Автор работы: Пользователь скрыл имя, 28 Декабря 2010 в 20:41, курсовая работа
На строительных площадках многие трудности связаны с подземными водами: затопление котлованов (траншей), нарушение устойчивости их стенок, прорыв дна под воздействием напорных вод и др. в дальнейшем, уже при эксплуатации отдельных сооружений или застроенных территорий в целом, также могут возникнуть осложнения: подтопление подвалов, коррозия бетона и других материалов, проседание поверхности земли за счет водопонижения. Поэтому оценка гидрогеологических условий является важнейшей составной частью инженерно-геологических изысканий (инженерно-геологические изыскания входят в состав «Инженерных изысканий для строительства» СНиП 11-02-96), на основе которых ведется проектирование оснований и фундаментов).
Введение............................................................................................................................................3
1. Исходные данные.............................................................................................................4
1.1. Карта фактического материала.................................................................................................4
1.2. Геолого-литологические колонки опорных скважин.............................................................5
1.3. Результаты гранулометрического анализа..............................................................................8
1.4. Результаты химического анализа грунтовых вод...................................................................8
1.5. Сведения о физико-механических свойствах грунтов...........................................................8
2. Аналитический блок.......................................................................................................9
2.1. Характеристика рельефа площадки.........................................................................................9
2.2. Определение и классификация пропущенных слоев.............................................................9
2.3. Геологическое строение площадки и выделение
инженерно-геологических элементов (ИГЭ)........................................................................10
(Приложение 1 – инженерно-геологический разрез)
2.4. Гидрогеологическое строение площадки..............................................................................11
(Приложение 2 – карта гидроизогипс)
2.5. Химический состав подземных вод и оценка агрессивности воды
по отношению к бетону............................................................................................................12
3. Гидрогеологические расчёты притоков воды при водопонижении...................
3.1. Расчет притока воды к совершенным
выработкам (котлован или траншея).....................................................................................
3.2. Расчёт притока воды к несовершенным
выработкам (котлован или траншея)...................................................................................
4. Прогноз последствий водопонижения....................................................................
4.1. Прогноз суффозионного выноса.........................................................................................
4.2. Прогноз оседания земной поверхности при снижении уровня
грунтовых вод.........................................................................................................................
4.3. Прогноз воздействия напорных вод на дно котлована (траншеи).....................................
Заключение....................................................................................................................................
Список использованной литературы......................................................................................
| Номер участка | Номер скважины | Галька >100 | Гравий 10-2 | Песчаные | Пылеватые | Глинис-тые | ||||
| 2-0,5 | 0,5-0,25 | 0,25-0,1 | 0,1-0,05 | 0,05-0,01 | 0,01-0,005 | |||||
| 7 | 53 | - | 1 | 33 | 39 | 17 | 7 | 3 | - | - |
1.4.
Результаты химического анализа грунтовых
вод
| Номер скважины | Ca | Mg | K+Na | SO4 | Cl | HCO3 | CO2CB | pH |
| мг/л | ||||||||
| 53 | 50 | 21 | 41 | 195 | 54 | 55 | 69 | 6,0 |
1.5.
Сведения о физико-механических свойствах
грунтов
| Грунт | Индекс слоя | Плотность, т/м3 | Число пла-стичности IP, д. ед. | Показатели пористости, д. ед. | Модуль де- формации Е, МПа | Содержа-ние ОВ*, % | Степень разложения торфа D, % | ||
| ρs | ρ | n | e | ||||||
| Песок средней крупности | (m-l)IV | 2,65 | 1,65 | - | 0,40 | 0,66 | 23-35 | - | - |
| Супесь пылеватая с растительными остатками | (m-l)IV | 2,62 | 1,85 | 0,06 | 0,60 | 1,50 | 7-15 | 7,5 | - |
| Суглинок с гравием, галькой | gIII | 2,70 | 2,15 | 0,14 | 0,31 | 0,45 | 20-30 | - | - |
ОВ* - органическое
вещество
Плотность грунта ρ, т/м3 - отношение массы грунта, включая массу воды в его порах, к занимаемому объему вместе с порами.
Плотность минеральной части грунта ρs, т/м3 - отношение массы сухого грунта к объему только твердой его части, исключая объем пор.
Число пластичности Ip, д. ед. - разность влажностей, соответствующая двум состояниям грунта: на границе текучести WL и на границе раскатывания Wp. WL и Wp определяют по ГОСТ 5180.
Показатель пористости n, д. ед. - отношение объема пор к полному объему образца грунта.
Показатель пористости е, д. ед. - отношение объема пор в образце грунта к объему, занимаемому его твердыми частицами - скелетом.
Модуль общей деформации Е, МПа – характеристика деформируемости грунта.
Степень разложения торфа D, % - характеристика, выражающаяся отношением массы бесструктурной (полностью разложившейся) части, включающей гуминовые кислоты и мелкие частицы негумицированных остатков растений, к общей массе торфа. Определяется по ГОСТ 10650.
2. Аналитический блок
2.1.
Характеристика рельефа
Территория
рассматриваемого участка представляет
собой фрагмент полого-волнистой
равнины в пределах абсолютных отметок
от 18,1 до 20,0 м.
2.2.
