лабораторная работа инженерные изыскания. ИИ РГР для заочников. Методические указания для проведения лабораторных работ и организации самостоятельной работы по дисциплине инженерные изыскания
 Скачать 1.13 Mb.
|
|
- аллювий (лат. аlluvio — нанос, намыв) — речные отложения. Несцементированные отложения постоянных водных потоков (рек, ручьев), состоящие из обломков различной степени окатанности и размеров (валун, галька, гравий, песок, суглинок, глина). Гранулометрический и минеральный состав и структурно-текстурные особенности аллювия зависят от гидродинамического режима реки, характера горных пород, которые намываются, рельефа и площади водосбора. Дельты рек полностью состоят из аллювиальных отложений и являются аллювиальными конусами выноса. Наличие аллювиальных отложений в разрезе является признаком континентального тектонического режима территории; - эоловые – ветровые отложения - аллювиально-пролювиальные - элювиально-делювиальные - озёрные – отложения озёрных котловин - морские – отложения берегов морских бассейнов - ледниковые (гляциальные) – отложения неотсортировочного обломочного материала 70 - флювиогляциальные (водно-ледниковые) – отложения талых ледниковых вод - техногенные После описания инженерно-геологического разреза необходимо сделать вывод пригодности территории под строительство, а также определить мероприятия для её подготовки. Например, противооползневые мероприятия, устройство подпорных стен, подрезка грунта, уплотнение грунта, устройство дренажа и другие мелиоративные мероприятия. 4. Выполнение работы построить на миллиметровой бумаге геологический разрез по данным буровых скважин (прилож. 2); горные породы показать общепринятыми условными обозначениями; штриховой линией показать уровень залегания подземных вод; описать рельеф и горные породы; рассмотреть возможные экзогенные геологические процессы; сделать вывод о пригодности территории под строительство. Контрольные вопросы 1. Дать определение «инженерно-геологический разрез» 2. Какие горные породы видны на ИГ разрезе? 3. В какой горной породе отмечены грунтовые воды? 4. Охарактеризовать экзогенные геологические процессы 71 Лабораторная работа №6 ПОСТРОЕНИЕ КАРТЫ ГИДРОИЗОГИПС Цель работы – построение карты гидроизогипс Задачи: усвоить основные термины и понятия; рассмотреть методы построения карты гидроизогипс; построить карту гидроизогипс, пользуясь планом расположения скважин, их абсолютными отметками и глубиной залегания грунтовых вод. Оборудование: таблица с исходными данными; слайды. Методика проведения определить понятие «гидроизогипса»; в заданном масштабе методом интерполяции провести горизонтали и гидроизогипсы; показать направление движения грунтового потока; выделить критическую зону; определить расход грунтового потока; оформить работу. 1. Определение Гидроизогипсы - линии, соединяющие точки с равными абсолютными отметками уровня грунтовых вод (УГВ). Карту гидроизогипс используют для определения условий залегания грунтовых вод. На карте гидроизогипс наносятся также горизонтали поверхности (линии, соединяющие равные отметки поверхности земли) и горизонтали водоупорного ложа [4; 17]. Для построения карты гидроизогипс (рис. 8) замеряют глубину залегания грунтовых вод в ряде точек на площади распространения водоносного горизонта. Высотная отметка УГВ определяется как разность отметки устья скважины и глубины залегания грунтовых вод. Под устьем скважины понимается её входное отверстие на поверхности земли. Под глубиной залегания – расстояние от устья скважины до УГВ. Карту гидроизогипс составляют по результатам замеров одновременных или близких по времени. Так как УГВ подвержен колебаниям, карта гидроизогипс отражает действительное положение поверхности грунтовых вод на момент производства замеров. 