Главная страница
Навигация по странице:

  • Минерал 4

  • Породы Число единиц шифра Породы 7

  • Отложения 4

  • Индексы Число единиц шифра Индексы 7

  • Формы дислокации Число единиц шифра Формы дислокации

  • Процессы Число единиц шифра Процессы 7

  • Условия залегания и движения воды Число единиц шифра Состояние воды

  • Методы Число единиц шифра Методы

  • Контрольная работа по гидрологии для строительства железных дорог. Контрольная гидрология. Объясните значение инженерной геологии для строительства железных дорог и их эксплуатации


    Скачать 0.74 Mb.
    НазваниеОбъясните значение инженерной геологии для строительства железных дорог и их эксплуатации
    АнкорКонтрольная работа по гидрологии для строительства железных дорог
    Дата09.06.2021
    Размер0.74 Mb.
    Формат файлаdocx
    Имя файлаКонтрольная гидрология.docx
    ТипДокументы
    #215753




    1. Объясните значение инженерной геологии для строительства железных дорог и их эксплуатации.


    Инженерная геология – наука изучающая инженерно-геологические условия, в связи со строительной деятельностью человека. При строительстве железных дорог, и их эксплуатации геологическая среда взаимодействует с сооружениями, а сооружения с геологической средой. При это возникают различные процессы, в том числе негативные, поэтому необходимо изучать инженерно-геологические условия.

    В настоящее время перед проектированием любого сооружения, в том числе и строительство железных дорог, необходимо выполнить инженерно-геологические изыскания, которые определяют основные задачи проектирования:

    1 Выбор места, наиболее благоприятного в геологическом отношении для данного сооружения.

    2 Выявление инженерно-геологических условий в целях выбора наиболее рациональных фундаментов, а также технологический процесс выполнения строительных работ.

    3 Рекомендации необходимых мероприятий по инженерному улучшению выбранной территории (это: замачивание грунтов, крепление, мелиорация и т.д.).

    В настоящий период инженерная геология решает самые сложные задачи при любых условиях строительства.


    1. Опишите минералы (табл. 1) и горные породы (табл. 2).


    1. Исходные данные к описанию минералов




    Число единиц шифра


    Минерал

    4

    Каолинит


    Каолинит – слоисто-ленточный силикат, Al4[Si4O10](OH)8, цвет - белый, цвет черты - белый, блеск - землистый, спайность – совершенная, излом - неровный, твёрдость - 1, реакцию с HCl - нет, входит в состав различных глин, суглинков, мономинеральная порода - каолин, применение: в качестве сырья для керамики и огнеупорных материалов, как белый пигмент, заполнитель резиновых изделий.



    2. Исходные данные к описанию пород



    Число десятков шифра


    Породы

    Число единиц шифра

    Породы

    7

    Песчаник

    4

    Слюдяной сланец


    Песчаник: происхождение – осадочное обломочное, минералогический состав – обломки кварца, полевых шпатов, карбонатный, железистый, глинистый и пр. цементы, структура - обломочная, текстура – массивная, слоистая, цвет - различный, реакцию с HCl – если кальцитовый цемент, тогда есть, практическое применение: строительный камень, дорожное строительство, облицовочный камень.

    Слюдяной сланец: происхождение – метаморфическое, минералогический состав – слюды (биотит, мусковит) и кварц, структура - пелитовая, текстура – массивная, слоистая, цвет - различный, реакцию с HCl – нет, то есть, практическое применение: сырье для химической промышленности и электроизоляторов.


    1. Назовите основные физико-механические свойства горных пород, необходимые для проектирования и строительства. Опишите условия образования и строительные свойства грунтовых отложений (табл. 3).



    3. Исходные данные к описанию строительных свойств отложений




    Число единиц шифра


    Отложения

    4

    Аллювиальные


    К одними из важнейших показателей свойств грунтов являются их физические свойства, к которым относятся влажность, плотность, пористость.

    Влажность грунта – это отношение массы воды, содержащиеся в порах грунта к массе твердой части грунта.

    Влагоемкость - способность горных пород вмещать и удерживать определённое количество воды.

    Плотность грунта – это отношение массы грунта, включая массу воды, к занимаемому этим грунтом объему.

