Реферат: Оценка гидрологических условий на площадке строительства и прогноз развития неблагоприятных проц
Название: Оценка гидрологических условий на площадке строительства и прогноз развития неблагоприятных проц Раздел: Рефераты по геологии Тип: реферат | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
I . 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 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. II . Геологические условия 1. Исходные данные Таблица 1. Описание колонок буровых скважин
2.1 Определение неизвестной породы №1 для скважины № 13 Таблица 2.1.1 Классификация дисперсных грунтов по ГОСТ 25100-95. Грунты
Таблица 2.1.2. Результаты гранулометрического анализа грунтов 1го слоя
Таким образом, для данного 1го слоя
Следовательно, в соответствие с ГОСТ 25100-95 « Грунты» песок пылеватый . Исходя из значений некоторых показателей физико-механических свойств грунтов для песка пылеватого: показатель пористости е=0,53 д.ед. В соответствие с таблицей показателей коэффициентов пористости, песок плотный . Таблица 2.1.3 Коэффициенты пористости для песков
2.2. Суммарная кривая гранулометрического состава 1.Нахождение - действующего и - контролирующего диаметров: Таблица 2.2.1 Результаты гранулометрического состава (из задания)
Таблица 2.2.2. Вспомогательная таблица полных остатков
Исходя из графика кривой гранулометрического состава определим значения действующего и контролирующего диаметров: =0,04 мм, =0,37 мм. 2.Определение степени неоднородности гранулометрического состава: =9,25>3, следовательно, песок неоднородный; =9,25<10, следовательно, песок суффозионно-устойчивый. 3. Определение ориентировочных значений коэффициента фильтрации k (м/сут): Так как значение > 5, то определяем значение по таблице средних значений для песка пылеватого: Таблица 2.2.3. Средние значения высоты капиллярного поднятия, коэффициента фильтрации радиуса влияния при водопонижении в безнапорном слое
4. Определение значения высоты капиллярного поднятия (см): ==0,47 см Значение С для песков принимается равное 0,1. 3. Выделение инженерно-геологических элементов (ИГЭ) Таблица 3.1. Инженерно-геологические элементы
4. Определение глубины залегания коренных пород и характеристик их кровли (уклон, расчлененность) По геолого-литологическому разрезу определяем: коренная порода – О (известняк трещиноватый) залегает на глубине от 8,9 м до 10,9 м в. Уклон залегания коренной породы между 12 и 13 скважинами: =-0,00375, Уклон залегания коренной породы между 13и 11скважинами: =0,06875, Расчлененность коренной породы - отсутствует. 5. Определение категории сложности инженерно- геологических условий В соответствие со СН 1-195-97 «Категории сложности инженерно – геологических условий» подбираем: в данном случае IIкатегория сложности, так как имеется не более 4ех различных по литологии слоев, залегающих наклонно или с выклиниванием. Мощность изменяется закономерно. Наблюдается существенное изменение характеристик свойств грунтов в плане или по глубине. III . Гидрогеологические условия 1. Анализ колонок буровых скважин, геолого-литологического разреза и карты изогипс 1.Устанавливаем для разреза в целом: 1.1. Количество водоносных слоёв:2; 1.2. Тип по условиям залегания: первый слой – грунтовая вода; второй слой – межпластовая вода. 1.3. Наименование слоёв: Первый слой – водовмещающий (фильтрующий) слой. Это грунтовая безнапорная вода, пролегающая через толщу породы озёрно-морского происхождения. (mlIV) Второй слой – водоупорный слой. Межпластовая напорная (артезианская) вода, так как ее напор на контакте с верхним водоупором (слой № 5-суглинок с гравием, твердый) больше нуля. 1.4. Глубина залегания первого водоносного слоя – от 1 метра до 0, 6 метра. Мощность (величина, измеряемая от уровня воды до подошвы слоя)- от 3,3 до 3,6. Глубина залегания второго водоносного слоя – от 9 метров до 2,3 метра. Величина напора Низб =6. 2. По карте изогипс устанавливаем: 2.1. Направление потока и его характер: поток радиальный (сходящийся), т.к. вода сходится к одной области. 2.2. Определение гидравлического градиента: для 12 и 13 скважин: =49,8-48,5=1,3м, тогда для 11 и 13 скважин: =48,5-46,4=2,1м, тогда Определение скорости грунтового потока кажущейся: V=ki Для 12 и 13 скважин :V=ki=0,2*0,02=0,004 м/сут k=0,1-0,3, примем k =0,2 для 11 и 13 скважин: V=ki=0,2*0,03= 0,006 м/сут Определение скорости грунтового потока действительной: Vд=V/n Для 12 и 13 скважин :Vд=V/n=0,004/0,35=0,011 м/сут n=0,35 д.