72 Рис.9. Пример построения карты гидроизогипс Карта гидроизогипс используется для решения различных задач водоснабжения, мелиорации и др. По ней можно определить: глубину залегания грунтовых вод в любой точке по разности между отметкой горизонтали и отметкой гидроизогипс в данной точке; направление течения грунтового потока, которое определяется по нормали между двумя смежными гидроизогипсами от более высокой отметки к более низкой; гидравлический уклон грунтового потока на данном участке, равный отношению разности между отметками крайних гидроизогипс к расстоянию (по нормали) между ними; если на карте проведены отметки залегания водоупорного ложа, то можно определить мощность водоносного пласта как разность между отметкой гидроизогипсы и отметкой горизонтали водоупорного ложа; характер залегания грунтовых вод, соотношение их с рельефом местности. В случае постоянной водопроницаемости пласта сгущение гидроизогипс свидетельствует о повышении скорости движения воды; увеличение расстояний между изолиниями при постоянных геометрических параметрах пласта свидетельствует о повышении водопроницаемости. В случае постоянного расхода потока, изменение (увеличение, уменьшение) геометрических параметров водоносного пласта приводит к изменению (уменьшению, увеличению) сопротивления фильтрации и соответственно к изменению густоты гидроизогипс. 73 2. Методика построения При построении карты гидроизогипс необходимо иметь схему расположения скважин (табл.8). Таблица 8. Схема расположения скважин 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 Скважины расположить в углах квадратной сетки на расстоянии 40 м одна от другой, обозначая их кружками, справа от которых подписать № скважины. При построении карты гидроизогипс принять масштаб 1 : 1000; сечение горизонталей и гидроизогипс - 1,0 м. По исходным данным (прилож.3) вычисляем отметки УГВ. Исходные данные и вычисления заносим в табл. 9. Таблица 9. Расчётная таблица для построения карты гидроизогипс № скв. Отметка устья скв., м Глубина залегания ГВ, м Отметка УГВ, м № скв. Отметка устья скв., м Глубина залегания ГВ, м Отметка УГВ, м 1 9 2 10 3 11 4 12 5 13 6 14 7 15 8 16 74 Отметка УГВ вычисляется как разность между отметкой устья скважины и глубиной залегания грунтовых вод: Н а = Н з - h, где Н УГВ - отметка УГВ; Н з - отметка поверхности земли; h - глубина залегания грунтовых вод. Возле номера каждой скважины записывается дробь: в числителе – отметка устья скважины, в знаменателе – отметка УГВ (см. рис.7). Путём интерполяции проводятся плавными линями горизонтали (изображение рельефа) и гидроизогипсы (отметки УГВ) с сечением 1,0 м. Каждая пятая горизонталь подписывается и проводится жирно. Гидроизогипсы изображаются синим цветом. На полученной карте: - стрелкой указывается направление грунтового потока по нормали к гидроизогипсам в сторону уменьшения отметок; - выделяют