    Плотность скелета грунта - это отношение массы твердой фазы грунта, к занимаемому этим грунтом объему.

    Плотность частиц грунта – это отношение массы абсолютно сухого грунта к объему его твердой части

    Пористость грунтов представляет собой характеристику пустот в породе. Физически она равна отношению объема пустот к объему всей породы. Пористость определяется по формуле:

    n=(ρs- ρd)/ρs

    Коэффициент пористости – объем пустот к объему твердой части породы. Коэффциент пористости определяется по формуле:

    n=(ρs- ρd)/ρd

    Коэффициент фильтрации – скорость фильтрации воды в грунте при градиенте напора равном единице.

    Коэффициент размягчаемой характеризует изменение прочности скальной прорды при водонасыщении. Определяется как отношение прочности на одноосное сжатие в водонасыщенном состоянии к прочности в сухом состоянии.

    Для скальных грунтов определяется временное сопротивление одноосному сжатию: значение напряжения, вызывающая разрешение скального грунта при одноосном нагружении.

    Модуль общей деформации – коэффициент пропорциональности между деформациями и нагрузкой.

    Разрушение грунтов описывают, как сдвиг одной части грунта относительно другой. Сопротивление грунта сдвигу можно описать линейной зависимостью Кулона:



    где τ – предельное сдвигающеее напряжение, МПа

    p –нормальное давление

    tgφ – коэффициент внутреннего трения

    φ – угол внутреннего трения

    с – сцепление
    Аллювиальные отложения: отложения, сформированные в результате геологической деятельности постоянных водных потоков (рек, ручьев).

    Реки – это постоянные воны потоки. Реки осуществляют постоянную геологическую деятельность, при этом идут два процесса: эрозия и аккумуляция.

    При аккумуляционной деятельности рек формируются аллювиальные отложения (аллювий). Различают аллювий горных и равнинных рек. Состав аллювия зависит от скорости потока. Чем быстрее его скорость, тем более крупный материал накапливается в виде отложений (рис 2). Таки образом для горных рек характерен крупнообломочный материал, для равнинных рек более мелкозернистые осадки



    Рис. 2

    В зависимости от стадии формирования речной долины формируется различный аллювий. В начальный период развития реки, когда преобладают процессы эрозии возникающие аллювиальные отложения неустойчивы и при увеличении скоростей движения воды во время половодий смываются в низ по течению. Аллювий накапливается в основном в русле реки и представлен крупнообломочными фракциями: гравием, галькой, валунами. По мере выработки профиля, когда река приходит в равновесие с базисом эрозии происходит расширение русла реки в процессе боковой эрозии за счет центробежной силы воды. При этом формируются подмываемые обрывистые и плоские участки (русловые отмели). С первых река берет материал и переносит их на плоские, на которых происходит осаждение материала, где в дальнейшем формируется участок, который заливается только в половодье (пойма). Здесь откладывает пойменный аллювий, который может быть представлен песками, супесями, суглинками. В русле реки в зависимости от скорости течения, откладывается пески различной крупности. Подмыв крутого берега и наращивание русловых отмелей (меандрирование) (рис 3). Если изгиб реки становится очень извилистым, то возможен спрямление русла реки, за счет прорыва и соединение соседних излучин. При это может сформироваться старица (старое русло реки), в ней очень слабое или практически отсутствует течение, что приводит к отложению в ней станичного аллювия: в основном тонкозернистых песков, суглинков и глин с содержанием органических веществ. При изменении базиса эрозии или тектоническом поднятии, река стремится выработать новы профиль, при этом формируется новое русло, новая пойма, а старая пойма становится террасой.



    Рис 3.

    Состав и свойства аллювия зависит от места их накопления (в зависимости от участка реки), что также в значительной мере определяется локальными изменениями скорости потока.

    Состав и свойства аллювия зависит от места их накопления (в зависимости от участка реки), что также в значительной мере определяется локальными изменениями скорости потока.

    Русловые пески более грубозернистые по сравнению с пойменными. В пойме скорость потока падает, особенно перед периодом межени. Здесь накапливаются более тонкозернистые пески, суглинки и глины, за счет большого количества растительности, идет накопления органического вещества. При подходе к дельте скорость речного потока становится небольшой, поэтому в этом месте накапливаются пылеватые, мелкие пески и глинистые отложения.

