Файл: .docx

МИНИСТЕРСТВО НАУКИ И ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования

«Тольяттинский государственный университет»
Архитектурно-строительный институт

(наименование института полностью)

Центр архитектурных, конструктивных решений и организации строительства

(Наименование учебного структурного подразделения)

08.03.01 Строительство

(код и наименование направления подготовки / специальности)

Промышленное и гражданское строительство

(направленность (профиль) / специализация)

Практическое задание №1
по учебному курсу «Геология»

^{(наименование учебного курса)}
Вариант 10

Обучающегося	С.Н. Какурин
	(И.О. Фамилия)
Группа	СТРбвд-2003б
Преподаватель	Т.А. Савиных
	(И.О. Фамилия)

Тольятти 2023

Оглавление

---

Задание

Исходя из данных геологической карты №1 (приложение 1), сводной стратиграфической колонки к геологической карте (приложение 2) и описании буровых скважин (приложение 3) выстроить геологические колонки по скважинам (указанным в варианте), геологический разрез (профиль) и составить пояснительную записку с характеристикой инженерно-геологических условий в зоне разреза.

Практическая работа состоит из двух частей: графической и текстовой. Графическая часть выполняется на листах миллиметровки формата А4 (297  210 мм). Текстовая часть приводится на листах бумаги также формата А4 .

Для облегчения выполнения работы в материалах курса «Геология» к выполнению Задания 1 приводится пояснение к заданию и оформлению работы по теме: «Построение геологических колонок и разреза».

Введение

Прочность, устойчивость, долговечность и экономичность строительства зданий и сооружений во многом зависит от выбора основания на которых они будут возводиться. Поэтому для будущего инженера-строителя важно обладать необходимыми знаниями в области инженерной геологии. По данным инженерно-геологических изысканий составляются геологические колонки, разрезы и карты. На основе этих данных можно получить достаточно полное представление о составе, условиях залегания горных пород, о характере и глубине залегания водоносных горизонтов, физико-геологических процессах. Всё это позволят дать инженерно-геологическую оценку местности, в частности как возможной площадки под строительство.

Не стоит забывать и об ответственном отношении к окружающей среде. При рассмотрении территории под строительство, следует рассмотреть, как это повлияет на экосистему, и при необходимости предусмотреть мероприятия по охране окружающей среды от вредного воздействия проектируемых зданий и сооружений.

1. Основная часть

1.1. Характеристика колонки №11

Из описания видно, что скважиной вскрыты (сверху вниз) современные четвертичные отложения (14,3 м), представленные двумя слоями: супесью бурой (5,8 м) и песком мелким (8,5 м). Ниже лежат верхнечетвертичные отложения песка средней крупности. Под песком средней крупности располагается флювиогляциальный песок крупный, за ним нижнекаменноугольные трещиноватые известняки, подстилаемые верхнедевонскими серыми аргиллитами. Под аргиллитами встречены протерозойские трещиноватые граниты. Грунтовые воды находятся на глубине 52,2 м, а установившийся уровень достиг абсолютной отметки 100,9 м, т.е. на глубине 4,1 м от поверхности земли.

---

1.2. Характеристика колонки №13

Из описания видно, что скважиной вскрыты (сверху вниз) пролювиальные современные четвертичные отложения (2,3 м) щебня известняка. Под ним и лежат верхнечетвертичные отложения представленные двумя слоями: суглинком бурым (7,3 м) и песком средней крупности (18,7 м). Под песком средней крупности располагается флювиогляциальный песок крупный , за ним верхнедевонские серые аргиллиты. Под аргиллитами встречены протерозойские трещиноватые граниты. Грунтовые воды находятся на глубине 56 м, а установившийся уровень достиг абсолютной отметки 98,3 м, т.е. на глубине 9,6 м от поверхности земли.

1.3. Характеристика колонки №14

Из описания видно, что скважиной вскрыты (сверху вниз) пролювиальные современные отложения, представленные слоем щебня известняка с суглинистым заполнителем (2,3 м). Ниже лежат верхнечетвертичные отложения представленные песком мелким рыхлым (10 м). Под песком встречены флювиогляциальные отложения представленные песком крупным с гравием средней плотности (15,6 м). Ниже лежат верхнедевонские серые аргиллиты (3,9 м). Под аргиллитами встречены протерозойские трещиноватые граниты (6,6 м). Грунтовые воды находятся на глубине 5,1 м, а установившийся уровень достиг абсолютной отметки 110,7 м, т.е. на 4,1 м над поверхностью земли.



