Министерство образования и науки РФ

Иркутский Государственный Технический Университет

Кафедра гидрогеологии, инженерной геологии и геоэкологии

Курсовой проект

По дисциплине «Инженерно-геологические изыскания»

Проект инженерно-геологических изысканий под строительство локальных очистных сооружении. Стадия рабочий проект.

Выполнил: ст-т гр. РГ-05-1

Грицик В.А.

Проверил: Гребнев Е.А.

Иркутск 2009

Содержание

Введение……………………………………………………………………………………………………….……3

1. Характеристика проектируемого сооружения……………………………………………4

1.1. Конструктивные особенности инженерного сооружения……………………………………..4

1.2.Взаимодействие инженерных сооружений с основаниями………………………………...…4

1.3.Реакция основания на воздействие инженерного сооружения……………………………...4

1.4. Определение категории инженерно-геологических условий……………………………..…5

2. Характеристика инженерно-геологических условий площадки проектируемого строительства…………………………………………………………………………………………………....5

2.1 Физико-географический очерк……………………………………………………….………..5

2.2. Рельеф……………………….…………………………………………………………..…………...6

2.3. Геологическое строение…………………………………………………………………………..………..7

2.4. Физико-механические свойства грунтов…………………………………………….…………..8

2.5. Подземные воды……………………………………………………………………………………………....9

2.6. Глубина сезонного промерзания и степень морозоопасности грунтов…………………...10

3 Специальная часть…………………………………………………………………………………………..10

3.1 Описание работ, проведенных на участке……………………………………………...……..11

3.2. Обоснование видов, объемов проектируемых работ и методики их

проведения…………………………………………………………………………………………….…12

3.2.1. Сбор и обработка материалов изысканий и исследований прошлых лет……………………………………………………………………………………………………..…..14

3.2.2. Топогеодезические работы………………………………………………..……........15

3.2.3. Рекогносцировочные исследования……………………………………..………….16

3.2.4. Буровые и горнопроходческие работы………………………………………...17

3.2.5. Полевые опытные работы…………………………………………………………………….20

3.2.6 Опробование……………………………………………………………………..………22

3.2.7. Лабораторные работы…………………………………………..……………..24

3.2.8. Камеральные работы……………………………………………………….…….27

3.2.9. Охрана геологической среды и окружающей природы………………..………..28

3.2.10 Организация и ликвидация работ………………………………………….……...28

Заключение…………………………………………………………………………………………….……..29

Список используемой литературы……………………………………………………………………………30

Графическое приложение 1: Карта проектируемых работ и проектный разрез

Введение

Целью данного курсового проекта является разработка рабочего проекта под строительство локальных отчестных сооружении.

Целью работ являются инженерно-геологические изыскания для изучения геолого-литологического разреза, физико-механических свойств грунтов и гидрогеологических условий площадки проектируемого строительства.

Техническая характеристика: сооружения 30*40м, с монолитным железо-бетонным каркасом, предполагаемый тип фундамента свайный, глубиной погружения острия свай 12 м, с нагрузкой на сваи 900 т. Уровень ответственности проектируемых сооружений – II (нормальный).

1. Характеристика проектируемых сооружений

1. Конструктивные особенности инженерных сооружений

Техническая характеристика: септика отстойника 30*40м с монолитным железо-бетонным каркасом, предполагаемый тип фундамента свайный, глубиной погружения острия свай 12.0 м, с нагрузкой на сваи 900т. Уровень ответственности проектируемых сооружений – II (нормальный).

Сооружение будут состоять из элементов, подразделяющихся на: несущие, воспринимающие нагрузки, возникающие в сооружении, и ограждающие, предназначенные защищать сооружение от атмосферных воздействий и обеспечивать создание в сооружении необходимого температурно-влажностного.

К первым относятся: фундамент, стены (несущие), отдельные опоры и элементы перекрытий.

Ко вторым – стены, перегородки, крыша.

Т.к. проектируется каркасное сооружение, то элементы перекрытий будут располагаться вдоль сооружения и передавать нагрузку на несущий остов – каркас.

2. Взаимодействие инженерных сооружений с основаниями.

Все здания и сооружения имеют подземные части – фундаменты. Фундаментом называется часть здания или сооружения, находящаяся ниже поверхности земли и передающая нагрузку от сооружения на основание. Фундамент создает в толще грунтов основания новое напряженное состояние, вызванное нагрузкой от сооружения. По мере удаления от подошвы вглубь массива основания это давление постепенно затухает и поэтому интенсивность дополнительного давления, создаваемого сооружением, уменьшается с глубиной.

Основание проектируемого сооружения – свайный фундамент с глубиной погружения острия свай 12м. Расчетное сопротивление твердых гляциальных суглинков под торцом сваи приняли равным 7.0 МПа, при этом предусмотреть заделку свай ниже кровли суглинков на глубине 2.0-3.0м.