    Крупнообломочные аллювиальные грунты характеризуются высокими коэффициентами фильтрации, высокими физико-механическими свойствами и являются надежными основаниями для сооружений. Аллювиальные пески и в зависимости от фации и возраста образования имеют различные свойства.

    Русловые пески наиболее грубозернистые из аллювиальных отложений, имеют косую слоистость. Для них характерно уменьшение размеров частиц вниз по течению реки. Характеризуются хорошей окатоностью, преимущественно кварцевым составов. Старичные и пойменные пески встречаются реже. Для всех аллювиальных песков характерно среднее и рыхлое сложение. При этом более рыхлым сложением обладают пойменные и старичные фации.

    Наиболее хорошими инженерно-геологическими свойствами обладает песок русловой фации аллювия. При этом он может иметь пониженные физико-механические свойства за счет высокой пористости. Песок страничной и пойменной фации обладают низкими физико-механическими свойствами за счет высокой пористости, повышенной глинистости и возможного содержания органического вещества.

    Глинистые аллювиальные отложения могут быть представлены глинами, суглинками и супесями. Они характеризуются низкими физико-механическими свойствами (высокой сжимаемостью, низкой прочностью).

    В старицах могут формироваться специфические грунты – глины с высоким содержанием органического вещества текучей и скрытотекучей консистенции. Данные грунты обладают очень высокой деформируемостью и крайне низкими прочностными свойствами. Обычно данные грунты не рекомендуются в качестве оснований и их рекомендуют удалять и заменять более надежными грунтами.

    Для песков дельт равнинных рек характерны хорошая отсортированность материала. Глинистые грунты представлены суглинками и глинами. Пески обычно рыхлого сложения с низкими показателями физико-механических свойств, глинистые грунты могут содержать органику и имеют также низкие физико-механические свойства. Для дельт горных рек характерен более грубый материал, поэтому аллювий дельт горных рек является более надежным основанием для сооружений.



    1. Перечислите методы определения абсолютного и относительного возраста пород. Пользуясь данными табл. 4 и 5, назовите эры, периоды и отделы геологической истории Земли.

    Методы определения относительного возраста горных пород.

    При стратиграфическом методе определяете время образования горной породы относительно другой. При этом нижележащие горные породы древнее, а вышележащие моложе. Интрузивные образования датируются по возрасту пород, которые они рассекают и какими перекрываются.

    Палеонтологический метод основан на том, что слои одного возраста содержат одинаковые остатки организмов, а разновозрастные разные.

    Палеомагнитный метод основан на том, что магматические горные породы, при остывании приобретают намагниченность той эпохи, когда это произошло.

    При определении абсолютного возраста горных пород применяется для определения точного возраста горных пород, возраста Земли и продолжительности геологических периодов. Определение абсолютного возраста горных пород применяется радиометрический метод. Этот метод основан на том, что радиоактивные изотопы (урана, калия, стронция, углерода, водорода и др.), сформированные вместе с горной породой, имеют определённое время полураспада, которое установлено экспериментально. Таким образом зная количество изотопа на данный момент в породе и его изначальное количество можно определить время образования породы.

    4. Исходные данные к вопросу определения возраста пород




    Число десятков шифра


    Индексы

    Число единиц шифра

    Индексы

    7

    C1,N1

    4

    J2,QIII


    С1 – палеозойская эра, каменноугольный период, нижнекаменноугольный отдел

    N1 – кайнозойская эра, неогеновый период, ранненеогеновый отдел (миоцен)

    J2 – мезозойская эра, юрский период, среднеюрский отдел

    QIII – кайнозойская эра, четвертичный период, верхнечетвертичный отдел


    1. Опишите сущность процессов внутренней динамики Земли (эндогенных процессов). Приведите схемы нарушений форм залегания пород (табл. 6).



    6. Исходные данные к описанию форм дислокаций пород




    Число десятков шифра


    Формы

    дислокации

    Число единиц шифра

    Формы

    дислокации

    7

    Складка

    4

    Флексура


    Эндогенные процессы происходят за счет внутренней энергии Земли, т.е. за счет тепловых потоков в её недрах. Данные потоки, а также постоянная конвекция вещества вызывает движение, деформации и разрывы Земной коры.