Рисунок 1



Рисунок 2



Рисунок 3



Рисунок 4

2. Пояснительная записка

2.1. Характеристика рельефа по линии разреза

По геологической карте №1 видно, что рельеф местности представляет собой низменную равнину, абсолютный максимум составляет 135 м, а абсолютный минимум 112,8 м.

Геологический разрез по линии скважин показан на рисунке 4.

2.2. Стратиграфия, тектоника и литолого-петрографическое описание пород

Рассматривая стратиграфическую колонку (приложение 2), колонки скважин (приведены на рисунке 1, 2, 3) и геологический разрез (рисунок 4), видим, что наиболее древними породами, вскрытыми скважинами, являются протерозойские граниты (PQ). Между ними и залегающими выше верхнедевонскими аргиллитами (D

---

₃) имеется стратиграфический перерыв, во время которого происходило разрушение гранитов и формировался рельеф, поверхность которого могла иметь сложную форму. Это подтверждается тем, что кровля гранитов попавших в разрез, вскрыта на разных абсолютных отметках . На верхнедевонских аргиллитах без стратиграфического перерыва залегают нижнекаменноугольные известняки. В послекаменноугольное время вплоть до начала четвертичного периода осадконакопления на данном участке не происходило. В нижнечетвертичное время по пониженным частям рассматриваемой территории проходил поток, частично размывший нижнекаменноугольные известняки, который оставил свои отложения в виде разной крупности песков. В верхнечетвертичное время стала разрабатываться долина реки. Весьма вероятно, что река в это время размыла водноледниковые отложения (частично), а затем оставила свои (_aQ₃). В четвертичный период уровень реки несколько раз менялся, в результате чего были частично размыты верхнечетвертичные осадки, затем отложены современные (_aQ₄) и они же частично размыты.

2.3. Гидрогеологические условия

Проаналазировав данные буровых скважин, а так же полученного на их основе геологического разреза, видно, что скважинами вскрыты следующие водоносные горизонты:

1. 
   грунтовые воды на глубине 4,1 м (скважина №11), 9,6 м (скважина 13), 4,6 м (скважина 14)
   
2. 
   межпластовые напорные воды на глубине 52,2 м (скважина №11), 56,0 м (скважина №13), 45,4 м (скважина №14).
   

Условия для формирования верховодки не выявлены.

2.4. Физико-геологические процессы

Все находящиеся на поверхности земли породы подвержены воздействию атмосферных явлений таких как перепады температуры, деятельность ветра, атмосферной влаги и водных потоков. Следовательно, под влиянием негативных факторов этих воздействий идёт процесс разрушения одних пород и образование новых из продуктов разрушения первых.

По характеру современных четвертичных отложений можно сделать вывод, что в настоящий момент наибольший вклад в формирование рельефа рассматриваемой местности вносит геологическая деятельность реки. Это подтверждается преобладанием аллювиальных отложений.

Карстовые явления подтверждаются карстовыми воронками на геологической карте и данными буровых скважин. Одним их самых важных условий развития карста является степень водопроницаемости пород. Чем более водопроницаема порода, тем интенсивнее развивается процесс растворения. Наилучшие условия в этом отношении создаются в трещиноватых породах, которые в данном случае представлены трещиноватым известняком.

---

Заключение

На прочность, устойчивость и экономичность строительства в значительной степени влияет выбор основания под фундаменты зданий и сооружений, а так же конструктивного решения фундамента. Основанием в строительстве называют толщу грунта расположенного под фундаментом и воспринимающего нагрузку от возведённого на нём здания или сооружения. Естественными основаниями принято считать грунты, обладающие достаточной прочностью в своём естественном состоянии без каких-либо улучшений. Искусственными основаниями называют грунт, несущая способность которого улучшена в следствии определённых технических мероприятий (уплотнение, закрепление, замена грунта).

Верхняя толща пород по линии разреза представлена:

• 
  супесью бурой текучей, расположенными в пониженной и заболоченной части рельефа, с расположением грунтовых вод в толще рассматриваемой породы (глубина залегания грунтовых вод 7,2 м от поверхности земли).
  