Применение свайных фундаментов сокращает в 7-13 раз объём земляных работ, особенно трудоёмких зимних условиях, и уменьшает объём бетонных работ по устройству фундаментов в 2-2,5 раза. В результате стоимость строительства снижается на 30-50%.

3. Реакция основания на воздействие инженерного сооружения

Согласно ранее проведенным изысканиям, геологический разрез площадки сложен насыпными грунтами, делювиально-аллювиальными пылевато-глинистыми грунтами пластичной консистенции, галечниковыми, валунными грунтами, песками мелкими и суглинками.

4. Определение категории инженерно-геологических условий.

Для определения инженерно-геологических условий площадки необходимо оценить условия по различным факторам:

1.Геоморфологические условия — Площадка (участок) в пределах нескольких геоморфологических элементов одного генезиса. Поверхность наклоненная, слабо расчлененная (категория сложности II)

2.Гидрогеологические в сфере взаимодействия зданий и сооружений с геологической средой — Горизонты надмерзлотных, межмерзлотных и подмерзлотных подземных вод неоднородного химического состава, различной минерализации (категория сложности III)

3.Геологические и инженерно-геологические процессы, отрицательно влияющие на условия строительства и эксплуатации зданий и сооружений — Имеют широкое распространение и (или) оказывают решающее влияние на выбор проектных решений, строительство, эксплуатацию объектов, мероприятий по инженерной защите территорий, зданий и сооружений (категория сложности III)

4. Геокриологические условия в сфере взаимодействия зданий и сооружений с геологической средой - Твердомерзлые и пластичномерзлые грунты сплошного и (или) прерывистого распространения с различной глубиной залегания их кровли. Значительная изменчивость состава и льдистости по простиранию и глубине. Широкое развитие повторно-жильных и (или) пластовых льдов. (категория сложности III)

5.Техногенные воздействия и изменения освоенных территорий — Оказывают существенное влияние на выбор проектных решений и осложняют производство инженерно-геологических изысканий в части увеличения их состава и объемов работ (категория сложности III)

Согласно приложению Б СП 11-105-97 часть I, по совокупности факторов, указанных выше, следует установить категорию сложности инженерно-геологических условий III (сложная).

2. Характеристика инженерно-геологических условий площадки проектируемого строительства

Характеристику инженерно-геологических условий следует проводить в зависимости от стадии проектирования. При проведении работ на стадии рабочего проекта должны быть охарактеризованы инженерно-геологические условия площадки предполагаемого строительства.

1. Физико-географический очерк

Описываемая площадка расположена на пологом денудационном склоне плато Хараелах.

Рельеф площадки по абсолютным отметкам низкий. На момент изысканий абсолютные отметки поверхности колеблются в пределах 67.0-79.6м, общий уклон поверхности площадки в юго-западном направлении.

Естественный рельеф площадки видоизменен в результате ее застройки и последствий эксплуатации. Планировка площадки выполнена подсыпкой.

На описываемой площадке гидрографическая сеть представлена озером техногенного происхождения, в районе проектируемой опоры т.6.

На площадке проектируемой опоры т.6 неизбежно развитие физико-геологических процессов связанных с деградацией мерзлоты - развитие термокарста.

При оттаивании льдистых грунтов происходит просадка земной поверхности.

Здания и сооружения на площадке и окружающей территории построены и эксплуатируются по принципу II СНиП 2.02.04-88.

Климат района субарктический и характеризуется отрицательной среднегодовой температурой воздуха равной минус 9.5 Со с продолжительным холодным периодом-245 дней с сильными морозами (средняя температура воздуха минус 18.6 Со) и метелями. Продолжительность безморозного периода 120 дней, средняя температура воздуха - 8.8Со.

Характерным для района является короткое, холодное и дождливое лето, частая и резкая смена погоды, неопределенность общеустановленных сезонов.

В 1960-1965г.г. в районе описываемой площадки Норильской комплексной геологоразведочной экспедицией проводились работы по разведочному бурению.

В 1966-1977г.г. институтом ”Норильскпроект” выполнялись инженерно-геологические изыскания под строительство поверхностных объектов на площадке ЮВС. Работы выполнялись с целью изучения геологического строения, геокриологических и гидрогеологических условий, физикомеханических свойств мерзлых и талых грунтов, уточнения глубины залегания кровли скальных грунтов.

В 2000г. отделом комплексных изысканий института ”Норильскпроект” выполнены инженерно-геологические изыскания под проектируемое строительство септика-отстойника. Материалы инженерно-геологических изысканий представлены в техническом отчете ОКИз №358736-ИГ-723.

2. Рельеф

Описываемая площадка расположена на пологом денудационном склоне плато Хараелах.

