Курсовая работа: Оценка гидрогеологических условий на площадке строительства и прогноз развития при водопонижении
грунтовых вод.........................................................................................................................
4.3. Прогноз воздействия напорных вод на дно котлована (траншеи).....................................
Заключение ....................................................................................................................................
Список использованной литературы ......................................................................................
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).
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 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 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 приводит к уменьшению прочностных и деформативных показателей.
Практически все перечисленные изменения свойств грунтов, вызванные нарушением гидрогеологических условий, могут приводить к дополнительным осадкам грунтовой толщи и деформации сооружений.
1. Исходные данные
1.1. Карта фактического материала
Масштаб 1:2000
Условные обозначения
буровая скважина, абсолютная отметка устья
изогипса с абсолютной отметкой
1.2. Геолого-литологические колонки опорных скважин
Скважина № 52
Н = 18,9 м
Геологический индекс | Отметка подошвы слоя | Глубина залегания слоя, м | Мощность слоя | Разрез | Описание пород | Уровни подземных вод с датой замера | ||
| от | до | Появл. | Устан. | |||||
| (m-l)IV | 15,5 | 0 | 3,4 | 3,4 | Супесь пылеватая, пластичная | 17,0 | 17,2 | |
| gIII | 14,0 | З,4 | 4,9 | 1,5 | Суглинок с гравием, галькой, тугопластичный | |||
| D1 | 12,5 | 4,9 | 6,4 | 1,5 | Глина красная, полутвердая | |||
| O1 | 10,9 | 6,4 | 8,0 | 1,6 | Известняк трещиноватый | |||
Скважина № 53
Н = 19,7 м
Геологический индекс | Отметка подошвы слоя | Глубина залегания слоя, м | Мощность слоя | Разрез | Описание пород | Уровни подземных вод с датой замера | ||
| от | до | Появл. | Устан. | |||||
| (m-l)IV | 16,5 | 0 | 3,2 | 3,2 | Неизвестный слой | |||
| gIII | 15,2 | З,2 | 4,5 | 1,3 | Суглинок с гравием, галькой, мягкопластичный | |||
| O1 | 11,7 | 4,5 | 8,0 | 3,5 | Известняк трещиноватый | |||
Скважина № 54
Н = 20,0 м
Геологический индекс | Отметка подошвы слоя | Глубина залегания слоя, м | Мощность слоя | Разрез | Описание пород | Уровни подземных вод с датой замера | ||
| от | до | Появл. | Устан. | |||||
| (m-l)IV | 16,0 | 0 | 4,0 | 4,0 | Песок средней крупности, средней плотности, с глубины 0,8 м, водонасыщенный | 19,0 | 19,2 | |
| gIII | 14,0 | 4,0 | 6,0 | 2,0 | Суглинок с гравием, галькой, мягкопластичный | |||
| O1 | 12,5 | 6,0 | 7,5 | 1,5 | Известняк трещиноватый | |||
1.2. Результаты гранулометрического анализа грунтов первого водоносного слоя
| 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 , % | ||
| ρ s | 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 ρ s , 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 W p . W L и W p 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 площадки
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 гранулометрического анализа (таблица в п. 1.2.) получили, что грунт первого слоя (по ГОСТ 25100-95) – это песок средней крупности. Для определения точного названия этого слоя и некоторых его характеристик построим суммарную кривую гранулометрического состава. Для этого составим вспомогательную таблицу «полных остатков»:
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 позволяют определить степень неоднородности грунта и некоторые его водные свойства – суффозионную устойчивость, коэффициент фильтрации, высоту капиллярного поднятия.
Степень неоднородности грунта:
Так как 
, то грунт неизвестного слоя - это песок средней крупности неоднородный, суффозионно устойчивый .