лабораторные работы вар 4 Инженерная геология. Лабораторные работы вар. 4. Уфимский государственный нефтяной технический университет
 Скачать 7.89 Mb.
|
|
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования УФИМСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НЕФТЯНОЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ Кафедра «Геология и разведка нефтяных и газовых месторождений» ЛАБОРАТОРНЫЕ РАБОТЫ №2, 10, 11 по дисциплине «Инженерная геология» Вариант № 4 Выполнил: студент группы Проверил: кандидат т.н, доцент кафедры Волкова Н.В. Уфа 2021 Лабораторная работа № 2 Прогнозная оценка динамики грунтовых вод Цели работы: научиться строить совмещённые топографические и гидрогеологические карты, и осуществлять прогнозную оценку динамики грунтовых вод в паводковый период при их подъёме по ним. Задание и ход выполнения работы: 1. По абсолютным отметкам устьев пяти рядов скважин составить карту горизонталей (гипсометрическая проекция плоскостей с рельефом местности). 2. По уровням воды в скважинах составить карту гидроизогипс (гипсометрическая проекция плоскостей с зеркалом грунтовых вод). 3. Оконтурить на карте заболоченные участки и участки возможного заболачивания при подъёме воды на 2 м. 4. Определить направления подземного потока и показать стрелками. 5. Привести общее гидрогеологическое описание карты. По составленной карте видно, что рельеф дневной поверхности понижается в западном направлении. Наклон зеркала грунтовых вод ориентирован в этом же направлении. как и инфильтрационные потоки грунтовых вод. Зона возможного заболачивания при подъёме уровня воды на 2м занимает всю западную половину карты и узким перешейком уходит в северо-восточном направлении по скважинам 5 и 9. Небольшой заболоченный участок отмечается в районе скважины 7. Вывод: в ходе работы составлена карта прогнозной динамики грунтовых вод, выделены зоны заболачивания и возможного заболачивания, направление инфильтрационных потоков.  Лабораторная работа 5 ОПРЕДЕЛЕНИЕ КОЭФФИЦИЕНТА ФИЛЬТРАЦИИ ПЕСКА Цель работы. Определить коэффициент фильтрации песка kф. Оборудование. Прибор ПКФ для определения коэффициента фильтрации песка, прибор стандартного уплотнения СоюздорНИИ, стеклянный сосуд. 
Подготовка пробы. Среднюю пробу воздушно-сухого песка просеивают через сито с отверстиями 5 мм, берут навеску массой m г. В песок добавляют воды: для крупно- и среднезернистых песков 5 %, для мелких песков 6%. Ход работы. Для увлажнения m г мелкозернистого песка требуется 6% воды, или  ___ см3.Для опыта отстаивают 2-3 ч водопроводную воду. Песок с водой перемешивают и накрывают влажной тканью, оставляя на 20 мин, если песок не содержит пыли и глины. Если песок содержит более 3 % глинистых частиц, его выдерживают в эксикаторе над водой или в ванне с гидравлическим затвором в течение 10 - 12 ч. На следующий день или через 20 мин (если песок чистый) берут навеску влажного песка массой 360 г, разделив ее на три равные части. Загрузку трубки прибора СоюздорНИИ производят в три слоя, последовательно засыпая влажный песок по частям. Каждую часть песка (120 г) уплотняют, устанавливают уплотнитель на поверхность песка и дают 25 ударов груза массой 0,5 кг, падающего с высоты 30 см. Причем третью часть уплотняют не сразу. Дают 15 ударов, после чего линейкой-шаблоном проверяют толщину песка в трубке в нескольких точках по окружности. Если толщина песка в трубке меньше требуемой, т. е. меньше 100,4 мм, добавляют недостающее количество из расчета 3 г на 1 мм слоя песка и дают оставшиеся 10 ударов груза-уплотнителя. Общее количество ударов равно 75. Если при этом толщина песка окажется снова недостаточной, добавляют песок из того же расчета и дают два дополнительных удара. Затем проверяют высоту незаполненной части трубки, которая должна быть равна 119,6 мм. Если после 15 ударов по третьему слою песка будет излишек, то его измерительной линейкой равномерно по всей площади сгребают и дают недостающие 10 ударов. Отобранный сверху песок нужно взвесить, чтобы уточнить массу песка в трубке. Площадь трубки прибора F=19,94 см2, толщина слоя песка (высота фильтрующего слоя) l=100,4 мм, объем песка V=200 см3, первоначальная масса m=360 г, добавка песка m1= 12 г. Вычисляют плотность влажного песка после уплотнения  (5.1)Для определения влажности песка при загрузке из оставшегося влажного песка берут среднюю пробу в бюкс и определяют весовым методом [16]. Для насыщения песка водой трубку прибора ставят в стеклянный сосуд на подставку. Воду сначала наливают до половины загруженной пробы и постепенно доливают до уровня на 20 мм выше слоя песка в трубке. В зависимости от гранулометрического состава и плотности скелета песка требуется разное время для насыщения его водой, в среднем от 30 мин. до 2 ч. При испытании мелкозернистого загрязненного