три этапа:

1. Установление системы отбора и количество проб в полевых условиях;

2. Отбор проб, их обработка и консервация;

3. Исследование образцов по определению показателей физико-механических свойств пород.

При отборе проб для инженерно-геологических целей используют три способа:

1. Точечный – для отбора проб (монолитов) с ненарушенной структурой;

2. Бороздовый;

3. Валовый - для отбора проб с ненарушенной структурой.

Задание 19. Сводный перечень основных нормативно-расчетных характеристик для осадочного несцементированного связного класса грунта.

Осадочные несцементированные обломочные грунты являются разновидностью дисперсных грунтов (без жидких связей). Являются несцементированными грунтами, содержащими более 50% по массе обломков кристаллических или осадочных пород с размером частиц более 2мм.

Задание 21. Описание методики проведения динамического зондирования и оценка свойств грунтов по данным зондирования в точке ДЗ-7.

Рисунок 7. Оценка свойств грунтов по данным зондирования в точке.

Литологическая колонка	Глубина, м	Условное динамическое сопротивление грунтов р, мПа	Угол внутреннего трения, φ град.	Модуль деформации, Е МПа	Плотность сложения
			30	20	Средней Плотности
			29	17	Средней Плотности
			33	30	Средней Плотности
			30	20	Средней Плотности

По результатам зондирования, представленным на рисунке, определяют среднее значение , гдеp_v– осредненное значениеi-го интервала зондирования;h_i– мощностьi-го интервала.

В нашем случае

Определяем, что при р=4,78 МПа пески мелкие маловлажные характеризуются средней плотностью сложения, а нормативное значение угла внутреннего трения и модуля общей деформации равны соответственно: φ=31° и Е=22,5 МПа.

Зачетные вопросы.