Геологический разрез и его построение по карте горных пород

Значение инженерной геологии для промышленного и гражданского строительства. Описание условий образования и строительные свойства грунтовых отложений (аллювиальных). Относительный и абсолютный возраст горных пород. Основной закон фильтрации подземных вод.

Рубрика Геология, гидрология и геодезия
Вид курсовая работа
Язык русский
Дата добавления 24.06.2011
Размер файла 1,4 M

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

При наличии крупных пустот и трещин движение воды в породах носит вихревой или турбулентный характер, но это наблюдается сравнительно редко. Это второй закон.

Гидравлический уклон (гидравлический градиент I) - отношение разности напора ?Н к длине пути фильтрации l.

Современная теория движения подземных вод основывается на применении закона Дарси:

Q = kфF?H / l= kфFI, где

Q - расход воды или количество фильтрующейся воды в единицу времени, куб.м. / сут.

kф - коэффициент фильтрации, м/сут.;

F - площадь поперечного сечения потока воды, кв.м.;

?H - разность напоров, м; l - длина пути фильтрации, м.

Для получения более обоснованных значений коэффициента фильтрации применяют расчетные, полевые и лабораторные методы.

Лабораторные методы основаны на изучении скорости движения воды через образец грунта при различных градиентах напора.

Приборы, моделирующие постоянство напорного градиента - Тима, трубка СПЕЦГЕО. Применяют в основном для грунтов с высокой водопроницаемостью, например для песков.

Приборы, моделирующие переменный напор, характеризующий неустановившееся движение, обычно используют для определения коэффициента фильтрации связных грунтов с малой водопроницаемостью. Это компрессионно-фильтрационные приборы типа Ф-1М.

Полевые методы - трудоемкие и дорогие. Позволяют определить коэф. фильтрации в условиях естественного залегания пород и циркуляции подземных вод. Обеспечивают наиболее достоверные результаты.

Расчетные методы - являются приближенными и рекомендуются лишь на начальных стадиях исследования. Этот метод используют в основном для песков и гравелистых пород. Типичным примером плоского потока может служить движение подземных вод к траншеям, штольням и другим горизонтальным выработкам. Расход грунтового (безнапорного) потока в однородных условиях пород. Водоупор горизонтальный. Согласно закону Дарси определяют:

Q = kф/F = kфIсрBhср

kф - коэффициент фильтрации водоносного пласта, м/сут.;

Iср - средний напорный градиент потока; В - ширина потока, м; hср- ср. мощность потока,м

Водоупор наклонный. Единичный расход грунтового потолка определяют также из закона Дарси:

q = ? kф(h1 + h2) / 2?(H1 - H2) / l?

где Н1 и Н2 - напоры воды в сечениях I и II, отсчитанные от условной плоскости сравнения (0-0) или уровня моря.

Требования к питьевой воде.

Подземные воды широко используют для хозяйственно-питьевых целей. Пресные подземные воды - лучший источник питьевого водоснабжения, поэтому их использование для других целей не допускается.

Источником хозяйственно-питьевого водоснабжения являются подземные воды интенсивного водообмена. Глубина залегания пресных подземных вод от поверхности Земли обычно не превышает нескольких десятков метров. Однако в некоторых районах они могут залегать на глубине от 300 до 500 м.

В последние годы для хозяйственно-питьевого водоснабжения также стали использовать солоноватые и соленые подземные воды после их искусственного опреснения.

Требования к качеству питьевой воды

Показатели

СанПиН2.1.4.1074-01

ВОЗ

USEPA

ЕС

Ед. измер

Нормативы ПДК, не более

Показатель вредности

Класс опасности

Водородный показатель

ед. рН

в пределах 6-9

-

-

-

6,5-8,5

6,5-8,5

Общая минерализация(сухой остаток)

мг/л

1000 (1500)

-

-

1000

500

1500

Жесткость общая

мг-экв/л

7,0 (10)

-

-

-

-

1,2

Окисляемость перманганатная

мг О2/л

5,0

-

-

-

-

5,0

Нефтепродукты, суммарно

мг/л

0,1

-

-

-

-

-

Поверхностно-активныевещества (ПАВ),анионоактивные

мг/л

0,5

-

-

-

-

-

Фенольный индекс

мг/л

0,25

-

-

-

-

-

Щелочность

мг НСО3-

-

-

-

-

-

30

Неорганические вещества

Алюминий (Al3+)

мг/л

0,5

с.-т.