    Мгновенные релаксация возникающих напряжений называется землетрясением.

    Разрывы Земной коры могут приводить к изливу расплава на поверхность Земли – вулканизм.

    При погружении в глубь Земли горные породы испытывают давление и повышенные температуры, что приводит к их изменениям – метаморфизм.
    Складка – это тектоническое нарушение нормального залегания слоев без разрыва их сплошности. Основными видами складок являются: моноклиналь, флексура, антиклиналь и синклиналь.



    Рис. 4. Причины формирования складок

    Складки бывают симметричными, ассиметричными, наклонными, опрокинутыми, наклонными лежачими (рис. 5)



    Рис. 5 Виды складок

    Флексура – тектоническая структура, представляющая собой коленообразный изгиб слоистой толщи, в которой последняя претерпевает два резких изгиба (рис. 5_9).



    1. Объясните сущность процессов внешней динамики Земли (экзогенных процессов) (табл. 7) и опишите возможные защитные мероприятия.


    7. Исходные данные к описанию процессов внешней динамики




    Число десятков шифра


    Процессы

    Число единиц шифра

    Процессы

    7

    Процессы, вызванные динамическими воздействиями

    4

    Почвообразование


    Экзогенные процессы возникают за счет внешней энергии, т.е. солнечного нагрева, силы гравитации, расчлененности рельефа, ветра, воды.
    Динамические воздействия на грунты оснований сооружений могут быть вызваны различными причинами, в том числе: технологией строительного производства, работой неуравновешенных машин, транспорта; локальными природными или инженерно-геологическими процессами (карстовые провалы, обвалы, откачка или нагнетание больших масс воды в глубокие горизонты, создание крупных водохранилищ) в сейсмических районах; современными тектоническими движениями в верхних слоях земной коры, вызывающими землетрясения.

    Эти воздействия проявляются в виде динамических нагрузок на грунты основания сооружений и вызывают в них дополнительные напряжения и деформации, что конечном итоге приводит к развитию дополнительных осадок и кренов фундаментов сооружений, а иногда и к потере устойчивости оснований. В практике известны случаи, когда длительная работа машин или оборудования вызывает значительные осадки оснований.
    Динамические нагрузки могут различаться по интенсивности (слабые, сильные, сверхсильные) и по времени действия (кратковременные, длительные и циклические). Они по-разному влияют на НДС массивов грунтов, служащих основанием или средой различных сооружений.

    Динамические воздействия могут вызвать различные негативные механические процессы в грунтах: виброползучесть, разжижение водонасыщенных грунтов, потерю устойчивости склонов.

    Виброползучесть - это спектр показателей, который может спровоцировать сдвиговые деформации грунтов. Исследование значения данного свойства особенно важны при строительстве объектов вблизи дорог и заводов.

    При долгом влиянии вибраций происходят не только объемные изменения. Они могут появляться как следствие статических сдвигающих напряжений и представляют собой сдвиговые деформации. Виброползучесть грунтов указывает на предрасположенность грунта к ним. Совместно с объемными, они постепенно приводят к изменению наклона фундамента, что длительное время может протекать незаметно, однако в последствии – привести к разрушению конструкции.

    Из чего следует, что при начале строительных работ на участках, невдалеке от которых находятся потенциальные источники динамических вибраций, следует так же брать во внимание деформацию виброкомпрессии и виброползучести.

    Разжижение водонасыщенных грунтов. Разжижатся могут водоносыщенные пески или глинистые грунты. При этом разжижение происходит из-за двух причин.

    Во-первых, при динамическом воздействии в песчаных грунтах растет поровое давление, которое может превысить эффективное напряжение. Грунт теряет связь между частицами и течет. Во вторых, разрушение в слабосвязанных грунтах и глинистых песках, где песчаные частицы окружены коллоидными глинистыми частицами и не касаются друг друга. Эти частицы придают грунту дополнительную прочность за счет формирования связей между ними, но задерживают в нем жидкость и придают грунту высокую пористость. При динамическом воздействии эти связи разрушаются и грунт начинает вести себя как жидкость. При прекращении нагрузки связи со временем восстанавливаются. Это явление называется тиксотропией.

