Файл: Строительный факультет Кафедра геотехники оценка гидрогеологических условий площадки строительства курсовая работа.docx

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение

Высшего образования

САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ

АРХИТЕКТУРНО-СТРОИТЕЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ (СПБГАСУ)

Строительный факультет

Кафедра геотехники

ОЦЕНКА ГИДРОГЕОЛОГИЧЕСКИХ УСЛОВИЙ ПЛОЩАДКИ

СТРОИТЕЛЬСТВА

Курсовая работа


Работу выполнил

Студент группы 5-СДПГСуст-2

Тимохина Д.В.

Проверил преподаватель

Ремизова Н.В.

Санкт-Петербург 2023 г.

Оглавление

1. Введение

Воды, находящиеся в верхней части земной коры, носят название подземных вод. Науку о подземных водах, их происхождении, условиях залегания, законах движения, физических и химических свойствах, связях с атмосферными и поверхностными водами называют гидрогеологией. Для строителей подземные воды в одних случаях служат источником водоснабжения, а в других выступают как фактор, затрудняющий строительство. Особенно сложным является производство земляных и горных работ в условиях притока подземных вод, затапливающих котлованы, карьеры, траншеи. Подземные воды ухудшают механические свойства рыхлых и глинистых пород, могут выступать в роли агрессивной среды по отношению к строительным материалам, вызывают растворение многих горных пород (гипс, известняк и др.) с образованием пустот и т. д.

Инженерно-геологические изыскания приходятся на начальный этап строительства любого объекта, а значит, от достоверности полученных данных зависит успех всей последующей работы над проектом.

---

Для целей проектирования и строительства понятие «гидрогеологические условия» можно определить, как совокупность следующих характеристик водоносных горизонтов:

1. 
   их количество в изученном разрезе,
   

2. 
   глубина залегания,
   

3. 
   мощность и выдержанность,
   

4. 
   тип по условиям залегания,
   

5. 
   наличие избыточного напора,
   

6. 
   химический состав,
   

7. 
   гидравлическая связь с поверхностными водами и другие показатели режима.
   

Грамотный анализ совокупности характеристик водоносных горизонтов позволяет избежать негативных последствий при изменении режима подземных вод, - затопления котлованов, коррозии подземных строительных конструкций, осадки фундамента и др.

Целью данной курсовой работы является анализ геологических и гидрогеологических условий выделенного участка, по результатам которого

необходимо определить категорию его сложности и возможные неблагоприятные воздействия при строительном освоении данной территории, а также предложить необходимые защитные мероприятия.

Номер зачетной книжки 21200490.

Номер заданного участка – 10.

Номера заданных скважин – 71, 74, 77.

2. Геологические условия

Карта фактического материала

Масштаб 1:2000



Рис.1. Карта фактического материала. Участок 10.

Условные обозначения:



Буровая скважина, абсолютная отметка устья скважины.



Изогипса с абсолютной отметкой.

2. 1. Характеристика рельефа заданного участка

Участок имеет неровности микрорельефа, территория рассматриваемого участка представляет собой фрагмент выпуклых вершин холмов и холмистые водораздельные поверхности в пределах абсолютных отметок от 22,9 до 24,0 м. Колебание высот на участке – 1,1 м.

Вычислим крутизну склонов:

Таблица 1.

Скважина	Начальная отметка	Конечная отметка	Разность высот	Расстояние	Уклон в градусах	Уклон в процентах
76-75	22,9	24,0	1,1	142	0,77	7,7
72-75	22,9	24,0	1,1	58	1,9	19
77-78	23,0	23,2	0,2	117	0,17	1,7
77-73	23,0	23,1	0,1	61	0,16	1,6
73-74	23,1	23,6	0,5	56	0,89	8,9
72-78	2,9	23,2	0,3	72	0,4	4
76-77	22,9	23,0	0,1	62	0,16	1,6
72-71	22,9	23,5	0,6	74	0,81	8,1
78-75	23,2	24,0	0,8	56	1,4	14
76-74	22,9	23,6	0,7	93	0,75	7,5
74-75	23,6	24,0	0,4	54	0,74	7,4
77-75	23,0	24,0	1,0	118	0,85	8,5
73-71	23,1	23,5	0,4	88	0,45	4,5

---

Максимальный уклон составляет imax = 1,9^◦на СЗ части участка.

Общий уклон найдем как среднее значение всех уклонов: i=0,766 ^◦.

2.2. Литологические разрезы (колонки)

Геолого-литологические колонки опорных скважин.

Таблица 2.

№ слоя	Индекс слоя	Полевое описание пород	Отметка подошвы слоя, м	Сведения о воде
				Отметка появления, м	Установившийся уровень
1	2	3	4	5	6
Скважина номер 71. Абсолютная отметка устья 23,5 м
1	ml IV	Неизвестный слойё1	19,4	21,0	21,0
2	lg III	Суглинок ленточный, мягкопластичный	17,8
3	g III	Песок крупный, средней плотности, водонасыщенный	15,5	17,8	20,5
4	g III	Суглинок с гравием, мягкопластичный	14,5
5	Є1	Глина голубая, полутвердая	13,5
Скважина номер 74. Абсолютная отметка устья 23,6 м
1	ml IV	Песок средней крупности, средней плотности	20,6	22,8	22,8
2	lg III	Суглинок ленточный, мягкопластичный	18,1
3	g III	Песок крупный, средней плотности, водонасыщенный	16,5
4	g III	Суглинок с гравием, мягкопластичный	14,6
5	Є1	Глина голубая, полутвердая	13,6
Скважина номер 77. Абсолютная отметка устья 23,0 м
1	ml IV	Песок средней крупности, средней плотности	19,4	21,8	21,8
2	lg III	Суглинок ленточный, мягкопластичный	17,8
3	g III	Песок крупный, средней плотности, водонасыщенный	15,5
4	g III	Суглинок с гравием, мягкопластичный	14,5
5	Є1	Глина голубая, полутвердая	13,5

---

2. 3. Анализ гранулометрического состава грунта

Результаты гранулометрического анализа грунтов для неназванного слоя

скважины 71.