2

0,2

0,2

0,2

Азот аммонийный

мг/л

2,0

с.-т.

3

1,5

-

0,5

Асбест

милл.во-локон/л

-

-

-

-

7,0

-

Барий (Ва2+)

мг/л

0,1

с.-т.

2

0,7

2,0

0,1

Берилий(Ве2+)

мг/л

0,0002

с.-т.

1

-

0,004

-

Бор (В, суммарно)

мг/л

0,5

с.-т.

2

0,3

-

1,0

Ванадий (V)

мг/л

0,1

с.-т.

3

0,1

-

-

Висмут (Bi)

мг/л

0,1

с.-т.

2

0,1

-

-

Железо (Fe,суммарно)

мг/л

0,3 (1,0)

орг.

3

0,3

0,3

0,2

Кадмий (Cd,суммарно)

мг/л

0,001

с.-т.

2

0,003

0,005

0,005

Калий (К+)

мг/л

-

-

-

-

-

12,0

Кальций (Са2+)

мг/л

-

-

-

-

-

100,0

Кобальт (Со)

мг/л

0,1

с.-т.

2

-

-

-

Кремний (Si)

мг/л

10,0

с.-т.

2

-

-

-

Магний (Mg2+)

мг/л

-

с.-т.

-

-

-

50,0

Марганец (Mn,суммарно)

мг/л

0,1 (0,5)

орг.

3

0,5 (0,1)

0,05

0,05

Медь (Сu, суммарно)

мг/л

1,0

орг.

3

2,0 (1,0)

1,0-1,3

2,0

Молибден (Мо,суммарно)

мг/л

0,25

с.-т.

2

0,07

-

-

Мышьяк (As,суммарно)

мг/л

0,05

с.-т.

2

0,01

0,05

0,01

Никель (Ni,суммарно)

мг/л

0,1

с.-т.

3

-

-

-

Нитраты (поNO3-)

мг/л

45

с.-т.

3

50,0

44,0

50,0

Нитриты (поNO2-)

МГ/Л

3,0

-

2

3,0

3,5

0,5

Ртуть (Hg, суммарно)

мг/л

0,0005

с.-т.

1

0,001

0,002

0,001

Свинец (Pb,суммарно)

мг/л

0,03

с.-т.

2

0,01

0,015

0,01

Селен (Se, суммарно)

мг/л

0,01

с.-т.

2

0,01

0,05

0,01

Серебро (Ag+)

мг/л

0,05

-

2

-

0,1

0,01

Сероводород (H2S)

мг/л

0,03

орг.

4

0,05

-

-

Стронций (Sr2+)

мг/л

7,0

орг.

2

-

-

-

Сульфаты (SO42-)

мг/л

500

орг.

4

250,0

250,0

250,0

Фториды (F) для климатическихрайонов I и II

мг/л

1,51,2

с.-т.с.-т.

22

1,5

2,0-4,0

1,5

Хлориды (Cl-)

мг/л

350

орг.

4

250,0

250,0

250,0

Хром (Cr3+)

мг/л

0,5

с.-т.

3

-

0,1 (всего)

-

Хром (Cr6+)

мг/л

0,05

с.-т.

3

0,05

0,05

Цианиды (CN-)

мг/л

0,035

с.-т.

2

0,07

0,2

0,05

Цинк (Zn2+)

мг/л

5,0

орг.