участки с глубиной залегания УГВ менее 2 м. Для их выделения находим точки пересечения горизонталей и гидроизогипс с разностью отметок 2 м. Линия, проведенная через эти точки, будет границей участка. Участок с глубиной залегания грунтовых вод менее 2 м заштриховывается; - линии, соединяющие точки с одинаковыми глубинами залегания грунтовых вод, называются изобатами. Карта изобат даёт представление об участках, имеющих одинаковую глубину залегания грунтовых вод. Полученная карта гидроизогипс сопровождается условными обозначениями – скважина, горизонталь, гидроизгипса, направление грунтового потока, участок с глубиной залегания грунтовых вод менее 2 м (см. рис. 7). Грунтовый поток - безнапорный водоносный горизонт, движение воды в котором происходит за счёт силы тяжести в направлении уклона поверхности грунтовых вод. В зависимости от характера движения воды различают два его вида: установившееся (равномерное) и неустановившееся (неравномерное). При равномерном движении все параметры потока остаются неизменными. По карте гидроизогипс можно определить направление грунтового потока, которое определяется по нормали к гидроизогипсе, проведённой к точке, где нужно определить направление потока. Для выделения участков с глубиной залегания УГВ менее 2 м, находим точки пересечения горизонталей и гидроизогипс с разностью отметок 2 м. Линия, проведённая через эти точки (изобата, равная 2,0 м) будет границей участка. Изобата проводится пунктирной линией, а участок с глубиной залегания УГВ менее 2 м штрихуется. Скорость фильтрации между любыми двумя точками, расположенными по направлению грунтового потока по формуле: V = k ф I, I = (Н 1 – Н 2 ) / l, где I - гидравлический уклон; Н 1 и Н 2 - соответственно напоры в двух точках, расположенных по направлению течения воды (УГВ); l - расстояние между 75 ними; k ф – коэффициент фильтрации (скорость фильтрации при I = 1,0 м/сут.). Коэффициенты фильтрации разных горных пород (грунтов) приведены в табл.10. Таблица 10. Коэффициенты фильтрации горных пород (грунтов) Грунты k ф , м/сут Характеристика грунтов по водопроницаемости Глины, монолитные скальные грунты < 5 •10 -5 Практически водонепроницаемые Суглинки, тяжелые супеси, нетрещиноватые песчаники до 5 •10 -3 Весьма слабоводопроницаемые Супеси, слаботрещиноватые глинистые сланцы, песчаники, известняки до 0,5 Слабо- водопроницаемые Пески тонко- и мелкозернистые, трещиноватые скальные грунты до 5 Водо- проницаемые Пески среднезернистые, скальные грунты повышенной трещиноватости до 50 Хорошо водопроницаемые Галечники, гравелистые пески, сильно трещиноватые скальные грунты > 50 Сильно- водопроницаемые Зная мощность водоносного пласта, можно определить расход грунтового потока (объём воды, протекающий через поперечное сечение пласта в единицу времени): Q = Vω (м 3 /с), где ω (м 2 )– мощность грунтового потока ω = B*h где B (м) - ширина грунтового потока, измеряется в направлении, перпендикулярном к его движению и зависит от распространения водоносных отложений; h (м) – расстояние от зеркала грунтового потока до водоупора. На карте гидроизогипс в произвольно выбранном квадрате определить расход грунтового потока, используя данные прилож. 4. Контрольные вопросы 1. Что такое гидроизогипса? 2. Что такое горизонталь? 3. В чём заключается метод интерполяции? 