Оценка гидрогеологических условий площадки строительства

Федеральное агентство по образованию

Санкт-Петербургский государственный  архитектурно-строительный университет

 

Кафедра геотехники

 

 

 

 

 

 

Курсовая работа по дисциплине:

• «Оценка гидрогеологических условий

•  площадки строительства»

 

 

 

 

 

 

 

Студентка группы 1-ПЗ-III

Бакшеева Е.Д.

Преподаватель:

Кислицин Л.В.

 

 

 

 

 

 

 

 

Санкт-Петербург

2011

Введение

 

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 территории 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.

Для целей проектирования и строительства понятие "гидрогеологические условия" можно определить как  совокупность следующих характеристик  водоносных горизонтов (слоев): 1) их количество в изученном разрезе, 2) глубина  залегания, 3) мощность и выдержанность, 4) тип по условиям залегания, 5) наличие  избыточного напора, 6) химический состав, 7) гидравлическая связь с поверхностными водами и другие показатели режима.

Режим подземных вод изменяется как в процессе строительства, так  и в период эксплуатации зданий и  сооружений. Изменения могут иметь  временный или постоянный характер. Наиболее часто встречаются:

• понижение уровня грунтовых  вод (проходка котлованов, систематический  дренаж, устройство дорожных выемок, дренирующих  засыпок траншей и др.);

• снижение напоров в  межпластовых водоносных горизонтах (проходка котлованов и коллекторов глубокого  заложения);

• повышение уровня грунтовых  вод (утечки из водонесуших сетей, "барражный" эффект фундаментов глубокого заложения, крупных подземных сооружений и т. п.);

• изменение химического  состава и температуры подземных  вод (утечки из сетей, антиналедные мероприятия и др.).

Понижение уровня грунтовых  вод может влиять на состояние  песчаных и супесчаных грунтов, вызывая  как разуплотнение, так и уплотнение их.

Повышение уровня грунтовых  вод вызывает увеличение влажности  и индекса текучести у пылевато-глинистых  грунтов, что приводил к уменьшению прочностных и деформативных показателей.

Практически все перечисленные  изменения свойств грунтов, вызванные нарушением гидрогеологических условий, могут приводить к дополнительным осадкам грунтовой толщи и деформациям сооружений.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1. Исходные данные

1.1Карта фактического  материала

Масштаб 1:1000

Скважины 15-16-17-18.

Условные обозначения:

 

1.2 Геолого-литологические  колонки опорных скважин

 

Скважина №15

Н=13,8 м.

Геологический индекс	Отметка Подошвы слоя	Глубина залегания слоя, м		Мощность Слоя, м.	Литологическая колонка	Описание пород	Уровни подземных вод
		от	до				Появл	Установ
Р IV	12,1	0	1.7	1.7		Торф	13.2	13.5
(m-l)IV	10.1	1.7	3.7	2.0		Супесь пылевая, с растительными  остатками
lgIII	7.0	3.7	6.8	3.1		Суглинок ленточный, текучий
gIII	4.8	6.8	8.8	2		Суглинок с галькой, гравием  тугопластичный

 

 

Скважина №16

Н=14.6м

Геологический индекс	Отметка подошвы слоя	Глубина залегания слоя, м		Мощность Слоя, м	Литологическая колонка	Описание пород	Уровни подземных вод  с датой замера
		от	до				Появл	Установ
(m-l)IV	12.4	0	2.2	2.2		Супесь пылевая, с растительными  остатками	12.8	12.9
g III	7.5	2.2	7.1	4.9		Суглинок ленточный, текучий.
gIII	6.1	7.1	6.1	1.0		Супесь с гравием, пластичная
gIII	4.6	6.1	7.6	1.5		Суглинок с галькой, гравием  тугопластичный

 

 