• 
  песками различного гранулометрического состава, расположенными по склонам образованным руслом реки. Глубина залегания грунтовых вод 4,6 м от поверхности земли
  
• 
  суглинком бурым с расположением грунтовых вод в толще рассматриваемой породы (глубина залегания грунтовых вод 5,1 м от поверхности земли).
  
• 
  известняком трещиноватым, местами закарстованным, имеющем выходы на открытых склонах.
  
• 
  щебнем известняка с суглинистым заполнителем, расположенным у подножия возвышенностей. Грунтовые воды залегают на глубине 25 м.
  

Решение о применении в качестве оснований под здания и сооружения грунтов в естественном их состоянии или необходимости их улучшения принимается на основании расчёта. В соответствии со СНиП 2.02.01-83* основания должны рассчитываться по двум группам предельных состояний: первой – по несущей способности и второй – по деформациям. Характеристики грунтов природного происхождения должны определяться, как правило, на основе их непосредственных испытаний в поле или в лабораторных условиях с учётом возможного изменения влажности грунтов в процессе строительства и эксплуатации.

Не владея в должной степени методикой расчёта несущей способности и деформации грунта, и не обладая данными об их физико-механических характеристиках можно дать следующие общие рекомендации:

1. 
   Скальные грунты представляют собой изверженные, метаморфические и осадочные породы с жесткими связями между зернами. К ним относятся песчаники, граниты, известняки, базальты и др. Скальные основания высокопрочные и практически несжимаемы под нагрузкой от здания. Однако, трещиноватость породы может в значительной степени снизить показатели несущей способности оснований. Трещиноватый известняк может служить основанием в естественном состоянии при должной оценке его физико-механических свойств. При необходимости увеличения несущей способности основания выполняется тампонажное закрепление, а для уменьшения фильтрации воды применяют битумизацию и глинизацию.
   
2. 
   Крупнообломочные грунты, не содержащие растворяющихся в воде обломков (гипс, глинистые сланцы, ангидриты) обладают высокой несущей способностью и малосжимаемы. Щебень известняка с суглинистым заполнителем расположен выше уровня грунтовых вод, однако, подстилающий его песок мелкий, рыхлый находится в насыщенном грунтовыми водами состоянии, а следовательно может прейти в текучее состояние, подвержен просадкам и пучению при промерзании. Необходимо предусмотреть мероприятия по понижению уровня грунтовых вод на площадке строительства, а также исключить возможность увлажнения основания вблизи от фундаментов. Эффективным методом улучшения песчаных грунтов служит химическое закрепление грунта поскольку она позволяет решить сразу несколько задач: увеличить прочность, морозостойкость, уменьшить водопроницаемость грунта.
   
3. 
   Песчаные грунты малосжимаемы. Деформации под нагрузкой стабилизируются в первый год эксплуатации здания. Это надежное и прочное основание. Наиболее прочны кварцевые пески. Прочность песков снижается при уменьшении крупности частиц и повышении влажности грунта. Мелкие и пылеватые пески при насыщении водой становятся текучими, приобретают подвижность и их несущая способность уменьшается. Крупные пески при промерзании не вспучиваются. Песок мелкий с глыбами известняка и дресвой, рыхлый находиться в насыщенном грунтовыми водами состоянии, что может привести к повышению их подвижности. Для уменьшения просадочности грунта рекомендуется провести уплотнение. Так же в качестве мероприятий по увеличению несущей способности грунта можно порекомендовать химическое закрепление грунта (например, силикатизацию).
   
4. 
   Глинистые грунты в сухом и маловлажном состоянии представляют собой прочное основание, которое деформируется незначительно: стабилизация осадки протекает в течение нескольких лет после возведения здания. По мере повышения влажности глинистый грунт переходит из твердого в пластичное или даже в текучее состояние. Грунты вязкие, подвержены пучению при замерзании. Супесь серая заторфованная, текучая, равно как и подстилающий её ил серый заторфованный, текучий находятся в насыщенном грунтовыми водами состоянии и характеризуются высокой сжимаемостью и низкими показателями сопротивления сдвигу, что в свою очередь не позволяет рекомендовать их в качестве естественных оснований. Исходя из всего выше сказанного наиболее эффективным методом повышения несущей способности основания была бы замена грунта на более плотный. При проектировании оснований необходимо учитывать высокий уровень грунтовых вод.
   

---