ед. для пылеватых песков для 11 и 13 скважин: Vд=V/n=0,006/0,35=0,017 м/сут 2.3. Участки возможного подтопления: высокий уровень грунтовых вод является помехой при строительстве - он может вызвать большие притоки в строительные котлованы, привести к размоканию и потере связности грунтов, так на разрезе видно, что возможно подтопление котлована в скважине № 13, также котлованов, которые будут разработаны и у скважин № 11 и 12, так как глубина залегания водоносного слоя не превышает 1 метра. Напорная вода (13 скважина) под водоупорным дном котлована может вызвать его прорыв и внезапное затопление. 2. Химический состав подземных вод. Оценка качества воды по отношению к бетону. 2.1. Расчетные данные
Выражение результатов анализа в различных формах
Составляем химическую формулу воды в виде псевдодроби: Вода бикарбонатно-кальциево-магниево-натриевая, пресная (содержание минеральных веществ меньше 1 г/л), неагрессивная среда по отношению к бетону в соответствие со СНиП 2.03.11-85. 2.2. Категория сложности участка по гидрогеологическим факторам: В соответствие со СН 1-195-97 «Категории сложности инженерно – геологических условий» подбираем: в данном случае IIкатегория сложности, так как имеется два выдержанных горизонта подземных вод, местами с неоднородным химическим составом, один из которых обладает напором и содержащих загрязнение. IV . Гидрогеологические расчеты при строительном водопонижении. а) Выемка – траншея; тип траншеи – совершенная, плоская l/b>10; характер потока – плоский. 1. Расчетные данные: траншея совершенная, в скважине № 11. длина l=150 м.; водопонижение S=1 м.; глубина h=4 м. 2.Расчеты притока воды в безнапорном горизонте для траншеи: k=2 м/сут. Из схемы траншеи: м; м; м; б) Выемка – котлован; тип котлована – несовершенный, короткий: отношение сторон l/b<10; характер потока – радиальный. 1. Расчетные данные: котлован несовершенный, в скважине № 13. длина L=30 м.; ширина В=30 м; глубина H=2,5 м. 2.Расчеты притока воды в безнапорном горизонте для котлована: k=2 м/сут. м =1,5 м =1,95-1,5=0,45 м; из схемы котлована: S=1,5 м Рассчитаем приведенный радиус «большого колодца»: м; радиус влияния «большого колодца»: м. м; Мощность активного слоя для котлована: Н=4/3P, где Р=3,5 -мощность водоносного слоя для 13 скважины, тогда Н=4/3*3,5=4,7 Возможность поступления воды в осушаемый котлован (траншею) из поверхностного водоема: в процессе откачки возможна фильтрация воды из поверхностного водоема в котлован (траншею), так как водоём находится в пределах депрессионной воронки, его называют радиус влияния дрены и в песках он составляет порядка 300 м , а уровень воды в нем выше отметки дна котлована. V . Прогноз процессов в грунтовой толще, связанных с понижением уровня грунтовых вод. 1. Механическая суффозия в откосах выемки 1. Гидравлический градиент iпри водопонижении в котловане и траншее: i==3,4/0,33*20=0,52 м S=H=49,8-46,4=3,4 м R==20 м 2. Степень неоднородности грунта =9,25 (раздел 2.2 пункт 2) 3. График прогноза суффозионного выноса (см. ниже) 4. В соответствие с графиком прогноза суффозионного выноса делаем вывод, что точка попадает в область безопасных градиентов 5. В общем случае, грунты при деформировании обладают как упругими, так и остаточными свойствами. Физические причины упругих деформаций: упругость минеральных частиц грунта; упругость воды; упругость замкнутых пузырьков воздуха. Физические причины остаточных деформаций: уплотнение грунта; сдвиги частиц грунта; разрушение частиц в точках контакта. Для ограничения абсолютных или относительных перемещений фундаментов и надфундаментных конструкций такими пределами, при которых гарантируется нормальная эксплуатация сооружения и не снижается его долговечность (вследствие появления недопустимых осадок, подъемов, кренов, изменений проектных уровней и положений конструкций, расстройств их соединений и т.п.) необходим расчет оснований по деформациям. Это необходимо для проверки прочности и трещиностойкости фундаментов и надфундаментных конструкций с учетом усилий, которые возникают при взаимодействии сооружения с основанием. 2. Фильтрационный выпор в дне выемки. Величина градиента при водопонижении не достигает значения , следовательно, возможность фильтрационного выпора отсутствует. 3. Прогноз оседания поверхности земли при снижении уровня грунтовых вод. м кН/ (для песчаных грунтов); кН/(удельный вес воды); кН/ е=0,53 (показатель пористости); кН/ кН/ Е =9-12 МПа, примем Е=10 МПа м |