3

3,0

5,0

5,0

с.-т. - санитарно-токсикологический
орг. - органолептический
Величина, указанная в скобках, во всех таблицах может быть установлена по указанию Главного государственного санитарного врача.
Требования по микробиологическим и паразитологическим показателям воды

Показатели

Единицы измерения

Нормативы

Термотолерантные колиформные бактерии

Число бактерий в 100 мл

Отсутствие

Общие колиформные бактерии

Число бактерий в 100 мл

Отсутствие

Общее микробное число

Число образующих колонии бактерий в 1 мл

Не более 50

Колифаги

Число бляшкообразующих единиц (БОЕ) в 100 мл

Отсутствие

Споры сульфоредуцирующих клостридий

Число спор в 20 мл

Отсутствие

Цистылямблий

Число цист в 50 мл

Отсутствие

Требования к органолептическим свойствам воды

Показатели

Единицы измерения

Нормативы

Запах

баллы

2

Привкус

баллы

2

Цветность

градусы

20 (35)

Мутность

ЕМФ (ед. мутности пофармазину)или мг/л (по каолину)

2,6 (3,5)1,5 (2,0)

Требования по радиационной безопасности питьевой воды

Показатели

Ед.измерения

Нормативы

Показатель вредности

Общая б-радиоактивность

Бк/л

0,1

радиац.

Общая в-радиоактивность

Бк/л

1,0

радиац.

Причины агрессивности воды к бетону и металлу.
Агрессивность подземных вод выражается в разрушительном воздействии растворенных в воде солей на строительные материалы, в частности, на портландцемент.
По отношению к бетону различают следующие виды агрессивности подземных вод:
* общекислотная - оценивается величиной ph, в песках вода считается агрессивной, если ph 7, а в глинах - ph 5;
* сульфатная - определяется по содержанию иона SO ; при содержании иона SO в количестве более 200 мг/л вода становится агрессивной;
* магензиальная - устанавливается по содержанию иона Mg ;
* карбонатная - связана с воздействием агрессивной углекислоты, возможна только в песчаных породах.
Агрессивность подземных вод может обладать интенсивной коррозионной активностью по отношению к металлу (окислять). Мягкая вода (с общей жесткостью менее 3,0 мг-экв/л) действует значительно агрессивнее, чем жесткая. Коррозии металла также способствует повышение температуры подземной воды, увеличение скорости ее движения, электрические токи.
Оценка коррозионной активности производится по действующему ГОСТу. После этого выбирают мероприятия по предотвращению возможной коррозии.
9. МЕТОДЫ ИНЖЕНЕРНО-ГЕОЛОГИЧЕСКИХ ИССЛЕДОВАНИЙ
Статическое зондирование основано на вдавливании зонда в грунт статической нагрузкой (рис.4). Оно применяется для испытания немерзлых и талых песчано-глинистых грунтов, содержащих не более 25 % частиц крупнее 10 мм (ГОСТ 19912-2001).
Рис. 4. Схема погружения зонда при статическом зондировании. 1 -- винтовые анкерные сваи; 2 -- рама; 3 -- зонд; 4и5 -- динамометры; 6 -- домкрат; 7 -- направляющая
В процессе зондирования по данным измерения сопротивления грунта под наконечником зонда и на боковой поверхности зонда определяют:
а) удельное сопротивление грунта под наконечником (конусом) зонда qc;
б) общее сопротивление грунта на боковой поверхности Qs (для зонда типа I);
в) удельное сопротивление грунта на участке боковой поверхности (муфте трения) зонда fs (для зонда типа II).
Метод статического зондирования применяют совместно с другими видами инженерно-геологических работ или отдельно для:
- выделения инженерно-геологических элементов (толщины слоев и линз, границ распространения слоев и линз, границ распространения грунтов различных видов и разновидностей);
- оценки пространственной изменчивости состава и свойств грунтов;
- определения глубины залегания кровли скальных и крупнообломочных грунтов;
- количественной оценки характеристик физико-механических свойств грунтов (плотности, модуля деформации, угла внутреннего трения и сцепления грунтов и др.);
- определения степени уплотнения и упрочнения грунтов во времени и пространстве;
- оценки возможности забивки свай и определения глубины их погружения;
- определения данных для расчета свайных фундаментов;
- выбора мест расположения опытных площадок и глубины проведения полевых испытаний, а также мест отбора образцов грунтов для лабораторных испытаний;
- контроля качества геотехнических работ.

