Для скв.68

Для скв.67.

Бикарбонатная щелочность HCO₃^- , мг/л: 287 > 85.4.

Водородный показатель рН: 6.4 < 6.5.

Содержание магнезиальных солей в пересчете Mg²⁺, мг/л: 49 < 1000.

Содержание едких щелочей в пересчете на ионы К⁺ и Na⁺, мг/л: 57 > 50.

Содержание сульфатов в пересчете на ионы SO₄^2-, мг/л:266 > 250.

Вода является агрессивной по отношению к бетону из-за содержания бикарбонатной щелочности, едких щелочей.

2.4 Категория сложности участка по гидрогеологическим факторам – средней сложности.

Таблица 4.2 Выражение результатов анализа.

HCO₃ 42 SO₄ 48

М_0,44 рН 6,1

Са 48 Mg 35 К+Na 17

По общему содержанию солей устанавливаем наименование воды – пресная,

По преобладающим ионам – бикарбонатно-кальциевая.

По кислотности – щелочная.

Грунтовые воды на участке являются неагрессивными по отношению к бетону.

Оценка качества воды по отношению к бетону.

Для скв.68.

Бикарбонатная щелочность HCO₃^- , мг/л: 323 > 85.4.

Водородный показатель рН: 6.1 > 6.5.

Содержание магнезиальных солей в пересчете Mg²⁺, мг/л: 51 < 1000.

Содержание едких щелочей в пересчете на ионы К⁺ и Na⁺, мг/л: 17 < 50.

Содержание сульфатов в пересчете на ионы SO₄^2-, мг/л:285 > 250.

Вода является агрессивной по отношению к бетону из-за содержания бикарбонатной щелочности, едких щелочей.

2.4 Категория сложности участка по гидрогеологическим факторам – средней сложности.

3. ГИДРОГЕОЛОГИЧЕСКИЕ РАСЧЕТЫ

ПРИ СТРОИТЕЛЬНОМ ВОДОПОНИЖЕНИИ

3.1 Расчёт притока воды к совершенным выработкам (котлован):

Исходные данные:

Скважина № 68

Размеры колована 27 х 32 м,

До водоупора

Тип выемки – совершенный (дно котлована врезается в водоупор)

Характер потока вокруг выемки – радиальный

Глубина залегания грунтовых вод d = 10,3 м

H₁ – мощность водоносного горизонта (H₁ = S = 6.8 м)

Коэффициент фильтрации k = 10 м/сут

R – радиус влияния водопонижения, м

R_нач = 2 S

R_табл = 120 м

r₀ – приведенный радиус «большого колодца», м

- радиус влияния «большого колодца», м

Расчет притока воды:

Расчёт притока воды к совершенным выработкам (траншея)

Исходные данные:

Скважина № 66

Глубина траншеи h_тр = 2,6 м

Длина траншеи = 1,4*200 м

Тип выемки – не совершенный (дно траншеи не доходит до водоупора)

Характер потока вокруг выемки – плоский

Глубина залегания грунтовых вод d = 9,0 м

Водопонижение S = 0,9 x 2,6= 0,45 м

h_wk - высота столба воды в траншее до водопонижения, м

h_wk = 0,9 м

H_A1 – мощность водоносного горизонта до водопонижения, м

H_A1 = 1,7· h_wk = 1,7 · 0,9 = 1,53 м

H_A2 – мощность водоносного горизонта после водопонижения, м

H_A2 = H_A1 – S = 1,53– 0,45 = 1,08 м

Коэффициент фильтрации k = 20 м/сут

R – радиус влияния водопонижения, м

R_табл = 100 м

r₀ – приведенный радиус «большого колодца», м

Расчет притока воды:

Рисунок 5. Схема притока к совершенной траншее.

4. ПРОГНОЗ ПРОЦЕССОВ В ГРУНТОВОЙ ТОЛЩЕ,

СВЯЗАННЫХ С ПОНИЖЕНИЕМ УРОВНЯ ГРУНТОВЫХ ВОД

1. Механическая суффозия в откосах выемки

Возможность развития суффозии определим по графику Истоминой. Значение С_u = 12,4 было определено ранее.

Значение i рассчитаем по формуле:

i = S/0,33R, (12)

где S – разность напоров водоносного слоя, S=0,5м;

R – путь фильтрации, равный наибольшему значению радиуса влияния, м;

Принимаем табличное значение R = 120м.

i = 0,5/0,33×120 = 0.05

Получаем точку на графике (0,05;12,4), находящуюся ниже кривой, т.е. в области безопасных градиентов. Суффозионного выноса можно не опасаться.

2. Фильтрационный выпор в дне выемки

Т.к. котлован – совершенный и величина градиента при водопонижении i<1, то фильтрационного выпора можно не опасаться.

