Оценка гидрологических условий площадки строительства

 

 

 

 

 

 

Таблица 2

\

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, %
		ρs	ρ		n	e
Песок пылеватый	ml IV	2,65	1,8	-	0,35	0,53	9-12	-	-
Супесь пылеватая с раст. остатками	ml IV	2,62	1,85	0,06	0,60	1,50	7-15	7,5	-
Суглинок с гравием, галькой	g III	2,70	2,15	0,14	0,31	0,45	20-30	-	-
Супесь слоистая	lg III	2,68	2,05	0,03	0,38	0,60	8-21	-	-
Суглинок ленточный	lg III	2,72	1,92	0,16	0,55	0,90	6-12	-	-

 Сведения о физико-механических  свойствах грунтов

 

Таблица 4

 Результаты химического анализа  грунтовых вод

Номер скважины	Ca	Mg	K+Na	SO4	Cl	HCO3	CO2CB	pH
	мг/л
36	164	51	9	417	131	244	84	6,3

 

Плотность грунта ρ, т/м3 - отношение массы грунта, включая массу воды в его порах, к занимаемому объему вместе с порами.

Плотность минеральной части грунта ρs, 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 Wp. WL и Wp 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. Геологические условия

2.1. Оценка рельефа на основе анализа плана участка в горизонталях

 

Территория рассматриваемого участка представляет собой фрагмент пологого склона, спускающегося с В на З под углом 14о. Осложняющий элемент на западе – водоём. 

 

 

2.2. Гранулометрический состав

 

На основе результатов гранулометрического анализа (таблица в п. 1.2.) получили, что грунт первого слоя (по ГОСТ 25100-95) – это супесь пылеватая пластичная. 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	88	81	70	50	25	10	4

 

Определение действующего (d10) и контролирующего (d60) диаметров:

d10 = 0, 01 мм

d60 = 0, 16 мм

Результаты гранулометрического анализа позволяют определить степень неоднородности грунта и некоторые его водные свойства – суффозионную устойчивость, коэффициент фильтрации, высоту капиллярного поднятия.

Степень неоднородности грунта:

 

=16>3, следовательно, песок неоднородный;

=16>>10, следовательно, песок не суффозионно-устойчивый.

 

Так как >10, то грунт неизвестного слоя  - это супесь пылеватая пластичная неоднородная, суффозионно неустойчивая.

Средние значения высоты капиллярного поднятия, коэффициента фильтрации и радиуса влияния возьмем из таблицы средних значений, поскольку условия для использования эмпирических формул ( Сu < 5; d10 >0,1 ) не выполнены.

Таблица 2.2.3. Средние значения высоты капиллярного поднятия, коэффициента фильтрации радиуса влияния при водопонижении в безнапорном слое

 

Грунт (порода)	Коэффициент фильтрации k, (м/сут)	Радиус влияния R, м	Высота капиллярного поднятия , м
Пески пылеватые	1-3	20-40	0,4-1,5

 

 

4. Определение  значения высоты капиллярного  поднятия  (см):

= =1,9 см

Значение С для песков принимается равное 0,1.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2.3. Геологическое строение  площадки и

 

выделение инженерно-геологических элементов (ИГЭ)

 

Выделение ИГЭ

 

 

№	Индекс		Наименование грунта		Показатель пористости е, д.ед.	Число пластичности IP, д.ед.			Показатель текучести IL
1	ml IV		Песок пылеватый, рыхлый, водонасыщенный		0,53	-			-
2	ml IV		Песок пылеватый, плотный		0,6<	-			-
3	ml IV		Песок пылеватый, средней плотности, водонасыщенный		0,6-0,8	-			-
4	mIV		Супесь пылеватая, пластичная		-	0,01-0,07			0-1
5	gIII		Суглинок с гравием, твердый		0,45	0,14			-
6	gIII		Супесь слоистая, пластичная		0,6	0,03			0-1
7	g III		Песок крупный,плотный		<0,55	-			-
8	g III		Песок гравелистый, плотный, водоносыщенный		<0,55	-			-
9	lg III	Суглинок слоистый, мягкопластичный			0,9	>0,17			0,5-0,75
10	lg III	Суглинок ленточный,текучий			0,9	0,16		>1,00
11	p IV			Торф	18		-	-

 

 

 

 

 

По СП 1-195-97 инженерно-геологические условия средней сложности (II категория сложности).

