загрузка...
загрузка...
На головну

Геологічна діяльність підземних вод

  1. I.4.5) Діяльність юристів.
  2. II. Початкове фундаментальне уявлення: діяльність - система
  3. IX. Психомоторики: РУХУ, довільно РЕАКЦІЇ, ДІЇ, ДІЯЛЬНІСТЬ
  4. А) Процес, діяльність як основний спосіб існування психічного
  5. Адвокат не має права сприяти органам, які здійснюють оперативну діяльність.
  6. Адміністративно-процедурна діяльність
  7. Акустичні коливання. Джерела шуму в підземних умовах

На будівництво згубний вплив робить руйнівна робота підземних вод, що призводить до зниження стійкості гірських порід, що залягають під фундаментами будівель і споруд. З руйнівних процесів найбільше значення мають суффозія, карст, пливуни.

карст - Процес розчинення і вилуговування розчинних гірських порід (карбонати, сульфати, галоїди) поверхневими і підземними водами і явища внаслідок цього виникають (карстові порожнечі, печери, воронки, кари і т.д.).

Рис.6.1. Зони карстового масиву у вапняку: I - зона розвитку карсту; II - зона цементації; УГВ - рівень грунтових вод

За умовами залягання порід по відношенню до поверхні землі виділяється два типи карсту: відкритий (поверхневий) і закритий (глибинний). Залежно від складу порід виділяються литологические типи карсту: карбонатний, сульфатний, соляний.

Виникнення і розвиток карстового процесу обумовлено, крім здатності порід до розчинення, наявністю припливної води, ступеня її мінералізації, геологічною будовою ділянки забудови, рельєфом, трещиноватостью порід і т.д.

Можливість зведення споруд в карстовому районі регулюється терміном їх служби, складом і швидкістю вилуговування порід, ступенем їх ураженості процесом. При цьому необхідно розрізняти карст діючий (активний) і похований (пасивний). При зміні гідрогеологічних умов пасивний карст може стати активним.

Будівництво в карстових районах здійснюється тільки після проведення ряду конструктивних інженерних заходів, спрямованих на підвищення стійкості та міцності порід.

суффозія (Підкопування) - процес вимивання дрібних частинок з гірських порід потоком фільтрується води.

Мал. 6.2. Суфозійний порожнину (1) в лесових породах, що залягають на схилі рельєфу, складеному вапняками-черепашнику (2), 3-будівлі

Виникненню суффозии сприяють такі умови:

а) D / d> 20, де D и d - Діаметри двох суміжних фракцій грунту.

б) Наявність турбулентного руху води, яке в пісках виникає при градієнтах напору I> 5, При цьому критична величина гідравлічного градієнта, що визначає можливість виникнення механічної суффозии визначається за формулою

,

де  - Питома вага піску, n - його пористість в частках одиниці.

в) Якщо відношення коефіцієнта фільтрації двох контактуючих шарів дорівнюватиме 2.

г) Суфозія протікає в недоущільнений до максимальних значень грунтах.

д) Виникнення значних сил гідродинамічного тиску

,

де  - Щільність води.

Часто суффозии передує або супроводжує процес вилуговування або винесення в розчиненому вигляді легко-і среднерастворімих солей, тобто суффозія тісно пов'язана з карстом. Це дозволяє говорити про суффозионно-карстових процесах і явищах. Такому процесу схильні глинисті піски, лесові і інші породи, які залягають на схилах річкових долин, на схилах будівельних котлованів, в підземних виробках (метро, ??шахти і ін.). В результаті суффозии в породах з'являються порожнечі, товщі порід ущільнюються, а це призводить до осідання поверхні землі і деформацій побудованих на цих ділянках будівель і споруд. При інженерно-геологічних дослідженнях будівельних майданчиків необхідно виявити здатність порід до суффозии. Вибір того чи іншого прийому будівництва залежить від геологічної будови, геологічної обстановки будівельного майданчика, типу і виду грунтів підстав, характеру засолення, конструкції об'єкта і технічних можливостей будівельної організації.

Основою всіх заходів є припинення різними шляхами фільтрації води.

пливуни - Водонасичені піски, супіски та інші пухкі скупчення, здатні переходити в текучий стан при русі води або механічних впливах (розтині виробками, канавами, свердловинами, котловани та ін.). Перехід порід в пливунів стан обумовлений відсутністю в них структурних зв'язків або таким їх ослабленням, що вони не здатні протистояти напруженням, що викликають їх рух. Основною причиною пливунних властивостей є гідродинамічний тиск парової води, яка створюється в результаті тиску при розтині котловану. Тиск води обумовлює рух частинок піску в сторону розвантаження, тобто котловану, частинки піску тимчасово переходять у завислий стан.

Пливуни піски сильно ускладнюють будівництво - затоплюють котловани, призводять до провалів поверхні землі, нетерпимі до вібраційних і динамічним впливам. При вишукуваннях визначають наявність пливунних пісків, їх типи, геологічне залягання. При будівництві на пливунних грунтах відмовляються від пристрою котлованів, застосовують фундамент варіант фундаментів, підошву фундаменту не доводять до шару пливунних порід. У виборі методу боротьби найважливіше значення має вид пливуна.

просадні процеси

просадного - Явище, характерне в основному для лесових порід, пов'язане з впливом води на структуру грунту з подальшим її руйнуванням і ущільненням навіть під вагою самого грунту або ж при сумарному тиску власної ваги і ваги споруди.

Інтенсивність ущільнення залежить від характеру структурних зв'язків, їх міцності, складу, що містяться солей, вологості, пористості порід, величини навантаження (в тому числі і власної ваги на ущільнюють товщу). Залежно від цього дії факторів процес ущільнення може відбуватися швидко або затягуватися на тривалий час. Цим пояснюється те, що осідання в окремих випадках починаються значно пізніше зволоження породи.

Залежно від величини просідання в умовах дії власної ваги грунту при замочуванні просідаючі ґрунти підрозділяють на 2 типу: I тип - просадка від власної ваги грунту відсутній або не перевищує 5 см, II тип - просадка від власної ваги перевищує 5 см. Просадні властивості найчастіше проявляються у верхній частині лесових порід. Тому для будівельної оцінки важливу роль відіграє величина осідання, тобто величина опускання поверхні землі.

Сучасні способи будівництва на лесових породах дозволяють успішно протидіяти виникненню грунтах явищ, особливо в породах I типу. Найбільший ефект боротьби з просадочностью досягається при комбінуванні 2-3 різних заходів.

Вибір заходів виробляють на основі техніко-економічного аналізу, в число факторів яких входять:

- Тип просідання;

- Потужність грунтах товщ і величина відносної просадки;

- Конструктивні особливості будівель і споруд.

Всі методи поділяються на три групи: водозахисні, конструктивні і усувають просадочні властивості порід.

завдання

У кожної пропонованої для вирішення задачі дано опис порід майданчика, міцність і стійкість яких студенти повинні оцінити з урахуванням їх віку, генетичних, петрографічних, літологічних особливостей, умов залягання, потужності, обводнення, кліматичних умов і т.д. Правильне рішення поставленого завдання може бути пов'язано з грамотним використанням особливостей геологічного середовища, її динаміки, і особливо при взаємодії з будівельною системою на всьому періоді її експлуатації.

1. В процесі будівництва підземного переходу на сусідній території був знижений рівень грунтових вод (УГВ), що призвело до утворення провалу на майданчику забудови. З метою з'ясування причин провалу були пробурені три свердловини на відстані 25 м один від одного. Опис свердловин дані нижче. Майданчик горизонтальна, рівна, абсолютна відмітка 106,5 м. Побудуйте геологічний розріз, опишіть всі породи, поясніть причину обвалення, дайте рекомендації по її усуненню, оцініть можливість подальшого будівництва.

Опис свердловин

 № вкв.  № шару  вік породи  Найменування породи  Потужність шару, м  Глибина залягання рівня води, м
 стат.  динам.
   aQ2C3 C2  Пісок дрібнозернистий середньої плотності.Гліна чорна плотнаяІзвестняк тріщинуватий закарстованной  3.0 2.015,0  2.0 2.0  2.5 10.0
 aQ2 C2  Пісок мелкозерністийІзвестняк тріщинуватий закарстованной  1.81.8  9.5
 aQ2 C3 C2  Пісок мелкозерністийГліна чорна плотнаяІзвестняк закарстованной  3.02.012.0  1.7 1.7  2.3 10.5

2. Будівля довжиною 50 м з фундаментами стрічкового типу побудовано на елювіальний грунтах, пройдених свердловинами 1,2 і 3, розташованими по осі будівлі на відстані 25 м одна від одної. Під час будівництва сталася нерівномірне осідання будівлі, яка викликала небезпечні деформації, для з'ясування причин яких пробурена в 10 м від свердловини 3 додаткова четверта свердловина. Побудуйте геологічний розріз за даними буріння і визначте причину нерівномірного осідання. Встановіть помилки, які допущені при інженерно-геологічних дослідженнях і проектуванні будівлі.