Таблица 3.

№ участка	№ скважины	Галь­ка	Гравий			Песчаные						Пылеватые			Глини­стые <0,002
		>100	10-5	5-2	2-1		1-0,5	0,5-0,25	0,25–0,1	0,1–0,05	0,05-0,01		0,01–0,002
10	71	–	1	1	13		17	37	21	6	4		–	–

Вспомогательная таблица для определения разновидности грунта по крупности:

Таблица 4.

Диаметры частиц, мм	>10	>2	>0.5	>0.25
Содержание по массе, %	—	2	32	69

Поскольку содержание частиц диаметром больше 0,25 мм больше 50%, то делаем вывод, что песок средней крупности.

Для песка средней крупности определяем коэффициент пористости: n = 0,66. По коэффициенту пористости можем определить плотность песка – средняя плотность.

Пористость – отношение объёма пор к массе грунта. Коэффициент пористости выражает пористость.

Плотность частиц грунта – плотность минеральной части скелета грунта без учета пор, органических остатков и воды относительно объема, занимаемого этим грунтом.

Плотность грунта – отношение массы грунта, включая поры, органическое вещество, воду, к объёму, занимаемому этим грунтом.

Вспомогательная таблица для построения графика суммарной кривой гранулометрического состава

Таблица 5.

Диаметры частиц, мм	<10	<5	<2	<1	<0.5	<0.25	<0.1	<0.05	<0.01	<0.002
Содержание по массе, %	100	99	98	85	68	31	10	4	0	0

---

По данным вспомогательной таблицы строим суммарную кривую гранулометрического состава.

Для построения кривой гранулометрического состава мы из точек на вертикальной оси, соответствующих 10 и 60 %, про­водим горизонтальные линии до пересечения с кривой; из точек пере­сечения опускаем перпендикуляры на горизонтальную ось; получен­ные на ней точки показывают значения d₁₀ и d₆₀.



Рис. 2. Кривая гранулометрического состава.

Значения действующего и контролирующего диаметров:

d₁₀=0,1мм, d₆₀=0,43мм.
Степень неоднородности грунтов:
???????? =
Поскольку коэффициент неоднородности Cu >3, то грунт согласно ГОСТ 25100-2011 относится к неоднородным грунтам, так же Cu <10 что показывает то что грунт суффозионно-устойчив.
Суффозия – процесс выноса мелких частиц грунта потоками грунтовых вод через его (грунта) поры и трещины; приводит к карсту.

Вывод: песок является средней крупности, средней плотности, неоднородный.

2. 4. Инженерно-геологический разрез

Инженерно-геологические элементы – ИГЭ – некоторый объем грунта одного и того же номенклатурного вида, обладающий сходными физикомеханическими свойствами.
Число пластичности – Ip – это характеристика грунтов, отражающая их способность удерживать воду
Показатель текучести – IL – характеризует состояние природной влажности глинистого грунта (твердые, полутвердые, тугопластичные, мягкопластичные, текучепластичные, текучие). Исключение составляют супеси (твердые, пластичные, текучие).
Модуль деформации – отражает вертикальную деформацию грунта под воздействием нагрузки без возможности бокового расширения.
Выделяем 7 инженерно-геологических элементов.



Рис. 3. Геологический разрез



Рис. 4. Инженерно-геологический разрез

Физико-механические свойства инженерно-геологических элементов:

Таблица 6.

№ ИГЭ	Наименование грунта	Индекс			Плотность частиц грунта ρS, г/см3		Плотность грунта ρ ,г/см3		Число пла­стичности Ip, д. ед.		Показатель те­кучести IL, д.ед.		Пористость n, д. ед.		Коэффициент пористости е, д. ед.		Модуль дефор­мации Е, МПа
1	Песок средней крупности, средней плотности	ml IV			2,65		1,65		-		-		0,40		0,66		35
2	Суглинок ленточный, мягкопластичный	ml IV			2,62		1,85		0,06		0,5		0,51		1,05		7
3	Песок, крупный, средней плотности, водонасыщен­ный	g III			2,65		1,74		-		-		0,41		0,68		18
4	Суглинок с гравием, мягкопластич­ная	lg III			2,71		2,05		0,12		0,7		0,38		0,6		8
5	Глина голубая, полутвердая	Є1			2,77		2,16		0,18		0,2		0,32		0,46		35
6	Суглинок с гравием, тугопластичный	g III			2,15		2,71		0,14		-		0,31		0,45		20
7	Глина голубая, твердая		Є1	2,26		2,53		0,28		-		0,30		0,42		30

---