Оценка гидрологических условий площадки строительства

 

 

3.2. Расчёт притока воды к совершенной выработке (траншея)

 

Исходные данные:

Скважина № 36

Глубина траншеи hтр = 2,0 м

Длина траншеи l = 500 м

 

Тип выемки – совершенный (дно траншеи доходит до водоупора)

Характер потока вокруг выемки – плоский

 

Глубина залегания грунтовых вод d = 15,4 м

H = 1,5 м

Водопонижение S = 0,75 м

h1 –напор при статическом уровне (до водопонижения), м

h1 = 1,5 м (15,4-13,9 устан. уров. гр.вод- высота подошвы слоя)

h2 – напор при динамическом уровне горизонта (после водопонижения), м

h2 = 0 (т.к совершенная выработка)

Коэффициент фильтрации k = 0,3 м/сут

 

R – радиус влияния водопонижения, м

Rтабл = 13 м

   

Расчет притока воды:

 

 

 

 

4. Прогноз последствий водопонижения

4.1. Прогноз суффозионного выноса

Степень неоднородности грунта (песок средней крупности неоднородный, суффозионно неустойчивый) Сu=17

Величина гидравлического градиента i при водопонижении i=H/0,33R

 

В котловане (колодце)

i=2,6/(0,33*13)=0,61

 

В траншее

i=1,5/(0,33*30)=0,15

 

где S – разность напоров (отметок) водоносного лоя,м;

      R = l – путь фильтрации, равный радиусу влияния, м (максимальное значение);

      0,33 – коэффициент, ограничивающий  значимый путь фильтрации областью, прилегающей к котловану.

 

Точка с координатами (33; 0,61) попадает в область I – область разрушающих градиентов фильтрационного потока.

Точка с координатами (17; 0,15) попадает в область II – область безопасных градиентов фильтрационного потока.

 

Таким образом, наблюдается суффозионный вынос вблизи котлована.

Последствиями суффозионного выноса могут быть обрушение стенок котлована, проседание поверхности земли над трубопроводом и вблизи колодцев – за счет выноса тонких фракций грунта и его разуплотнения; изменение свойств песков, используемых для обратной засыпки траншей, пазух колодцев и дренажной сети – за счет вымывания тонких фракций (заиления), что может привести к изменению степени пучинистости грунта, выходу из строя дренажной системы и т.д.

 

 

4.2. Фильтрационный выпор в дне  выемки

При водопонижении величина градиента i = 0,33 < 1, i = 0,61 < 1 фильтрационного выпора не будет.

 

4.3. Прогноз оседания земной поверхности

при снижении уровня грунтовых вод

(для котлована)

Понижение уровня грунтовых вод вызывает увеличение давления грунта от собственного веса. Величина связанной с этим осадки зависит от глубины водопонижения и сжимаемости грунта (песок средней крупности).

Предварительный расчет осадки территории можно произвести по формуле

 

        

 

 

 

       

 

   = 30 кН/м3 – удельный вес грунта с твёрдыми частицами

      = 20 кН/м3 – удельный вес твёрдых частиц грунта

       = 10 кН/м3 – удельный вес воды,

         n=0,35 д. ед. – пористость

        = 1,1 м – величина водопонижения,

         Е = 11 000 кПа – модуль общей деформации грунта в зоне депрессионной воронки.

 

Тогда:

 

S(гр) = 23,5*1,1/(2*11000)=0,0012 м

 

 

Осадка грунта 0,12 см

 

 

 

4.4. Прогноз воздействия напорных  вод на дно котлована

В случае, когда на площадке строительства выявлен напорный водоносный горизонт, необходимо проверить устойчивость грунта в основании котлована. Возможны три варианта:

- дно выработки устойчиво;

- подъем дна котлована за  счет разуплотнения грунта в его основании;

- прорыв напорных вод в  котлован.

 

 

 

 

 

 

 

Вывод:

  Дно выемки  устойчиво, прорыва напорных вод в котлован не произойдет.

 

 

 

Заключение

По СП 11-105-97 сделаем вывод о категории сложности инженерно-геологических условий строительной площадки.

 

По геоморфологическим условиям площадка относится к I (простой) категории сложности, так как находится в пределах оного геоморфологического элемента.

 

По геологическим условиям в сфере взаимодействия здания и сооружения с геологической средой участок имеет  II (средняя сложность) категорию сложности, так как имеется не более четырех различных по литологии слоев, залегающих наклонно. Мощность изменяется закономерно. Свойства грунтов существенно изменяются в плане и по глубине.

 

По гидрогеологическим факторам в сфере взаимодействия здания и сооружения с геологической средой участок имеет I категорию сложности, так как имеется один выдержанный горизонт подземных вод, обладающий напором и содержащих загрязнение. По гидрохимическому фактору грунтовые воды имеют оптимальный химический состав для твердения бетона.

 

По специфическим грунтам в сфере взаимодействия здания и сооружения с геологической средой участок имеет II категорию сложности, так как имеет ограниченное или не оказывают существенное влияние на выбор проектных решений.

 

По техногенным воздействиям  и изменениям освоенных территорий площадка относится к III категории сложности, так как они оказывают существенное влияние на выбор проектных решений и осложняют производство  инженерно-геологических изысканий в части увеличения их состава и объема работ.

К ним относится суффозионный вынос.  

Список используемой литературы

 

1. Ананьев В.П., Потапов А.Д. Инженерная геология. М., 2000.
2. Солодухин М.А., Архангельский И.В. Справочник техника-геолога по инженерно-геологическим и гидрогеологическим работам. М., 1982.
3. СП 11-105-97. Свод правил для инженерных изысканий в строительстве. М., 1998.
4. Зеленкова Н.И., Челнокова В.А. Оценка гидрогеологических условий площадки строительства. СПб., 2003.