Опис свердловин

 № свердловин, абс. відм. гирла, м  вік породи  Потужність шару, м  Опис гірських порід  Глибина залягання рівня води, м
 стат.  динам.
1 2 3 4 5 6
 lQ4 T  3,03,0  Суглинок із щебенем діабазаДіабаз сильно виветрелой тріщинуватий  4,0  4,0
 lQ4T  3,5 1,5  Суглинок із щебенем і з валунами діабазаДіабаз сильно виветрелой тріщинуватий  4,1  4,1
 lQ4T  3,5 0,3  Суглинок із щебенем і з валунами діабазаДіабаз сильно виветрелой    
 deQ4 T  10,05,0  Суглинок із щебенем діабазаДіабаз    

3.

На малюнку проведено топографічний профіль майданчика, відведеного під будівництво промислового будівлі з очисними спорудами. Використовуючи дані буріння свердловин, топографічний профіль, побудуйте геологічний розріз. З урахуванням геологічних умов майданчика і охорони геологічного середовища розмістіть будівля розміром 50х50 м. На карті сейсмічного районування сейсмічність території оцінюється в 8 балів. Чи є в межах розрізу ділянки з інтенсивністю 9 балів? Дайте характеристику гірських порід розрізу і назвіть процеси, що сформували в четвертинний і дочетвертинного періоди геологічну і геоморфологическую обстановки.

Опис свердловин

 № свердловин, абс. відм. гирла, м  вік породи  Потужність шару, м  Опис гірських порід  Глибина залягання рівня води, м
 стат.  динам.
 dQN2  1,515,0  Суглинок з щебнемГліна щільна  1,0  1,0
 dQN1  3,115,0  Суглинок з щебнемГліна щільна  0,5  0,5
N1 N1  15,42,6  ІзвестнякПесчанік  11,3  11,3
 aQ3N1  15,7 2,0  Піщано-гравійні відкладення, добре водопроніцаемиеПесчанік  3,3  3,3

4. Для з'ясування причин утворення тріщин в будівлі лікувального корпусу довжиною 180 м пробурені три свердловини вздовж стіни, опис яких дано нижче в таблиці. У цій же таблиці наведені статичний і динамічний глибини залягання рівнів грунтових вод (УГВ) уздовж стіни корпусу. Опишіть процес, який привів до деформації корпусу, визначте гідравлічний ухил потоку.

Опис свердловин

 № вкв., Абс. відм. гирла, м  № шару  вік породи  Опис гірських порід  Потужність шару, м  Глибина залягання УГВ, м
 стат.  динам.
   dQ4fgQ2 C1  Суглинок щільний корічневийПесок мелкійІзвестняк сірий тріщинуватий  1,5 5,03,0  3,0  9,5
   dQ4fgQ2    Суглинок щільний корічневийПесок мелкійІзвестняк трещіноватийПустое простір, водаІзвестняк сірий  2,5 3,63,05,00,5  1,0  8,0
   dQ4fgQ2    Суглинок щільний корічневийПесок мелкійІзвестняк тріщинуватий Порожній простір, водаІзвестняк сірий  0,5 0,810,00,32,0  3,0  11,0

5. В районі будівництва станції метрополітену був знижений рівень грунтових вод (УГВ), що призвело до утворення провалу на горизонтальній площадці, яка підлягає забудові. Для встановлення причини провалу були пробурені три свердловини на відстані 30 м одна від одної. Опис свердловин дається нижче. Абсолютна відмітка площадки 130,5 м. Побудуйте геологічний розріз, нанесіть статичний і динамічний рівні ґрунтових вод. Яка причина активного процесу, чи можна її усунути і забудувати ділянку?

Опис свердловин

 № вкв.  № шару  вік породи  Найменування породи  Потужність шару, м  Глибина залягання УГВ, м
 стат.  динам.
 dQI2 C3  Пісок мелкійГліна плотнаяІзвестняк сільнотрещіноватих закарстованной  5,03,510,0  2,5 2,5  4,0 15,0
 dQC3  Пісок мелкійІзвестняк тріщинуватий закарстованной  11,05,0  2,62,6  14,6
 dQI2 C3  Пісок мелкійГліна плотнаяІзвестняк закарстованной  7,08,03,0  2,7 2,7  4,0 15,0

6. На території міста пробурено дві свердловини на відстані 25 м. Між ними на глибині 5 м закладений будівельний котлован, на дні якого під екскаватором утворилися воронки на площі 3 .... 4 м2 глибиною від 0,5 до 1,4 м. Побудуйте розріз. Масштаб: вертикальний 1: 200, горизонтальний 1: 500. Дайте інженерно-геологічну характеристику всім породам на розрізі. Поясніть можливі причини утворення провалів. Визначте види досліджень для подальшого продовження будівельних робіт.