    Потеря устойчивости склонов при динамических воздействиях связана как с уменьшением эффективных напряжений при быстром динамическом воздействии (дисперсные грунты), так и с накоплением деформаций и разрушений при периодических динамических воздействиях меньшей интенсивности.

    Для борьбы с данными явлениями применяют:

    - замораживание водонасыщенных грунтов

    - методы технической мелиорации (цементация, силикатизация)

    - для борьбы с виброползучестью могут применятся методы укрепления грунтов, их уплотнение.

    - укрепление склонов

    - технические методы (снижение вибраций механизмов, применение антивибрационных подушек)
    Почвообразование - это сложный природный процесс образования почв из слагающих земную поверхность горных пород, их развития, функционирования и эволюции под воздействием комплекса факторов почвообразования в природных или антропогенных экосистемах Земли. Он осуществляется в результате длительного взаимодействия массы материнской горной породы с живыми организмами, продуктами их жизнедеятельности и элементами гидро- и атмосферы. В основе процесса почвообразования лежит малый биологический круговорот веществ, развивающийся (как и сам процесс почвообразования) на фоне большого геологического круговорота веществ.

    С точки зрения геологии почвообразование - это формирование современных кор выветривания.

    В результате выветривания горные породы приобретают рыхлость, пористость, водо- и воздухопроницаемость. На поверхности горных пород сначала поселяются низшие организмы, среди которых наиболее распространены бактерии и микроскопические водоросли. С появлением их начинается первая стадия формирования почв. Они извлекают из горных пород труднодоступные питательные вещества и связывают атмосферный азот. После их отмирания вещества, находящиеся в растительных остатках уже в форме, доступной для живых организмов, обогащают верхние слои породы. В результате создаются условия для возникновения новой, более сложной группировки, состоящей из более требовательных к жизненным условиям видов. Они воспроизводят еще большую массу органического вещества и питательных веществ в легкодоступной для растений форме. В настоящее время начальную стадию почвообразования можно наблюдать на морских террасах, вышедших, из-под моря в результате поднятия суши, на отвалах карьеров и терриконов шахт.

    Появление высших растений на поверхности породы влечет за собой два важных следствия. Первое заключается в том, что покров из высших растений охватывает корневой системой большую толщу рыхлой породы и извлекает из нее неизмеримо больше питательных веществ. Зольные элементы, поступившие в растения, через определенный промежуток времени снова возвращаются с растительными остатками в рыхлую породу, но уже в форме других соединений и не в те слои породы, из которых они были извлечены растениями. Под влиянием растительности изменяются формы зольных соединений, и они передвигаются в толще породы из сравнительно глубинных ее слоев на поверхность.

    На второй стадии почвообразования происходит дальнейшее накопление в поверхностном слое породы элементов питания. При этом количество их уже в несколько раз превышает возможное единовременное содержание в произрастающей здесь растительности и живых организмах. Сильнее проявляется дифференциация породы, появляются генетические горизонты, отличающиеся от породы не только по цвету и другим морфологическим признакам, но и по химическому составу. Одновременно с этим в зоне распространения корней и деятельности микроорганизмов начинается образование структуры почвы, появляются новообразования (специфические вещества, которых раньше не было в породе). К концу второй стадии почвообразования происходит определенная стабилизация некоторых свойств и признаков. Например, содержание гумуса в почве колеблется от года к году в незначительном интервале. Стабилизируются мощность отдельных генетических горизонтов, запасы питательных веществ и т.д. Эта стадия почвообразования может продолжаться несколько сотен и даже тысячу лет.

    На последней, третьей стадии своего развития почва характеризуется устойчивым биологическим круговоротом веществ


    1. Приведите классификацию подземных вод по условиям залегания. Опишите условия залегания и движения воды, а также разные фазовые состояния воды в породах (табл. 8).



    8. Исходные данные к вопросу о состоянии и условиях залегания воды в горных породах




    Число десятков шифра


    Условия залегания и движения воды

    Число единиц шифра

    Состояние воды

    7

    Верховодка

    4

    Твёрдая


    В зоне неполного водонасыщения выделяют три характерных горизонта подземных вод: воды почвенного слоя, верховодку и воды капиллярной каймы.