Рельеф площадки по абсолютным отметкам низкий. На момент изысканий абсолютные отметки поверхности колеблются в пределах 67.0-79.6м, общий уклон поверхности площадки в юго-западном направлении.

Естественный рельеф площадки видоизменен в результате ее застройки и последствий эксплуатации. Планировка площадки выполнена подсыпкой.

На описываемой площадке гидрографическая сеть представлена озером техногенного происхождения, в районе проектируемой опоры т.6.

На площадке проектируемой опоры т.6 неизбежно развитие физико-геологических процессов связанных с деградацией мерзлоты - развитие термокарста.

При оттаивании льдистых грунтов происходит просадка земной поверхности.

Здания и сооружения на площадке и окружающей территории построены и эксплуатируются по принципу II СНиП 2.02.04-88.

2.3. Геологическое строение

Геологический разрез описываемой площадки представлен отложениями четвертичной системы и эффузивными магматическими породами верхней перми (P2iv).

Разрез четвертичных отложений слагают:

- насыпные грунты- (t IV);

- аллювиально-делювиальные отложения вальковской и арылахской толщ нерасчлененных - (а-d III-IV vl-ar);

-гляциальные отложения наледнинской толщи (g III nl).

Насыпные грунты распространены по всей территории площадки, представлены щебенистым и глыбовым грунтами магматических пород. Мощность насыпных грунтов колеблется в пределах 1.0-5.5м.

Насыпные грунты повсеместно подстилаются аллювиально-делювиальными отложениями, представленные галечниковыми, валунными грунтами, песками мелкими и суглинками. Мощность отложений 9.0-16.0м.

Ледниковые отложения наледнинской толщи вскрыты скважиной ВН-1272 на глубине 14.2м и представлены твердым суглинком галечниковым (40%) с валунами более 10%.

Эффузивные магматические породы - выветрелые базальты, вскрыты ближайшими скважинами на глубине 18.0-19.6м, что соответствует абсолютным отметкам 56.5-57.9м в Балтийской системе высот.

4. Физико-механические свойства грунтов

Толща грунтов основания проектируемых сооружений неоднородна по литологическому составу грунтов, в ее пределах выделяется 9 инженерно-геологических элементов (далее ИГЭ):

ИГЭ №1. Насыпной щебенистый грунт магматических пород с глыбами до 20%, примесь суглинок (до 25%).

ИГЭ №2. Галечниковый грунт магматических пород, с валунами до 20% заполнитель суглинок (30%), от текучего до полутвердого.

ИГЭ №3. Валунный грунт магматических пород заполнитель суглинок (30%), мягкопластичный и текучий.

ИГЭ №4. Галечниковый грунт магматических пород заполнитель суглинок (25%), текучий при оттаивании.

ИГЭ №5. Песок мелкий, бурый водонасыщенный-0.80<Sr<0.1.0.

ИГЭ №6. Суглинок серый с галькой (20%), с валунами магматических пород до 10%, слоистой криогенной текстуры, льдистый 0,20<Ii<0,40, текучий при оттаивании.

ИГЭ №7. Суглинок бурый, галечниковый (25-30%), участок с валунами магматических пород до 20%, мягкопластичный - 0,50<Il<0,75.

Нормативные и расчетные значения основных показателей физико-механических свойств

грунтов по ИГЭ

5. Подземные воды

Подземные воды вскрыты скважинами на глубине 3.7-11.0м, что соответствует абсолютным отметкам 64.9-72.6м, приурочены к валунно-галечниковым грунтам с коэффициентом фильтрации 15-20м/сутки. Водоносный горизонт безнапорный, и напорный на участках где на поверхности галечниковых отложений залегает суглинок и является верхним водоупором. Величина напора 4.3-6.3м. Установившийся уровень подземных вод зафиксирован на абсолютных отметках 71.2-71.4м, а в районе проектируемой опоры т.6 на отметке 67.0м.

Нижним водоупором подземных вод служат мерзлые грунты, твердый суглинок и плотные скальные грунты.

Питание водоносный горизонт получает за счет инфильтрации атмосферных осадков, технологических сбросов и утечек из инженерных коммуникаций. Разгрузка осуществляется вниз по уклону естественного рельефа в техногенное озеро. На площадках проектируемых опор т.т.1-5, максимальный уровень подземных вод в периоды весеннего снеготаяния, обильных дождей и интенсивных технологических сбросов будет значительно выше приведенных уровней - (амплитуда колебания уровня водоносного горизонта 2.0-4.0 метра).

На площадке проектируемой опоры т.6 подземные воды гидравлически связаны с водой озера.

В результате эксплуатации проектируемых сооружений и сооружений на окружающей территории по принципу II СНиП 2.02.04-88, процесс деградации мерзлоты будет прогрессировать и, как следствие, произойдет полное оттаивание мерзлого грунта.

Результаты химического анализа подземных вод приводятся в таблице №4.