Опис свердловин

 № свердловин, абс. відм. гирла, м  геологічний вік  Потужність шару, м  Опис гірських порід  Глибина залягання рівня води, м
 стат.  динам.
 tQ4mQ1 N2  3,2 4,110,0  Супісок зі щебенем цегли і деревними обломкаміПесок мелкійІзвестняк - черепашник  9,1  9,1
 tQ4tQ4mQ1 N2  2,0 0,53,610,0  Брили вапняку - ракушечнікаСуглінок зі щебнемПесок мелкійІзвестняк - черепашник  9,3  9,3

7. Під проектоване на майданчику будівлю на відстані 50м були пройдені дві свердловини. Будівля шириною 20м з підвалом запроектовано посередині між свердловинами. Після проходки котловану глибиною 4 м останньої був затоплений підземними водами. Побудуйте розріз за даними буріння, оцініть інженерно - геологічну характеристику всіх пробурених порід, встановіть очевидні причини затоплення котловану.

Опис свердловин.

 № свердловин, абс. відм. гирла, м  вік породи  Потужність шару, м  Опис гірських порід  Глибина залягання рівня води, м
 стат.  динам.
 gQeQ1 D  3,21,13,0  Суглинок щільний з валунаміЩебень песчанікаПесчанік тріщинуватий  3,2  2,5
 gQeQ D  8,51,52,0  Суглинок щільний з валунаміЩебень песчанікаПесчанік тріщинуватий  8,5  2,6

8.

Побудуйте геологічний розріз за даними буріння свердловин 1,2,3. Між свердловинами 1 і 3 розташований старий будинок. Коли на місці свердловини 3 був пройдений будівельний котлован до глибини 6 м, по старому будинку пройшла тріщина. Встановіть причини деформації старої будівлі, помилку при його розміщенні і порушення умов охорони геологічного середовища при влаштуванні котловану.

Опис свердловин

 № свердловини / абс. відм. гирла, м  вік породи  Потужність шару, м  Найменування гірської породи  Глибина залягання УГВ, м
 стат.  динам.
 gQ2fQ2 I  8,01,52,0  Суглинок з валунами і галькойПесок крупнийГліна  8,0  1,5
 aQ3I  11,0 2,0  Пісок середньої крупності і крупнийГліна  6,0  2,5
 aQ3 I  10,02,0  Пісок середньої крупностіГліна  6,0  2,5

9. У результаті деформації трубопроводу, що знаходиться на відстані 500 м від річки, стався витік в грунт отруйних речовин. У місці аварії була пробурена свердловина 1, а на березі річки у напрямку потоку грунтових вод - свердловина 2. Опис свердловин наводиться в таблиці. За матеріалами буріння побудуйте геологічний розріз і визначте, через який проміжок часу забруднені грунтові води досягнуть річки, якщо коефіцієнт фільтрації пісків середньої крупності дорівнює 10 м / добу, пористість - 40%.

Опис свердловин

 № свердловини, абс. відм. гирла, м  вік породи  Потужність шару, м  Найменування гірської породи  Глибина залягання УГВ, м
 aQ3gQ2  10,1 5,3  Пісок середньої крупності, n = 40%; KФ= 10 м / сут.Суглінок  5,2
 aQ3gQ2  6,22,8  Пісок середньої крупностіСуглінок  1,1

10. При будівництві тунелю на сусідній території був знижений рівень грунтових вод (УГВ), що призвело на горизонтальній будівельному майданчику, що має абсолютну позначку 103,2 м, численні провали. Для оцінки причин обвалення пробурені свердловини на відстані 25 м один від одного. Дані буріння приведені в табл. Побудуйте геологічний розріз, оцініть геологічну обстановку, опишіть грунти із залученням Госта. Дайте рекомендації щодо усунення причини провалів і забудові майданчики.

Опис свердловин

 № вкв.  № шару  вік породи  Найменування породи  Потужність шару, м  Глибина залягання УГВ, м
 стат.  динам.
 fgQ1 C3 C1  Пісок среднезерністийГліна сіра плотнаяІзвестняк сірий тріщинуватий закарстованной  1,52,58,0  0,7 0,7  1,2 8,0
 fgQC1  Пісок среднезерністийІзвестняк сірий тріщинуватий закарстованной  3,09,0  0,80,8  7,8
 fgQ1 C3 C1  Пісок среднезерністийГліна сіра плотнаяІзвестняк сірий закарстованной  2,01,07,0  0,9 0,9  1,5 8,0

11. У зведеннях пам'ятника архітектури XVII ст., Збудованого на перший надзаплавноїтерасі р. Казанки, утворилися тріщини в період будівництва, а потім експлуатації автостради і моста через річку. Для встановлення причин утворення тріщин було пробурено дві свердловини: одна біля пам'ятника, друга на стику опори моста і дороги в 20 метрах від пам'ятника.