4. Что такое гидроизобата? 5. Что можно определить по карте гидроизогипс? 6. Какая критическая глубина залегания грунтовых вод? 76 Использованные источники 1. Бондарев В.П. Геология [Учебное пособие] /В.П. Бондарев. – М.:ФОРУМ: ИНФРА, 2002. - 224 с. 2. Двойченко П.А. Минералы Крыма / П.А. Двойченко // Записки Крымского Общества Естествоиспытателей. – Симферополь, 1914. – Т.4. 3. Исаенко О.В. Основы инженерной геологии (Региональный аспект. Крым) / О.В. Исаенко. – Симферополь: ООО «ТРИО», 2014. – 280 с. 4. Климентов П.П. Общая гидрогеология. – М.: Высшая школа, 1980. – 303 с. 5. Понизовский А.М. Соляные озёра Крыма / А.М. Понизовский. – Симферополь: Крым, 1965. – 163 с. 6. Попов С.П. Минералогия Крыма / С.П. Попов. – М.: Изд-во АН СССР, 1938. – 352 с. 7. Полканов Ю.А. Минералы Крыма: научно-популярный очерк / Ю.А. Полканов. – Симферополь: Таврия, 1989. – 160 с. 8. Садыкова Г.Э. Строительная экология [Учебное пособие]/ Г.Э. Садыкова. – Симферополь: ИТ «АРИАЛ», 2012. -204 с. 9. Саломатин В.Н. Минералы, их состав и свойства / В.Н. Саломатин, О.В. Исаенко. - Учебное пособие. – Симферополь, 2009. – 104 с. 10. Современные ландшафты Крыма и сопредельных акваторий: Монография // Под ред. Е.А. Позаченюк. – Симферополь: Бизнес- Информ, 2009. – 627 с. 11. СП 11-103-97. Свод правил. Инженерно-гидрометеорологические изыскания для строительства. - М.: Госстрой России,1997. 12. СП 11-105-97. Свод правил. Инженерно-геологические изыскания для строительства. – М.: Госстрой России, 1997. 13. СП 14.13330.2014 (СНиП II-7-81) Строительство в сейсмических районах (утв. Приказом Министерства строительства и жилищно- коммунального хозяйства РФ от 18.02.2014 г. №60/пр) 14. СП 47. 13330.2016. Свод правил. Инженерные изыскания для строительства. Основные положения. Актуализированная редакция СНиП 11-02-96. – М.: Минрегион Росии,2012. 15. Супрычёв В.А. Крымские самоцветы. – Симферополь, Таврия, 1973. – 70 с. 16. Тищенко А.И. Минералы Крыма / А.И. Тищенко. – Симферополь: Бизнес-Информ, 2015. – 304 с. 17. Юдин В.В. Геологические тела, карты и разрезы (Учебное пособие) / В.В. Юдин, Ю.Г. Юровский. – Симферополь: НАПКС, 2006. – 47 с. 77 РЕКОМЕНДАЦИИ К ВЫПОЛНЕНИЮ РАСЧЁТНО-ГРАФИЧЕСКОЙ РАБОТЫ Расчётно-графическая работа выполняется на основании выполненных лабораторных работ и в часы самостоятельной работы. Текст набирается на компьютере с одной стороны листа формата А4 (ТNR №14 через 1,5 инт.), абзац 1 см, левый и правый края выровнены. Поля: вверху и внизу – по 2 см; слева 2,5 см; справ – 1,5 см. Названия разделов: СОДЕРЖАНИЕ; ВВЕДЕНИЕ и т.д. пишутся заглавными буквами и располагаются по центру. Каждый раздел начинается с нового лист, подразделы - с абзацного отступа 1 см. Основной текст пишется согласно содержанию. Страницы проставляются в верхнем правом углу (титульный лист и содержание считаются, но не проставляются. т.о. «Введение» на стр.3). Расчётно-графическая работа выполняются самостоятельно с использованием знаний, полученных на лекциях, лабораторных занятиях и работы с различными источниками. Разделы расчётно-графической работы выполняются и защищаются на лабораторных занятиях в течение семестра. В конце семестра к выполненным лабораторным работам добавляются «ВВЕДЕНИЕ», «ЗАКЛЮЧЕНИЕ», «СПИСОК ИСТОЧНИКОВ». Всё брошюруется. Сброшюрованная расчётно-графическая работы с защищёнными разделами сдаётся при получении зачёта. Образец титульного листа и содержание расчётно-графической работы приведены в прилож. 