Имеется не более четырех различных по литологии слоев, залегающих наклонно. Мощность изменяется закономерно. Свойства грунтов существенно изменяются в плане и по глубине. Грунты имеют достаточно ровную кровлю и перекрыты нескальными грунтами.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Карта гидроизогипс

 

 

 

1) Вид потока: поток радиальный с постепенным отклонением к низу в связи с разной плотностью грунтов и, как следствие, усилением градиента к водоёму.

 

2) Величина гидравлического  градиента i

i=△H/L (L- расстояние между скважинами)

i(23-24)=0,9/80=0,011 (0,63 градуса)

i(24-25)=0,8/50=0,016 (0,92 градуса)

 

3) K=0,3 (коэффициент фильтрации грунта для супеси)

 

Кажущаяся скорость потока (V=k*i)

 

V(23-24)=0,3*0,011=0,0033 м/сут

V(24-25)=0,3*0,016=0,0048 м/сут

 

Действительная скорость потока ( Vд=V/ n, где n=0,6 – пористость водовмещающих пород в д.ед)

Vд(23-24)=0,0055 м/сут

Vд (24-25)=0,008 м/сут

 

 

 

 

2.4. Химический состав подземных вод и оценка агрессивности воды

по отношению к бетону

 

Выражение результатов анализа в различных формах

 

Ионы		Содержание, мг/л	Эквивалентное содержание		Эквивалентная масса
			мг·экв	(%-экв)
Катионы	Na+ Mg2+ Ca2+	30 32 36	1,3 2,53 1,76	24,03 42,88 33,09	23,00 12,16 20,04
Сумма катионов		98	5,59	100%	-
Анионы	Cl- SO42- HCO3-	22 6 305	0,62 0,12 5,00	10,9 2,09 87,12	35,46 48,03 61,01
Сумма анионов		333	5,74	100%	-
Общая сумма		431	11,3

 

Химическая формула воды

 

 

 

 

 

Вода бикарбонатно-кальциево-магниево-натриевая, пресная (содержание минеральных веществ меньше 1 г/л), неагрессивная среда по отношению к бетону в соответствие со СНиП 2.03.11-85.

 

 

Оценка качества воды по отношению к бетону

Показатель агрессивности среды (воды)	Для сильно- и средне фильтрующихся грунтов К ≥ 0,1 м/сут	Для слабофильтрующихся грунтов К ≤ 0,1 м/сут
Бикарбонатная щелочность HCO3-, мг/л	> 85,4	Не нормируется
Водородный показатель рН	> 6,5	> 5
Содержание магнезиальных солей в пересчете Mg2+-, мг/л	≤ 1000	≤ 2000
Содержание едких щелочей в пересчете на ионы К+ и Na+, мг/л	≤ 50 (для напорных сооружений)	≤ 80
Содержание сульфатов в пересчете на ионы SO42-, мг/л	< 250	< 300

 

 

Вода не подходит для бетона по водородному показателю и по содержанию сульфатов. Требуются добавки или специальные заполнители.

По СП 1-195-97 по гидрогеологическим факторам участок имеет I категорию сложности.

Имеется один выдержанный горизонт подземных вод, обладающих напором и содержащих загрязнение.

 

3.   Гидрогеологические расчёты притоков воды при водопонижении

3.1. Расчет притока воды к несовершенный выработке (котлован,колодец)

 

 

Исходные данные:

Скважина № 25

Глубина котлована hк = 2,2 м

Размеры колодца 6 х 6 м

 

Тип выемки – несовершенный (дно котлована не врезается в водоупор)

Характер потока вокруг выемки – радиальный

 

Глубина залегания грунтовых вод d = 17,1 м

H – мощность водоносного горизонта (H =2,6м)

S – величина водопонижения (S=1,1м)

Коэффициент фильтрации k = 2 м/сут

 

R – радиус влияния водопонижения  Rтабл = 30 м

 

r0 – приведенный радиус «большого колодца», м

 

 

 

 

 

Расчет притока воды: