Описание колонок буровых скважин

ТЕМА КУРСОВОЙ РАБОТЫ, ИСХОДНЫЕ

ДАННЫЕ, ВЫБОР ЗАДАНИЯ, ОФОРМЛЕНИЕ

1. Тема курсовой работы – «Оценка гидрогеологических условий на площадке строительства и прогноз развития неблагоприятных процессов при водопонижении».

2. Исходные данные:

• карта фактического материала, содержащая сведения о рельефе и размещении разведочных скважин (рис. 1–10);

• геолого-литологические колонки по разведочным скважинам (табл. 1);

• сведения о гранулометрическом составе грунтов первого водоносного слоя (табл. 2);

• сведения о физико-механических свойствах грунтов первого водоносного слоя и первого водоупора (табл. 3);

• результаты химического анализа грунтовых вод (табл. 4);

• сведения о параметрах объектов и их размещение в пределах пло-щадки (выдаются преподавателем после выполнения п. 1. 2 работы).

3. Приложения (1–10) содержат вспомогательные сведения для выполнения задания.

4. Выбор задания. Всего предлагаются 10 вариантов карты фак-тического материала. Номер варианта и соответственно карты уста-навливается по последней цифре шифра (номер зачетной книжки). В пределах одной карты линии геологических разрезов задаются пре­подавателем.

5. Оформление курсовой работы. Курсовая работа оформляется в виде пояснительной записки объемом 10–15 страниц, пишется с одной стороны стандартного листа формата А4, слева оставляются поля для брошюровки (можно использовать тонкую ученическую тетрадь). Записка должна иметь оглавление, сквозную нумерацию страниц, рисунков, таблиц.

В записке необходимо выделить введение, основную часть и заключение, а также список использованной литературы.

СОДЕРЖАНИЕ И ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТЬ ВЫПОЛНЕНИЯ КУРСОВОЙ РАБОТЫ

Введение. Сообщаются общие сведения о роли подземных вод в процессе строительства и эксплуатации застроенных территорий.

2.1. Геологические условия

1. Оценить рельеф на основе анализа плана участка в горизонталях, указать абсолютные отметки, колебания высот, наличие неровностей микрорельефа, общий уклон, наличие склонов и их углы.

2. Построить геолого-литологический разрез по описаниям колонок буровых скважин (см. табл. 1). Правила построения разреза приведены в прил. 1.

3. Для грунта первого слоя, не имеющего наименования (табл. 1) выполнить следующее:

• установить его наименование по ГОСТ, руководствуясь прил. 2 (табл. 2.1) для несвязных грунтов, используя результаты гранулометрического анализа табл. 2; для связных, используя число пластичности Ip (табл. 2. 3);

• руководствуясь прил. 3, построить график гранулометрического состава и определить следующие характеристики грунта: 1) действующий d ₁₀ и контролирующий d ₆₀ диаметры; 2) степень неоднородности С _u по ГОСТ; 3) суффозионную устойчивость; 4) ориентировочное значение коэффициента фильтрации k; 5) высоту капиллярного поднятия h _к;.

4. Выделить инженерно-геологические элементы (ИГЭ) в пределах пробуренной толщи, руководствуясь прил. 4.

5. Указать глубину залегания коренных пород и характеристик их кровли (уклон, расчлененность).

6. Установить категорию сложности инженерно-геологических условий по геологическим факторам (разрезу), используя прил. 5. Указать слабые ИГЭ.

7. На разрез нанести контуры котлована и траншеи, заданные преподавателем.

2.2. Гидрогеологические условия

Описание составляется на основе анализа колонок буровых скважин, геолого-литологического разреза и карты гидроизогипс.

1. Для разреза в целом устанавливают:

• количество водоносных горизонтов (слоев);

• тип по условиям залегания (грунтовые, межпластовые, верховодка и др.);

• наименование водовмещающих и водоупорных слоев;

• глубину залегания и мощность каждого водоносного горизонта (слоя);

• величину напора Н_изб для напорных водоносных горизонтов.

2. Для горизонта грунтовых вод построить карту гидроизогипс (прил. 6) и нанести на нее контуры котлована и траншеи. По карте установить:

• направление потока и его характер (плоский, радиальный);

• величину гидравлического градиента i и скорость потока на уча­стках с максимальным и минимальным перепадом уровней грунто­вых вод;

• участки возможного подтопления, используя для этого данные о геологическом строении площадки и заглублении сооружений.

