Федеральное агентство по образованию

Санкт-Петербургский государственный архитектурно-строительный университет

Кафедра геотехники

Дисциплина: инженерная геология

Курсовая работа на тему:

Оценка инженерно-геологических условий и прогноз неблагоприятных процессов по трассе трубопровода

Работу выполнил:

Адамов Г.С.

Работу проверил:

Захаров М.С,

Санкт-Петербург

2011 г.

СОДЕРЖАНИЕ

1 ВВЕДЕНИЕ…………………………………………………………………..….3

2 ФАКТИЧЕСКИЙ МАТЕРИАЛ………………………………………………...5

2.1 Карта фактического материала………………………………………...…….5

2.2 Колонки буровых скважин……………………………………………...…....7

2.3 Показатели свойств и состояния грунтов……………………………….....12

2.4 Результаты гранулометрического анализа……………………………...….13

2.5 Данные химического анализа…………………………………………….....13

3 АНАЛЕТИЧЕСКИЙ БЛОК…………………………………………………...14

3.1 Характеристика и оценка рельефа участка ………………………………..14

3.2 Анализ геологического строения…………………………………………...14

3.3 Определение наименования грунта, оценка его свойств и состояния…...15

3.4 Определение степени неоднородности грунта……………………….……15

3.5 Определение глубины промерзания и возможности развития морозного пучения …………………………………………………………………………..16

3.6 Расчёт притока воды к траншее………………………………………….....19

3.7 Оценка возможности развития суффозионного процесса……………...…21

4 ХИМИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ……………………………………………...…….23

ЗАКЛЮЧЕНИЕ…………………………………………………………...……..27

СПИСОК ЛЕТЕРАТУРЫ……………………………………………………….28

1 Введение

На строительство и эксплуатацию трубопроводов оказывают влияние инженерно-геологические условия территории. Изучение этих условий входит в состав инженерных изысканий для строительства. Природными элементами инженерно-геологических условий являются геоморфология (рельеф), геологическое строение (разрез), гидрогеологические условия (подземные воды, их параметры и режим),геологические процессы и явления, состав и свойства горных пород – грунтов и др.

На застроенных (освоенных) территориях инженерно-геологические условия могут изменяться под воздействием техногенных факторов, например:

1. утечки воды из тепловых сетей вызывают изменение природного режима грунтовых вод и влияют таким образом на свойства и состояние грунтов;

2. транспортирование газа с отрицательной температурой приводит к формированию аномальных зон промерзания фунтов и, как следствие, к более интенсивному развитию геокриологических (мерзлотных) процессов (морозное пучение, просадка при оттаивании);

3. динамическое воздействие транспорта вдоль автомобильных и железнодорожных магистралей вызывает изменение состояния и свойств дисперсных грунтов: уплотнение песков малой степени водонасыщения и разжижения песков, насыщенных водой, тиксотропное разупрочнение мягко-текучепластичных и текучих глинистых грунтов и др.

В связи с этим состав инженерно-геологических изысканий включают составление прогноза изменений геологических условий в сфере взаимодействия проектируемых объектов с геологической средой. Геологические и техногенные факторы каждый в отдельности, а чаще в различных сочетаниях друг с другом могут оказывать механические, температурные и химические (биохимические) воздействия на трубопроводы, вызывая их повреждения.

В общей системе тепло- и газоснабжения ее линейная часть - трубопроводы и сооружения о трассе (смотровые колодцы, газораспределительные пункты и станции) – является наиболее уязвимой. Это связано со спецификой трубопроводов:

1. весьма низкой нагрузкой, менее 0,04 МПа;

2. высокой чувствительностью к динамическим и температурным деформациям в грунте;

3. положительной плавучестью газопроводов;

4. значительной протяженностью трасс и, вследствие этого, частой сменой природных и техногенных условий от участка к участку.

Для обоснования инвестиций, разработки проекта и рабочей документации проводят инженерно-геологические изыскания. При этом используются и лабораторные методы:

1. проходка горных выработок (скважины, шурфы и др.);

2. геофизические исследования (электро-, сейсморазведка, термометрия и др.);

3. различные методы зондирования (статическое, динамическое);

4. лабораторные определения состава, состояния и свойств грунтов и подземных вод и др.

Скважины и шурфы располагаются по оси трассы и поперечникам, а также в местах пересечения трассы с реками, оврагами, дорогами и т.п.. Глубина выработок и расстояние между ними зависят от стадии изысканий, сложности геологических условий, наличия водостоков, транспортных и инженерных коммуникаций и регламентируются СП 11-105-97 «Инженерно-геологические изыскание изыскания для строительства», а также производственно-отраслевыми (ведомственными) нормативными документами.

В пределах Северо-Западного региона РФ основные проблемы трубопроводной сети связаны преимущественно:

1. с толщей слабых водонасыщенных грунтов (морозное пучение, механическая суффозия, тиксотропное разупрочнение, коррозионная активность грунтов к металлу, агрессивные свойства подземных вод по отношению к бетону);

2. участками болот и заболоченных территорий (оплывание откосов траншей, всплывание газопровода при прокладке его в мощной толще торфа, неравномерные осадки насыпей на болотах и т.п.);

3. территориями, поднятыми гидронамывом или насыпными фунтами (неравномерное оседание, агрессивные и коррозионно-активные воды). Другие проблемы, связанные с оползнями, карстовыми провалами, деформацией русел рек и т.п., в указанном регионе возникают редко.

2 ФАКТИЧЕСКИЙ МАТЕРИАЛ

2.1 Карта фактического материала

2.2 Колонки буровых скважин

Колонки буровых скважин №№ 2, 5, 8, 11.

2.3 Показатели свойств и состояния грунтов

Номера скважин	Влажность W, д. ед. выше у. г. в. И ниже у. г. в.	Коэффициент пористости, e	Коэффициент водонасыщения S, д. ед. выше у. г. в. И ниже у. г. в.	Число пластичности Ip	Показатель текучести IL
2	0,21/0,26	0,720	0,78/0,96	-	-
7	0,25/0,30	0,820	0,82/0,97	-	-
9	0,17/0,21	0,580	0,78/0,97	-	-
11	0,19/0,21	0,606	0,88/0,98	0,05	0,21

• Влажность характеризуется количеством воды, заполняющей поровое пространство и равняется отношению массы испарившейся воды к массе сухого вещества породы

W = g₂ / g₁ = ρ / ρ_d – 1

• Для характеристики степени насыщения пород водой служит коэффициент водонасыщения, отражающий отношение естественной влажности к их полной влагоёмкости

S = W/W_п = W ρ_s / e₀ ρ_в ( обычно ρ_в = 1 г/см³).

• Для ориентировочного суждения о состоянии глинистых пород часто используют показатель консистенции

I_L = (W – W_P)/(W_L - W_P)

• e – коэффициент пористости грунта

e = n/(1-n) = ρ_s / ρ_d -1