    В зоне полного водонасыщения выделяют два типа подземных вод: грунтовые воды – первый от поверхности водоносный горизонт, верхней границей которого является свободный уровень; межпластовые воды, связанные с водоносными горизонтами, залегающими между двумя слабопроницаемыми пластами.



    Рис. 7 Межпластовая ненапорная вода: 1-грунтовая вода; 2-первый водоупор; 3-межпластовая вода; 4-водоупор; П-поверхность земли.

    1. Сформулируйте основной закон фильтрации подземных вод. Опишите методы определения коэффициента фильтрации. Назовите требования к питьевой воде. Объясните причины агрессивности воды к бетону и металлу.


    Основной закон фильтрации – закон Дарси – расход воды прямо пропорционален разности напоров, прямо пропорционален площади поперечного сечения, и обратно пропорционален длине пути фильтрации, коэффициент пропорциональности – м коэффициент фильтрации.



    или


    В лабораторных условиях коэффициент фильтрации определяется в специальных приборах Каменского, Дарси), представляющие собой цилиндры, заполненные грунтом, через которые идет фильтрация воды с постоянным напором и длиной пути фильтрации или меняющемся напором.

    В зоне аэрации коэффициент фильтрации определяется методом налива в шурфы или нагнетания воды в скважины

    Наливы в шурфы делятся на два метода: Метод Нестерова и Болдырева.



    Рис 6. Схема опытных наливов в шурфы: а – по методу Болдырева, б – по методу Нестерова.
    В методе Болдырева применяется налив в одно кольцо, расположенное на дне шурфа, в методе Нестерова налив ведется в два кольца, стоящие концентрически одно в другом. Уровень в кольцах поддерживается на одном уровне в течении всего опыта. В процессе опыта меряется расход воды, который необходим для поддержания постоянного уровня в кольцах. Коэффициент фильтрации определяется по формуле:



    где Qуст- установившийся расход

    F – площадь кольца (внутреннего в методе Нестерова)

    Метод Болдырева менее точен и завышает значения коэффициент фильтрации из-за бокового растекания. Также необходимо учитывать глубину просачивания

    Откачки воды из скважин делятся на пробные и опытные откачки. Пробные откачки проводятся из одиночных скважин. Опытные откачки ведутся при нескольких понижениях, они могут производится из одной скважины, так и при наличии сети наблюдательных скважин (кустовые откачки), при этом опыт проводится длительное время.

    Коэффициент фильтрации при постоянном уровне воды и расходе определяется по формуле Дюпюи:

    для безнапорных вод



    для напорных вод



    Опытные нагнетания в скважины могут проводиться для определения коэффициентов фильтрации трещиноватых горных пород.

    Состав и качество подземных вод хозяйственно-питьевого назначения, как правило, жестко определяются соответствующими нормативными требованиями и ГОСТами. В дополнение к содержанию минеральных веществ ГОСТом на питьевые воды определяются также их бактериальный состав и так называемые органолептические свойства (вкус, цвет, запах), связанные с содержанием и составом органических веществ, а также минеральных соединений. Во всех случаях безусловным являются ограничения содержания (отсутствие) в питьевых водах химических веществ и соединений, вредных для организма человека.

    Агрессивность — показатель способности воды к разрушению материалов (цемента, бетона, металлов) строительных сооружений. Различают несколько видов агрессивности: углекислотную, выщелачивания, общекислотную, сульфатную, а также вызывающую коррозию металлов.

    Углекислотная агрессивность проявляется в разрушении карбоната кальция , входящего в состав бетона, под действием так называемой агрессивной, т.е. избыточной по сравнению с равновесной, части свободной угольной кислоты.

    Общекислотная агрессивность свойственна водам при низких величинах рН.

    Магнезиальная агрессивность вызывается процессами катионного обмена Са2+ бетона на Mg2+ воды, которые приводят к образованию в теле бетона рыхлого осадка гидроксида магния.