1 и 2. Во «ВВЕДЕНИИ» даётся определение и виды инженерных изысканий, цель и задачи расчётно-графической работы, краткое содержание. В «Заключении» подводятся итоги по расчётно-графической работы (выполнены поставленные задачи и достигнута цель). 78 Приложение 1. Образец титульного листа МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования «КРЫМСКИЙ ФЕДЕРАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ им. В.И. ВЕРНАДСКОГО» АКАДЕМИЯ СТРОИТЕЛЬСТВА И АРХИТЕКТУРЫ АРХИТЕКТУРНО-СТРОИТЕЛЬНЫЙ ФАКУЛЬТЕТ Кафедра Геотехники и конструктивных элементов зданий РАСЧЁТНО-ГРАФИЧЕСКАЯ РАБОТА ПО ДИСЦИПЛИНЕ: «ИНЖЕНЕРНЫЕ ИЗЫСКАНИЯ» Выполнил: Ф.И.О.__________ Проверил: Ф.И.О.__________ Симферополь, 20___ 79 Приложение 2. Содержание расчётно-графической работы ВВЕДЕНИЕ (определение и виды ИИ, цель и задачи РГР, содержание) 1. МИНЕРАЛЫ И ИХ СВОЙСТВА 1.1. Определение 1.2. Физические свойства 1.3. Химическая классификация 1.4. Описание минералов (название, форма нахождения в природе, происхождение, хим. формула, тип, класс, физические свойства, разновидности, особенности, применение, интересные факты) 2. ГОРНЫЕ ПОРОДЫ 2.1. Определение 2.2. Горные породы по происхождению 2.3. Магматические горные породы 2.4. Осадочные горные породы 2.5. Метаморфические горные породы 2.6. Описание горных пород (название; происхождение, минеральный состав; структура и текстура; физические показатели; форма залегания; использование) 3. МИНЕРАЛЫ И ГОРНЫЕ ПОРОДЫ КРЫМА 4.ПОСТРОЕНИЕ ИНЖЕНЕРНО-ГЕОЛОГИЧЕСКОГО РАЗРЕЗА 4.1. Определение 4.2. Методика построения 4.3.Описание 5. ПОСТРОЕНИЕ КАРТЫ ГИДРОИЗОГИПС 5.1.Определение 5.2. Методика построения 5.3. Описание (направление движения подземных вод, зона критического залегания) ЗАКЛЮЧЕНИЕ ИСПОЛЬЗОВАННЫЕ ИСТОЧНИКИ 80 Приложение 3. Данные к построению инженерно-геологического разреза Вариант 1 № скважин 1 2 3 4 5 Отметки устьев скважин, м 68,0 68,0 72,0 80,0 70,0 Глубина скважин, м 18,0 18,0 23,0 27,0 15,0 Мощность пластов Растительный слой 1,0 1,0 1,0 Суглинок 6,0 10, 2,0 Лёсс 1,0 1,0 Супесь 3,0 2,0 Песок 6,0 5,0 3,0 6,0 2,0 Глина 2,0 3,0 Суглинок 2,0 3,0 3,0 Известняк 1,0 2,0 2,5 3,0 1,0 Глина 2,0 3,0 3,5 2,0 4,0 Песок 5,0 3,0 3,0 1,0 2,0 Глубина залегания подземных вод, м 7,0 5,5 10,0 15,0 3,0 Вариант 2 № скважин 1 2 3 4 5 Отметки устьев скважин, м 83,0 80,0 75,0 79,0 87,0 Глубина скважин, м 21,0 19,0 12,0 20,0 34 Мощность пластов Растительный слой 0,5 1,0 0,5 Супесь 4,0 Суглинок 3,0 0,5 0,5 5,0 Песок 2,0 2,0 Супесь 3,0 4,0 Глина 6,0 4,0 1,0 3,0 2,0 Песок 1,0 3,0 3,0 4,0 Глина 2,0 3,0 8,0 8,0 Песок 4,0 3,0 1,0 1,0 2,0 Глина 2,0 3,0 3,0 Известняк 1,0 2,0 1,0 4,0 Мергель 3,0 1,0 1,0 Глубина залегания подземных вод, м 3,0 2,0 0,5 2,0 3,0 81 Вариант 3 № скважин 1 2 3 4 5 Отметки устьев скважин, м 64,0 67,0 71,0 75,0 82,0 Глубина скважин, м 18,0 9,0 17,5 21,0 31,0 Мощность пластов Растительный слой 2,0 1,0 Глина 2,0 4,0 8,0 12,0 Суглинок 1,0 1,0 3,0 Супесь 1,0 Песок 1,0 2,0 3,0 5,0 Глина 2,0 1,0 2,0 Известняк 2,0 1,0 Глина 1,0 1,0 Песок 1,0 2,5 3,0 5,0 Глина 1,0 1,0 Песок 3,0 2,0 Глина 2,0 2,0 1,0 2,0 Известняк 4,0 1,0 2,0 1,0 1,0 Глина 2,0 1,0 1,0 1,0 1,0 Глубина залегания подземных вод, м 1,0 3,0 5,0 10,0 12,0 |