3. По данным химического анализа грунтовых вод (табл. 4), руководствуясь прил. 7, выполнить следующее:

• составить формулу химического состава воды,

• дать наименование воды,

• определить виды агрессивности воды к бетону, используя табл. 7.3 прил. 7 и СНиП 2.03.11-85;

4. Определить категорию сложности участка по гидрогеологическим факторам (прил. 5).

2.3. Гидрогеологические расчеты при строительном водопонижении

1. Начертить схему котлована и траншеи¹ в условиях построенного разреза, указав на нем численные значения следующих отметок: при-родной поверхности NL и поверхности водоносного горизонта WL (при

наличии у них уклона принимают среднее значение отметки); дна котлована dL и поверхности водоупорного слоя BL (рис. 8.1, 8.2 прил. 8).

Установить тип выемки.

2.Выбрать расчетную схему притока Q к котловану и траншее, учитывая тип выемки (совершенный, несовершенный) и характер потока (плоский, радиальный), руководствуясь прил. 8.

3.Определить величину водопонижения S.

4. Рассчитать приведенный радиус котлована r_о (в случае использования метода «большого колодца»).

5. Установить радиус (зону) влияния водопонижения R: расчетом по эмпирической формуле и по таблице средних значений; для короткого котлована – с учетом величины r_о.

6. Рассчитать мощность «активной зоны» для несовершенной выемки.

7. Установить возможность поступления воды в осушаемый котлован (траншею) из поверхностного водоема.

8.Рассчитать величину водопритока Q.

2.4. Прогноз процессов в грунтовой толще, связанных

с понижением уровня грунтовых вод

1.Механическая суффозия в откосах выемки:

• определить величину гидравлического градиента i при водопонижении в котловане и траншее;

• указать степень неоднородности грунта С _u, установленную ранее;

• на график прогноза суффозионного выноса (прил. 9) нанести точки, соответствующие значениям i и С _u, для котлована и траншеи;

• сделать вывод о возможности развития суффозии; описать виды деформаций в грунтовой толще и их воздействие на сооружение;

• предложить профилактические мероприятия.

2.Фильтрационный выпор в дне выемки.

На схеме несовершенной выемки (п. 3.1) показать шпунтовое ог-раждение, руководствуясь прил. 9 п. 9.2, рассчитать глубину его погружения ниже дна выемки исходя из мощности активной зоны H _а; рекомендаций ТСН 50-302-96 СПб (п. 3.7, 3.3).

3. Оседание поверхности земли.

Для решения этой задачи величина понижения первоначального уровня водоносного горизонта S принимается равной 2 м для всех вариантов. Показатели свойств грунта приведены в табл. 3, а формулы для расчетов - в прил. 9.

При наличии в пределах водоносного горизонта двух и более видов грунта (различающихся по составу, состоянию и свойствам) осадка рассчитывается для каждого выделенного инженерно-геологического элемента (ИГЭ).

2.5. Оценка воздействия напорных вод на дно котлованов и траншей

При оценке воздействия напорных вод на дно котлованов и траншей необходимо:

• рассчитать давление напорных вод p_w;

• рассчитать давление грунта («целика») p _гр в основании котлована (траншеи);

• установить возможность прорыва напорных вод или разуплотнения грунта в дне котлована;

• предложить варианты безопасного ведения работ;

• оценить возможность оседания поверхности при снижении напоров.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

1. Дать характеристику участка на основе анализа рельефа и разреза; указать выделенные ИГЭ и оценить категорию сложности по этим факторам.

2. Оценить категорию сложности участка по гидрогеологическим и гидрохимическим факторам.

3. Перечислить неблагоприятные процессы в грунтовой толще, связанные с техногенным воздействием при строительном освоении территории.

4. Оценить категорию сложности инженерно-геологических условий в целом.

5. Указать необходимые защитные мероприятия.

ДАННЫЕ ИНЖЕНЕРНО-ГЕОЛОГИЧЕСКИХ

ИЗЫСКАНИЙ

Карты фактического материала

Рис. 1. Участок 1, Масштаб 1: 2000

Рис. 2. Участок 2, Масштаб 1: 2000

8
Рис. 5. Участок 5, Масштаб 1: 2000

Рис. 6. Участок 6, Масштаб 1: 2000

Рис. 7. Участок 7, Масштаб 1: 2000

Рис. 8. Участок 8, Масштаб 1: 2000

10

Рис. 9. Участок 9, Масштаб 1: 2000

Рис. 10. Участок 10, Масштаб 1: 2000

Таблица 1

Описание колонок буровых скважин

* В числителе - отметка уровня появления воды, в знаменателе - отметка установившегося уровня.

12

13

14

16

18

20

22

Таблица 2