песка полное насыщение длится свыше 2 ч. После полного насыщения песка водой трубку прибора устанавливают на подставке в дополнительный металлический стакан и все это ставят на поддон. Если испытание проводят при гидравлическом градиенте I = 1, тогда воду в трубку наливают до метки «0» и уровень будет Н1=200,8 мм. В стакан воду доливают до краёв, и уровень ее будет Н=100,4 мм, а высота фильтрующего слоя песка в трубке l=100,4 мм. Тогда гидравлический градиент  (5.2)Весь прибор устанавливают так, чтобы метка «0» водомерной трубки была на уровне глаз для более точного наблюдения. Время понижения уровня воды в стеклянной водомерной трубке отмечают по секундомеру по нижнему мениску. Отсчет производят по шкале от 0 до 5 см или от 0 до 3 см и менее в зависимости от скорости фильтрации. В том случае, когда при начальном гидравлическом градиенте I=1 понижение уровня воды в стеклянной водомерной трубке на 5 см продолжается более 10 мин., испытание можно производить при первоначальном гидравлическом градиенте I=2. Тогда прибор вместе с подставкой ставят на поддон. При наличии медленно фильтрующих загрязненных песков можно ограничиться отсчетами делений от 0 до 1 см или от 0 до 2 см. После первого отсчета снова доливают воду до нулевой отметки и отсчет повторяют 3-4 раза в зависимости от сходимости результатов. Из 3-4 отсчетов берется среднее значение в секундах . После окончания опыта трубку вынимают из воды, дают время для стекания воды, затем отвертывают нижнее донышко, и при небольшом встряхивании песок свободно выпадает из прибора. Вычисление коэффициента фильтрации производят при t=10°С по формуле  (5.3)где l - высота фильтрующего слоя песка, см (в данном случае l=10 см); t" - время, за которое понижается уровень воды в водомерной трубке от 0 до 2-3 или 5 см, с; S - величина падения уровня воды в водомерной трубке за время t" (1-3 или 5 см), см; h0 - первоначальный напор воды в приборе, т. е. разность уровней воды в трубке и стакане. 864 - коэффициент перевода (см/с в м/сут); r - температурная поправка;  Т°- температура воды при опыте.При гидравлическом градиенте I=1 h0=200,8-100,4=100,4 мм, или 10 cм; при I=2 h0 =200,8-0=200,8 мм, или 20 см. Величина  - зависимость величины падения уровня от первоначального напора - берется из таблицы, вычисленной проф. Каменским.Примечание. Коэффициент фильтрации выражают в целых числах при kф>5 м/сут. При kф<5 м/сут вычисления производят с точностью до десятых.  = =22 м/сут =3/20=0,15Вывод: в ходе проведенной лабораторной работы был вычислен коэффициент фильтрации образца песка: Кф = 22 м/cут. В соответствии с ГОСТ 25100-2020 исследованный песчаный грунт относится к сильноводопроницаемым (3<  30).Лабораторная работа №11 Построение инженерно-геологического профиля     В пределах профиля по линии 4 на основе числа пластичности можно выделить следующие ИГЭ: 1. Супесь серая со щебнем известняка deQ4, Il=0,2-0,3 2. Супесь серая заторфованная aQ4, Il=0,3-0,35 3. Супесь жёлтая aQ3, Il=0,2-0,25 4. Суглинок бурый плотный aQ3, Il=0,5-0,7 5. Глина чёрная плотная С3, Il=0,4-0,5. Историю геологического развития района можно проследить с протерозойской эры. В это время в результате масштабного плавления земной коры сформировался кристаллический фундамент территории в виде гранитов. Затем граниты на протяжении долгого времени подвергались эрозии и выветриванию. Осадконакопление началось в позднем девоне. В это время территория находилась под покровом моря в зоне умеренного глубоководья, где на кристаллическом гранитоидном фундаменте накапливались серые аргиллиты. В раннем карбоне территория переместилась в более мелководную область морского бассейна на шельф. Здесь отлагались органогенные известняки. Климат был тёплым и влажным, что способствовало развитию раковинных моллюсков. В среднем карбоне произошла регрессия моря и район оказался в области высокой суши, где осадки размывались. В позднем карбоне осадконакопление возобновилось на умеренном глубоководье. Здесь отлагались чёрные глины. В пермском периоде территория оказалась вновь в условиях суши. Денудация преобладала над осадконакоплением вплоть до раннечетвертичной эпохи, когда стал формироваться долина реки в центральной части профиля. Здесь последовательно отлагалиськрупнозернистые пески водо- ледникового генезиса при таянии ледника, затем среднезернистые и мелкозернистые пески аллювиального генезиса. Восточнее формировались пойменные и старичные отложения в виде супесей и суглинков. На водоразделах левого берега образовались верховые болота где в современную эпоху происходит накопление серых заторфованных супесей. На склонах долины формируется делювий в виде суглинка со щебнем известняка. Активно протекает деятельность реки Ола в виде эрозии берегов и аккумуляции песчаного материала. |