    Агрессивность воды, являющаяся причиной коррозии металлов, и в первую очередь железа, имеет электрохимическую, химическую и биохимическую природу. Электрохимическая агрессивность вызывает разрушение (окисление) металла при образовании микрогальванических токов между этим металлом и электролитами воды или кислородом водяного пара, химическая связана с кислородом воды, а также с кислотами и щелочами в ее составе, биохимическая — с деятельностью железобактерий. Все виды этой агрессивности приводят к образованию ржавчины и разрушению сооружений, механизмов, скважин и т.д.

    Верховодка – это временное скопление подземных вод в зоне аэрации. Они образуются над локальным водоупором, которыми могут быть линзы глин и суглинков в песке, прослойки более плотных пород. При инфильтрации вода временно задерживается и образует сводообразные водоносные горизонты.

    Вода в твердом состоянии. При температурах ниже нуля гравитационная вода замерзает и содержится в фунте в виде льда. Лед может формировать в фунте как прослои различной, иногда значительной мощности, так и рассеянные в его толще отдельные кристаллы.


    1. Опишите методы инженерно-геологических исследований (табл. 9).



    9. Исходные данные к описанию инженерно-геологических изысканий




    Число десятков шифра


    Методы

    Число

    единиц

    шифра

    Методы

    7

    Определение динамических свойств пород

    4

    Статическое зондирование грунтов


    Для количественной характеристики динамических свойств грунтов применяют две группы показателей. При характеристике свойств грунтов как среды распространения ваолн напряжений используются следующие основные величины: модуль Юнга и другие динамические модули, коэффициент Пуасссона, характеристики затухания волн напряжений в грунтах.

    Данные параметры могут определятся на образцах или в массиве геофизическими методами путем измерения скорости распространения упругих волн. Или же (для скальных грунтов) в приборе одноосного сжатия тензометрическим методом.

    Для оценки динамической неустойчивости грунтов в зависимости от поставленной задачи могут применятся: характеристики разжижаемости грунтов:

    - отношение циклических напряжений, деформация разжижения и избыточное поровое давление. Данные параметры определяются в приборах трехосного сжатия.

    - параметры сдвиговой прочности в зависимости от количества циклов воздействия, скорости деформирования, параметры динамической нагрузки. Данные параметры определяются в приборах трехосного сжатия.

    - параметры прочности на разрыв, срез, одноосное сжатие, изгиб и кручение. Определяются для скальных грунтов.
    Статическое зондирование – непрерывное погружение (пенетрация) зонда в грунты.

    Испытание грунта методом статического зондирования проводят с помощью установки, обеспечивающей вдавливание зонда в грунт. Система зондирования монтируется на шасси грузовика, навешивается на стандартные буровые станки или закрепляется анкерами в малогабаритной конструкции. Максимальная глубина зондирования зависит от инженерно-геологических условий, мощности системы осевого нагружения и может достигать глубины 30 м и более.

    При статическом зондировании поданным измерения сопротивления грунта под наконечником и на боковой поверхности зонда определяют:

    - удельное сопротивление грунта под наконечником (конусом) зонда qс;

    - общее сопротивление грунта на боковой поверхности Qs (для механического зонда);

    - удельное сопротивление грунта на участке боковой поверхности (муфте трения) зонда fs (для электрического зонда).

    - поровое давление (при наличии датчиков)

    В зависимости от принципа измерения сопротивлений грунта зонды могут быть следующих типов:

    - механический (тип I) - зонд с наконечником из конуса и кожуха;

    - электрический (тип II) - зонд с наконечником из конуса и муфты трения.



    Рис. 4

    1 - конус; 2 - кожух; 3 - штанга; 4 - муфта трения
    По данным измерений, полученным в процессе испытания, определяют значения qc, Qs (для механического зонда) или qc, fs (для электрического зонда), других дополнительно измеряемых параметров (для специальных зондов), составляют таблицы и строят графики изменения этих величин по глубине зондирования и во времени (при прерывистом зондировании).

    По данным зондирования по средствам корреляционных таблиц или в результате расчетов определяют:

    • плотность сложения песчаных грунтов

    • прочностные и деформационных свойств грунтов (модуля деформации, угла внутреннего трения и удельного сцепления)

    • расчленения грунтов на инженерно-геологические элементы (ИГЭ)

    • оценки возможности забивки свай и определения их глубины погружения

    • определения данных для предварительного расчета свайных фундаментов.






    написать администратору сайта