Побудуйте геологічний розріз по цим свердловинах, опис яких дається нижче, дайте детальну характеристику всім розкритим свердловинами породам, поясніть, які геологічні та інженерно-геологічні процеси могли привести до деформації пам'ятника, якщо відомо, що опори моста влаштовані на пальових фундаментах із забивних паль.

Дайте рекомендації щодо усунення подальшого руйнування пам'ятника.

Опис свердловин

 № свердловини / абс. відм. гирла, м  вік породи  Потужність шару, м  Найменування гірської породи  Глибина залягання УГВ, м
 aQ3aQ3aQ3  2,210,6 3,0  Супісок пилеватаяПесок пилуватий з тонкими шарами супесіПесок дрібнозернистий  11,2
 aQ3aQ3  3,415,0  Супісок іловатаяПесок пилуватий  11,6

12. За даними буріння трьох свердловин, розташованих на одній прямій на відстані 160 м один від одного, побудуйте геологічний розріз. Масштаби: горизонтальний 1: 2000, вертикальний 1: 500. Опишіть властивості порід, розкритих геологічними свердловинами, вкажіть їх вік і умови освіти.

Спроектуйте в районі першої і другої свердловин канал, закладіть його перпендикулярно лінії розрізу. Абсолютна відмітка дна каналу 503,3 м. В якому місці поперечного розрізу каналу потрібна найбільш надійна гідроізоляція?

Розгляньте варіант закладки каналу в районі свердловини 3 з урахуванням того, що площа між свердловинами 1 і 2 забудована. Порівняйте обидва варіанти.

Опис свердловин

 № свердловини, абс. відм. гирла, м  вік породи  Потужність шару, м  Опис гірських порід  Глибина залягання рівня води, м
 стат.  динам.
 dQ3-4mN2  15,25,1  ЛёссПесок дрібнозернистий  19,6  19,6
 dQ3-4mN2mN2mN2mN2mN2  6,61,28,52,63,93,0  ЛёссПесок пилеватийГліна буро-корічневаяПесок пилеватийГліна сіра плотнаяПесок пилуватий    
 dQ3-4mN2mN2mN2mN2mN2mN2  1,65,22,38,52,63,92,0  ЛёссГліна буро-корічневаяПесок пилеватийГліна сіра плотнаяПесок пилеватийГлінаПесок дрібнозернистий    

13. На рівнинній річці шириною 50 м був влаштований мостовий перехід. Для спрощення виконання робіт міст був збудований на заплаві. Під ним виконана виїмка для пропуску води (рис. 6.1). Після пуску води штучне русло стало скривлюватися, підвалини моста і насип були підмиті. Міст прийшов в аварійний стан. У чому причина активної ерозії, якщо в каналі розкриті ті ж відкладення, що лежать в берегах і на дні річки? Які заходи з охорони підстави моста і навколишньої території слід прийняти до пуску води?

14. Поясніть, які геологічні процеси зумовили утворення зазначених нижче четвертинних відкладень. Якими литологическими різницями порід вони представлені? Які індекси відповідають їм на геологічних картах і розрізах.

Опис свердловин

 варіант  Найменування відкладень  варіант  Найменування відкладень
 20.1  елювіальний  20.7  пірокластичні
 20.2  еолові  20.8  делювіальні
 20.3  льодовикові  20.9  алювіальні
 20.4  пролювіальние  20.10  озерні
 20.5  морські  20.11  болотні
 20.6  флювіогляціальние  20.12  колювіальні



ВИЗНАЧЕННЯ ВОЛОГОСТІ ГРУНТУ | Порядок роботи | WP - межі розкочування | Робота проводиться в такій послідовності | Щільність СУХОГО ГРУНТУ | КОЕФІЦІЄНТ ПОРИСТОСТІ | ВИЗНАЧЕННЯ показник плинності Глинистий грунт | Класифікація грунтів згідно ГОСТ 25100-95. Грунти. Класифікація | Геологічні карти і розрізи | Приклад вирішення завдань 1-26 |

загрузка...
© um.co.ua - учбові матеріали та реферати