3. Оседание поверхности земли

Предварительный расчет осадки территории произведем по формуле:

, (13)

где S_w – величина водопонижения, принимаем S_w = S = 0.5м;

Е – модуль общей деформации грунта в зоне депрессионной воронки,

примем Е= 40×10³ кПа.

, (14)

, (15)

, (16)

или , (17)

где γ – удельный вес грунта, для суглинка γ = 27,2 кН/м³;

γ_sb – то же ниже уровня грунтовых вод;

γ_s - удельный вес твердых частиц грунта, кН/м³;

γ_w - удельный вес воды, γ_w = 10 кН/м³;

n, е – показатели пористости, n = 0,55 д.ед., е = 0,9;

w – влажность, для суглинка w=14…19%.

Рисунок 6. Схема оседания поверхности земли при водопонижении:

А – зона аэрации до водопонижения, Б – зона полного водопонижения,

В – зона «осушенного» грунта.

5. ОЦЕНКА ВОЗДЕЙСТВИЯ НАПОРНЫХ ВОД НА ДНО КОТЛОВАНА (ТРАНШЕИ)

При высоком давлении напорных вод возможен подъем дна котлована за счет разуплотнения грунта в его основании или прорыв напорных вод в котлован (рис.7). Проверим, возможны ли данные явления на участке. Для этого вычислим значения избыточного давления и давления грунта и сравним их.

Давление напорных вод рассчитывается по формуле:

р_изб = γ_w×H_w, (18)

где H_w – разность высот между уровнем появления воды и уровнем установившейся воды,.

γ_w – удельный вес воды, кН/м³.

Давление грунта рассчитаем по формуле:

р_гр = γ×h_гр, (19)

где γ – удельный вес грунта, кН/м³;

h_гр – высота слоя грунта между водоносным слоем и дном котлована.

Высоту грунта можно определить как разность глубины залегания водоносного слоя и глубины котлована. В данном случае:

h_гр = 10,3 – 7,4 – 2 = 0,9 м.

р_гр = 27,2×2 = 54,4 кПа

H_w = 10,2 – 5,5 = 4,7 м.

р_изб = 10×4,7 = 47 кПа

Т.к. р_изб<р_гр, то прорыва напорных вод в котлован не будет.

Рисунок 7. Схема воздействия напорных вод на дно котлована

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Участок представляет собой долину, имеющую небольшой уклон на запад. Абсолютные отметки поверхности от 11,4м до 10,3м. Уклон I_66-67 = 0,008;

Уклон I_67-68 = 0,018.

Из геологического разреза участка видно, что в основании залегает слой коренной породы, представленный голубой глиной. Такая глина является достаточно устойчивым основанием. Четвертичные отложения – гляциальный и элювиальные – представлены песками различной крупности и водонасыщенности, а также слоем суглинка с линзами супеси. Слои залегают наклонно, мощность их изменяется закономерно.

В четвертичных отложениях наблюдаются отличия в структуре и водонасыщении слоев, что дает основания для выделения большого числа ИГЭ

Слои песка являются водоносными, а слои суглинок и глина – водоупорными. В результате чего на участке имеется два типа подземных вод: ненапорные грунтовые и напорные.

Площадка для строительства, расположенная на данном участке имеет II категорию сложности (среднюю).

Перед началом строительных работ на участке необходимо произвести водопонижение, тип – самотечное, т.е. отвод воды дренажной траншеей. В результате водопонижения произойдет некоторое оседание поверхности земли.

1. Категория сложности инженерно-геологических условий.

Категория сложности – II(средней сложности).

Геоморфологические условия – площадка в пределах нескольких

геоморфологических элементов одного генезиса. Поверхность наклонная, слабо расчлененная.

Геологические факторы в сфере взаимодействия зданий и сооружений с геологической средой – находится не более 4 слоев различных по литологии, залегающих наклонно, с выклиниванием. Мощностью изменяется закономерно. Существенное изменение характеристик свойств грунтов в плане или по глубине.

Гидрогеологические факторы в сфере взаимодействия зданий и сооружений с геологической средой – несколько выдержанных горизонтов подземных вод, местами с не однородным химическим составом.

Слабый ИГЭ - Супесь пылеватая пластичная, песок пылеватый.

ИГЭ в пределах пробуренной толщи: перечислить.

2. Категория сложности участка по гидрогеологическим факторам.

Участок относится ко II категории сложности, т.к. имеет два горизонта подземных вод с неоднородным химическим составом.

3. Неблагоприятные процессы в грунтовой толще, связанные с техногенным воздействием при строительном освоении территории.

Возможен прорыв напорных вод.