- •Курсовая работа оценка гидрогеологических условий площадки строительства
- •1.4. Инженерно-геологические элементы.
- •1.5. Глубина залегания коренных пород
- •1.6. Категория сложности инженерно-геологических условий
- •3. Гидрогеологические расчеты
- •3.2. Расчёт притока воды к несовершенным выработкам (траншея)
- •4. Прогноз процессов в грунтовой толще, связанных с понижением уровня грунтовых вод
- •4.1 Прогноз суффозионного выноса
- •I– область разрушающих градиентов фильтрационного потока;
- •II– область безопасных градиентов
Санкт-Петербургский государственный архитектурно-строительный университет
Кафедра геотехники
Курсовая работа оценка гидрогеологических условий площадки строительства
Выполнил: Ткаченко Денис Андреевич
Группа: 3СВПГС
Проверил: Симановский А.М.
Санкт-Петербург
2014
ВВЕДЕНИЕ
На строительных площадках многие трудности связаны с подземными водами: затопление котлованов (траншей) нарушение устойчивости их стенок, прорыв дна под воздействием напорных вод и другие. 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, на основе которых ведется проектирование оснований и фундаментов.
Для целей проектирования и строительства понятие «гидрогеологические условия» можно определить как совокупность следующих характеристик водоносных горизонтов (слоёв):
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 упоров в межпластовых водоносных горизонтах (проходка котлованов и коллекторов глубокого заложения);
• повышение уровня грунтовых вод (утечки из водонесущих 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 да 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 приводит к уменьшению прочности и деформативных показателей.
Практически все перечисленные изменения свойств грунтов, вызванные нарушением гидрогеологических условий могут приводить к дополнительным осадкам грунтовой толщи и деформациям сооружений.
ЗАДАНИЕ
Рисунок 1. Карта фактического материала, участок №3, масштаб 1:2000.
Таблица 1. Исходные данные для построения колонок буровых скважин
№ скв. и абсолютотметка устья |
Номер слоя |
Геологический индекс слоя |
Полевое описание пород |
Отметка подошвы слоя, м. |
Отметка уровней подземных вод |
15 13,8
|
1 |
РIV |
Торф |
12,1 |
13,2 13,2 |
2 |
m1IV |
Супесь пылевая, с растительными остатками |
10,1 | ||
3 |
lgIII |
Суглинок ленточный, текучий |
7,0 | ||
4 |
g III |
Суглинок с гравием, галькой, тугопластичный |
4,8 | ||
16 14,6
|
1 |
ml IV |
Супесь пылевая, пластичная с растительными остатками |
12,4 |
12,8 12,8
|
2 |
lgIII |
Суглинок ленточный, текучий |
7,5 | ||
3 |
gIII |
Супесь с гравием, пластичная |
6,1 | ||
4 |
gIII |
Суглинок с гравием, галькой, тугопластичный |
4,6 | ||
17 17,0 |
1 |
mlIV |
См.табл.2. |
13,2 |
15,2 15,2
10,2 16,0 |
2 |
P IV |
Торф |
12,2 | ||
3 |
lg III |
Суглинок ленточный, текучий |
10,3 | ||
4 |
g III |
Супесь пылевая, с гнёздами песка, гравием, галькой, пластичная |
8,1 | ||
5 |
g III |
Суглинок с гравием, галькой, тугопластичный |
5,0 |
Таблица 2. Результаты гранулометрического анализа грунтов 1-го слоя
№уч |
№сква-жины |
Галька |
Гравий |
Песчаные |
Пылеватые |
Глини-стые | ||||||
|
|
|
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 |
5 |
2 |
6 |
ГЕОЛОГИЧЕСКИЕ УСЛОВИЯ
1.1. Из представленной карты практического материала делаем выводы. Участок представляет собой долину, имеющую небольшой уклон в северо-восточном направлении, в северо-восточной части имеется овраг. Абсолютные отметки поверхности на участке от 17,0 м (скв. 17) до 13,8 м (скв. 15). Колебание высот на участке 2,4м.
Уклон рассчитаем по линии, проведенной вдоль скважин 17-16-15:
I17-16= (17,0 – 14,6) / 66 = 0,036
I16-15= (14,6 – 13,8) / 52 = 0,015
1.2. Строим геолого-литологический разрез по линии, проведенной через скважины 2-4-6 (рис. 2). Исходные данные для построения разреза приведены в табл. 1.
Рисунок 2. Геолого-литологический разрез.
1.3. Для верхнего грунта скв. 17. Заданы следующие результаты гранулометрического состава (табл. 2.)
Таблица 2. Результаты гранулометрического анализа грунтов 1-го слоя
№уч |
№сква-жины |
Галька |
Гравий |
Песчаные |
Пылеватые |
Глини-стые | ||||||
|
|
|
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 |
5 |
2 |
6 |
Т.к. частиц размером >0,25мм в грунте 57%, то этот грунт – песок средней крупности.
Далее строим график гранулометрического состава (рис.3). Для этого составляем вспомогательную таблицу полных остатков (табл. 3).
Таблица 3. 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 |
97 |
81 |
24 |
13 |
8 |
6 |
Выбираем масштаб графика по оси ординат 1см – 10%, по ассо абсцисс 4 см соответствуют lg10=1.
Рисунок 3. Суммарная кривая гранулометрического состава
Определим степень неоднородности гранулометрического состава по формуле:
Сu=d60/d10, (1)
Сu= 0,09/0,01 = 9,6
Песок неоднородный, т.к. Сu>3.
Определим ориентировочное значение коэффициента фильтрации k(м/сут). Для песков со степенью неоднородности меньше 5 иd10больше 0,1, он определяется по формуле:
k = Cd210, (2)
где С– эмпирический коэффициент, зависящий от гранулометрического состава.
В остальных случаях значение kопределяют по таблицам средних значений или экспериментально. Для заданного песка (средней крупности) со степенью неоднородности меньше 5, но сd10<0,1 определяемk=10…30 м/сут.
Высота капиллярного поднятия определяется по формуле:
hK = C/(ed10), (3)
где е – коэффициент пористости, е = 0,66 д.ед. для песка средней крупности,
С – эмпирический коэффициент, примем С = 0,3.
hK = 0,3/(0,660,03) = 15.1 см.