Скважина №17

Н=17,0м

Геологический индекс	Отметка подошвы слоя, м	Глубина залегания слоя, м		Мощ- ность слоя	Литологическая колонка	Описание пород	Уровни подземных вод  с датой замера
		от	до				Появл.	Установ.
(m-l)IV	13.2	0	3.8	3.8		Супесь песчаная с гравием.	15.2     10.2	16.0     15.5
Р IV	12,2	3.8	4.8	1.0		Торф
lg III	10.3	4.8	6.7	1.9		Суглинок ленточный, текучий.
gIII	8.1	6.7	8.9	2.2		Супесь пылеватая с  гнездами песка, гравием, пластичная.
gIII	5.0	8.9	12.0	3.1		Суглинок с галькой, гравием  тугопластичный

 

 

 

 

Скважина №18

Н=16.9м

Геологический индекс	Отметка подошвы слоя, м	Глубина залегания слоя, м		Мощность Слоя, м	Литологичиская колонка	Описание пород	Уровни подземных вод  с датой замера
		от	до				Появл.	Установ
(m-l)IV	12.2	0	4.7	4.7		Песок пылеват., рыхлый ,с глубины 1,4 м. – в-нас.	15.5	15.7
lgIII	10.8	4.7	6.1	1.4		Суглинок ленточный, мягко пластичный
g III	9.5	6.1	7.4	1.3		Супесь пылеватая, с гравием, пластичная.
gIII	6.9	7.4	10.0	2,6		Суглинок с гравием, полутвердый

 

 

1.3 Результаты гранулометрического  анализа

Номер участка	Номер скважины	Галька >100	Гравий 10-2	Песчаные				Пылеватые		Глинистые
				2-0,5	0,5-0,25	0,25-0,1	0,1-0,05	0,05-0,01	0,01-0,005
3	17	-	1	2	16	57	11	3	2	6

 

Сведения о гранулометрическом составе грунтов

По данным гранулометрического  анализа для 17скважины это супесь песчанистая с гравием до 1%, для 20 скважины песок разнозернистый, сильно пылеватый.

Номер скважины	Диаметр частиц, мм	<10	<2	<0,5	<0,25	<0,1	<0,05	<0,01	<0,005
17	Содержание фракций, %	100	99	97	81	24	13	8	6

Суммарная кривая гранулометрического  состава 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Определение действующего (d10) и контролирующего (d60) диаметров

Скважина № 17 d10=0,018 м d60=0,17 м

Определение степени неоднородности грунта.

Формула для определения  степени неоднородности гранулометрического  состава:

Cu= d60/ d10₁₇=0.17/0,018=9,4

В скважине № 17 грунт неоднородный , так как Cu₁₇>3;

Средние значения высоты капиллярного поднятия, коэффициента фильтрации и  радиуса влияния возьмем из таблицы  средних значений, поскольку условия  для использования эмпирических формул не выполнены.

Для скважины № 17

Коэффициент фильтрации k=0,1-0,7 м/сут.

Радиус влияния R=10-20 м.

Высота капиллярного поднятия h_k=0,8-1.5 м.

м1.4 Результаты химического анализа грунтовых вод

Номер скважины	Ca	Mg	K+Na	SO4	Cl	HCO3-	CO2cв	pH
	Мг/л
17	44	27	7	110	36	144	110	5,7

 

 

1.5 Сведения о физико-механических  свойствах грунтов

Значения некоторых показателей  Физико-механических свойств грунтов.

Грунт	Индекс слоя	Плотность, т/м3		Число пластичности lp , д. ед.	Показатели пористости, д. ед.		Модуль деформации Е0 , МПа	Содержание ОВ, %	Степень разложения торфа  D,%
		ρs	ρ		n	e
Песок пылеватый	(m-l)IV	2,65	1,80	-	0,35	0,53	9-12	-
Супесь пылевая с растительными  остатками	(m-l)IV	2,62	1,85	0,06	0,60	1,50	7-15	-
Супесь пылевая	(m-l)IV	2,15	1,72	0,07	0,77	3,44	4-10	-
Суглинок ленточный	lgIII	2,72	1,92	0,16	0,55	0,90	6-12	-
Суглинок с гравием, галькой	gIII	2,70	2,15	0,14	0,31	0,45	20-30	-
Торф верховой, слабо разложившийся	В IV	1.50	0.90	-	0.91	18	0.8	90	15
Песок средней крупности	(m-l)IV	2,65	1,65		0,4	0,66	25-35