Определение и классификация
пропущенных слоев
На
основе результатов
Вспомогательная
таблица полных остатков
| Диаметры частиц, мм | <10 | <2 | 0,5 | <0,25 | <0,1 | 0,05 | <0,01 | <0,005 |
| Сумма фракций, % | 100 | 99 | 66 | 27 | 10 | 3 | 0 | 0 |
Суммарная кривая гранулометрического состава
Определение действующего (d10) и контролирующего (d60) диаметров:
d10 = 0,1 мм
d60 = 0,45 мм
Результаты
гранулометрического анализа
Степень неоднородности грунта:
Так как , то грунт неизвестного слоя - это песок средней крупности неоднородный, суффозионно устойчивый.
Средние значения высоты капиллярного поднятия, коэффициента фильтрации и радиуса влияния возьмем из таблицы средних значений, поскольку условия для использования эмпирических формул ( Си < 5; d10 >0,1 ) не выполнены.
Коэффициент фильтрации k = 20 м/сут
Радиус влияния R = 75 м
Высота
капиллярного поднятия hk = 0,25 м
Определим ориентировочное значение высоты капиллярного поднятия hk (см):
е = 0,66 д.ед. – коэффициент пористости
С = 0,1 – эмпирический коэффициент
2.3. Геологическое строение площадки и
выделение инженерно-
Выделение ИГЭ
| № | Индекс | Наименование грунта | Показатель пористости е, д.ед. | Число пластичности IP, д.ед. | Показатель
текучести
IL |
| 1. | (m-l)IV | Супесь пылеватая, пластичная | 1,50 | 0,06 | 0-1 |
| 2. | (m-l)IV | Песок средней крупности, средней плотности | 0,55-0,7 | - | - |
| 3. | gIII | Суглинок с гравием, галькой, тугопластичный | 0,45 | 0,07-0,17 | 0,25-0,50 |
| 4. | gIII | Суглинок с гравием, галькой, мягкопластичный | 0,45 | 0,07-0,17 | 0,50-0,75 |
| 5. | D1 | Глина красная, полутведая | - | >0,17 | 0-0,25 |
| 6. | O1 | Известняк трещиноватый | - | - | - |
Глубина залегания коренных пород:
D1 – глина красная, полутвердая. Залегает в пределах абсолютных отметок 12,5 – 14,0 м скважины № 52. Уклон кровли i = 0,02.
O1
– известняк трещиноватый. Залегает ниже
абсолютной отметки 12,5 м скважины № 52,
ниже отметки 15,2 м скважины № 53, ниже отметки
14,0 м скважины № 54. Уклоны кровли
i = 0,05 и i = 0,019.
По
СП 11-105-97 инженерно-геологические
Имеется
не более четырех различных по литологии
слоев, залегающих наклонно и с вклиниванием
(D1). Мощность изменяется закономерно.
Свойства грунтов существенно изменяются
в плане и по глубине. Скальные грунты
(известняк трещиноватый) имеют неровную
кровлю и перекрыты нескальными грунтами.
2.4.
Гидрогеологическое строение площадки
В пределах площадки буровыми скважинами вскрыты два водоносных горизонта.
Первый от поверхности горизонт грунтовых вод залегает на глубинах от 1,0 м (скважина № 54) до 1,9 м (скважина № 52). Водовмещающими породами являются супесь пылеватая, пластичная и песок средней крупности, водоупором служит суглинок с гравием, галькой, мощность горизонта колеблется от 3,2 (скважина № 53) до 4,0 м (скважина № 54).
Водопроницаемость характеризуется коэффициентом фильтрации от 10 до 30 м/сутки.
Второй
горизонт напорных межпластовых (артезианских)
вод вскрыт в скважине № 53. Водоносный
слой залегает на глубинах от 4,5 (скважина
№ 53) до 6,4 м (скажина № 52). Водовмещающей
породой является известняк трещиноватый,
верхний водоупор – суглинок с гравием,
галькой и глина красная, полутвердая,
величина избыточного напора 3,0 м.
По
карте гидроизогипс направление
потока – с ю-в на с-з, в западной
части участка поток плоский,
при движении на восток характер потока
меняется на радиальный (расходящийся).
Величина гидравлического градиента:
Скважины № 53-52
Скважины № 53-50
Скважины
№ 53-48
Скорость грунтового потока (кажущаяся):
Примем коэффициент фильтрации k = 20 м/сут.
Скорость грунтового потока (действительная):
,
где
n = 0,4 д. ед. – пористость водовмещающих
пород (песок средней крупности).
2.5. Химический состав подземных вод и оценка агрессивности воды
по
отношению к бетону
Выражение
результатов анализа в
| Ионы | Содержание,
мг/л |
Эквивалентное содержание | Эквивалентная масса | ||
| мг·экв | (%-экв) | ||||
| Катионы | Na+
Mg2+ Ca2+ |
41
21 50 |
1,78
1,75 2,5 |
30
29 41 |
23,0
12,0 20,0 |
| Сумма катионов | 112 | 6,03 | 100% | - | |
| Анионы | Cl-
SO42- HCO3- |
54
195 55 |
1,54
4,06 0,9 |
24
62 14 |
35,0
48,0 61,0 |
| Сумма анионов | 304 | 6,5 | 100% | - | |
| Общая сумма | 416 | 12,53 | |||