Оценка гидрогеологический условий на площадке строительства и прогноз развития неблагоприятных процессов при водопонижении

Санкт – Петербургский  государственный

архитектурно-строительный университет 
 
 
 
 
 
 

КАФЕДРА ГЕОТЕХНИКИ 
 
 
 
 

КУРСОВАЯ  РАБОТА

на  тему: 

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

 
 
 
 
 
 
 
 

 

СОДЕРЖАНИЕ 

      Введение 

1. Геологические условия
1. Анализ плана участка
2. Описание колонок буровых скважин
3. Геолого-литологический разрез
4. Грунт первого слоя
5. Суммарная кривая гранулометрического состава
6. Выделение инженерно-геологических элементов (ИГЭ) в пределах пробуренной толщи
7. Категория сложности инженерно-геологических условий.

 

2. Гидрогеологические условия

2.1. Карта гидроизогипс

2.2. Химический состав воды

2.3. Категория сложности  инженерно-геологических  условий 

3. Гидрогеологические  расчеты при строительном  водопонижении

3.1. Котлован

3.2.Траншея 

4. Прогноз процессов  в грунтовой толще, связанных с понижением уровня грунтовых вод

4.1. Прогноз суффозионного выноса

4.2. Фильтрационный выпор

4.3. Прогноз оседания поверхности земли при снижении уровня грунтовых вод 

5. Прогноз воздействия напорных вод на дно котлован 

Заключение

Список  литературы

 

ВВЕДЕНИЕ 

      Оценка  гидрогеологических условий является важной составной частью инженерно-геологических изысканий, на основе которых ведется проектирование оснований и фундаментов.

        Понятие «гидрогеологические  условия» включает  в себя совокупность  характеристик водоносных  слоев: их количество  в изученном разрезе, глубина залегания, мощность и выдержанность, тип по условиям залегания, наличие избыточного напора, химический состав, гидравлическая связь с поверхностными водами.

      Как при самом строительстве  зданий и сооружений, так и при дальнейшей их эксплуатации могут возникнуть различные осложнения, связанные с подземными водами (затопление котлованов, нарушение устойчивости их стенок, прорыв дна котлована, подтопление подвалов, коррозия бетона и т.д.).

      Также необходимо учитывать  возможные изменения  режима подземных вод. 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 прочности. Может происходить снижение напоров в межпластовых водоносных горизонтах, изменение химического состава и температуры подземных вод.

      Целью данной курсовой работы является анализ геологических  и гидрогеологических условий выделенного участка, по результатам которого необходимо определить категорию его сложности и возможные неблагоприятные воздействия при строительном освоении данной территории, а также предложить необходимые защитные мероприятия.

 

1. ГЕОЛОГИЧЕСКИЕ УСЛОВИЯ

 

1.1. Анализ плана участка 

     Территория  рассматриваемого участка  представляет собой  фрагмент полого-волнистой  равнины в пределах абсолютных отметок  от 11,4 м до 9,3 м.

Общий уклон рельефа (i) = 11.3 (разность высот (11,4м - 9,3м)/130 м). 

Участок № 9

(масштаб 1:2000) 

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

 

1.2. Описание колонок буровых скважин 

* в числителе – отметка уровня появления воды, в знаменателе – отметка установившегося уровня. 

 

 
 
 
 
1.3. Грунт первого слоя 

     Согласно  ГОСТ 25100-95 «Грунты» грунт первого  слоя скважины № 67  - песок крупный (т.к. содержание зерен с размерами частиц > 0,50 мм больше 50%).

   Содержание глинистых частиц 0 %, следовательно, песок считается чистым.

     Коэффициент пористости е = 0,55-0,70 д.ед., значит песок средней плотности (по табл. 2.2 «Методических указаний»). 

1.4. Суммарная кривая гранулометрического состава  

Результаты  гранулометрического  анализа грунта. 

 

Таблица полных остатков 

 
 

Определение характеристик грунта: 

1. Определение d₁₀ действующего и d₆₀ контролирующего (в соответствии с графиком, приложение №2) 

d₁₀ (действующий диаметр) = 0,124 мм 

d₆₀ (контролирующий диаметр) = 0,72 мм 

2. Определение степени  неоднородности гранулометрического  состава 

 

т.к. C_u = 5,8, следовательно песок – неоднородный, суффозионно устойчивый. 

2. Определение ориентировочных  значений коэффициента фильтрации k (м/сут)

Можно определить по эмпирической формуле   

но поскольку C_u = 5,8 и d₁₀ = 0,124 мм, то k принимается по таблицам средних значений или определяется экспериментально. Из таблицы среднего значения капиллярного поднятия, коэффициента фильтрации радиуса влияния при водопонижении в безнапорном слое, коэффициент фильтрации k равен 20-75 (м/сут). 
 

3. Определение ориентировочных  значений высоты капиллярного поднятия h_k (см)

 

 

,где   е – коэффициент пористости, д.ед. = 0,55–0,70

      С – эмпирический коэффициент, в интервале от 0,1-0,5 (принимается в зависимости он крупности частиц и наличия примесей). 

 

 
 

1.6. Выделение инженерно-геологических элементов (ИГЭ) в пределах пробуренной толщи 

     Для выделения инженерно-геологических элементов необходимо построить геолого-литологический разрез. 

Анализ  геолого-литологического  разреза 

На  разрезе между  скважинами № 65, 66, 67 представлено четыре литологических разновидности горной породы.

Инженерно-геологические  элементы: