ОценОценка гидрологических условий на площадке строительства и прогноз развития неблагоприятных процессов при водопонижении

Министерство образования  Российской Федерации

Санкт-Петербургский  Государственный Архитектурно-Строительный Университет

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Кафедра геотехники.

 

 

Курсовая работа.

 

 

«Оценка гидрологических  условий на площадке строительства  и прогноз развития неблагоприятных процессов при водопонижении».

 

 

 

 

Студент гр. 1СЗспв-1

Баранов В.С.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Санкт-Петербург.

2013г.

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 №8    Н = 47,5 м

Геологичес кий  индекс	Отметка подошвы слоя	Глубина залегания слоя, м		Мощность слоя	Описание пород	Уровни подземных вод с датой  замера
		от	до			Появл.	Устан.
ml IV	46,5	0	1,5	1,5	Песок мелкий,рыхлый, водонасыщенный.	46,0	46,2
ml IV	45,6	1,5	2,6	0,9	Супесь пылеватая, пластичная
g III	40,2	2,6	8,0	5,4	Суглинок с гнездами песка мелкого, мягкопластичного
g III	37,0	8,0	11,2	3,2	Суглинок с гравием, полутвердый
O1	35,5	11,2	12,7	1,5	Известняк трещиноватый

 

 

Скважина №12  Н =50,8 м

Геологичес кий  индекс	Отметка подошвы слоя	Глубина залегания слоя, м		Мощность слоя	Описание пород	Уровни подземных вод с датой  замера
		от	до			Появл.	Устан.
tg IV	49,0	0	1,8	1,8	Насыпной слой,  водонасыщеный	49,7	49,8
ml IV	46,2	1,8	4,6	2,8	Песок пылеватый, рыхлый, водонасыщ.
g III	41,9	4,6	8,9	4,3	Суглинок с гравием, твердый
O1	40,8	8,9	10,0	1,1	Известняк трещиноватый

 

 

Скважина №13  Н = 49,5 м

Геологичес кий  индекс	Отметка подошвы слоя	Глубина залегания слоя, м		Мощность слоя	Описание пород	Уровни подземных вод с датой  замера
		от	до			Появл.	Устан.
ml IV	46,5	0	3,0	3,0	НЕИЗВЕСТНЫЙ СЛОЙ	48,3	48,5
ml IV	45,0	3,0	4,5	1,5	Супесь пылеватая, пластичная
g III	41,2	4,5	8,3	3,8	Суглинок с гравием, полутвердый
O1	40,5	8,3	9,0	0,7	Известняк трещиноватый

 

 

 

1.3 Результаты гранулометрического  анализа грунтов первого водоносного  слоя

 

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
2	13	-	-	28	20	16	25	6	5	-

 

1.4 Результаты  химического анализа грунтовых  вод

 

Номер скважины	Ca	Mg	K+Na	SO4	Cl	HCO3	CO2CB	pH
	мг/л
13	68	34	14	22	17	415	57	6,7

 

1.5 Сведения  о физико-механических свойствах  грунтов

геологический опорный скважина водопонижение

Грунт	Индекс слоя	Плотность, т/м3		Число пластичности IP, д. ед.	Показатели пористости, д. ед.		Модуль де – формации Е, МПа	Содержание ОВ*, %	Степень разложения торфа D, %
		ρs	ρ		n	e
Песок средней крупности	ml IV	2,65	1,65	-	0,40	0,66	23–35	-	-
Супесь пылеватая с растительными  остатками	ml IV	2,62	1,85	0,06	0,60	1,50	7–15	7,5	-
Супесь пылеватая заторфованная	ml IV	2,15	1,72	0,07	0,77	3,44	4–10	35	-

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 I_p, д. ед. – разность влажностей, соответствующая двум состояниям грунта: на границе текучести W_L 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 пологоволнистой равнины с обрывистым уменьшением абсолютной отметки высоты с 48,0 до 38,0м в северо-восточной части. Границы абсолютных отметок от 37,4 до 50,2 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