Динамическое зондирование предназначено для исследования песчано-глинистых пород, содержащих не более 40 % крупнообломочного материала, на глубину до 20 м. С помощью этого метода можно:

· расчленить разрез пород на слои, отличающиеся сопротивлением динамической пенетрации с высокой точностью (до 0,05 м);

· установить их степень однородности, определить показатели некоторых свойств и глубину забивки свай.

Динамическое сопротивление пенетрации

Зонд, включающий штанги и наконечник, забивают в грунт ударами молота, падающего с фиксированной высоты (рис. 7.3). При забивке зонда фиксируют число ударов и глубину погружения зонда от одного залога, который устанавливают в зависимости от сопротивления грунта. Сопротивление, оказываемое грунтом зонду, называется динамическим сопротивлением пенетрации. Оно включает сопротивление грунта прониканию наконечника и силу трения по боковой поверхности зонда (между грунтом и штангами).

Рис. 5. Схема установки динамического зондирования. 1 -- конический наконечник; 2 -- штанга зонда; 3 -- наковальня; 4 -- молот; 5 -- захват молота; 6 -- ограничитель высоты подъема молота

Результаты динамического зондирования

Результаты динамического зондирования представляют в виде графиков (рис. 7.4): зависимости показателя зондирования N, щ, pд от глубины о3. Рядом специалистов (В. А. Дуранте, Г. К. Бондарик, И. Оде и др.) были предложены различные классификации плотности сложения (или плотности грунта) песчаных пород разного генезиса. По показателям динамического зондирования можно определять приближенные значения показателей свойств.

Динамическое зондирование - это исследование грунтов погружением конуса (зонда) в грунт ударным способом, причем внедрение конуса в грунт осуществляется специальной установкой.

При динамическом зондировании измеряют глубину погружения зонда h от определенного числа ударов молота (залога). По данным измерений вычисляют условное динамическое сопротивление грунта погружению зонда Pd.

Метод динамического зондирования грунтов широко используется при инженерно-геологических изысканиях для определения физико-механических свойств грунтов. Этот метод технически более просто осуществим по сравнению с методом статического зондирования и применяется для исследования самых разнообразных грунтов. Из-за простоты конструкций установок динамического зондирования, их небольшой массы, удобства в обслуживании при значительной производительности этот метод является наиболее распространенным не только на территории Беларуси, но также ближнего и дальнего зарубежья.

Динамическое зондирование как и ударно-вибрационное, статическое зондирование применяется в комплексе с другими лабораторными и полевыми методами для:

- выделения инженерно-геологических элементов (толщины слоев и линз, границ распространения слоев и линз, границ распространения грунтов различных видов и разновидностей);

- оценки пространственной изменчивости состава и свойств грунтов;

- определения глубины залегания кровли скальных и крупнообломочных грунтов;

- количественной оценки характеристик физико-механических свойств грунтов (плотности, модуля деформации, угла внутреннего трения и сцепления грунтов и др.);

- определения степени уплотнения и упрочнения грунтов во времени и пространстве;

- оценки возможности забивки свай и определения глубины их погружения;

- определения данных для расчета свайных фундаментов;

- выбора мест расположения опытных площадок и глубины проведения полевых испытаний, а также мест отбора образцов грунтов для лабораторных испытаний;

- контроля качества геотехнических работ.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Золотарев Г.Е. и др. Учебное пособие по инженерной геологии. Изд. МГУ-М., 1970

2. Сергеев Е.М. Инженерная геология.- Издательство Московского Университета, 1978

3. Ананьев В.П. Инженерная геология: Учеб. Для строит. Спец. Вузов - 2-е издание перераб. И доп. - М.: Высш. шк., 2002

4. Л.М. Байдалина Геологические карты и разрезы, Методическое руководство для студентов заочной и очной форм обучения, Екатеринбург, 1998

5. Л.М. Байдалина Минералы и горные породы, Методическое руководство для студентов заочной и очной форм обучения, Екатеринбург, 1998

Размещено на Allbest.ru


Подобные документы

  • Значение инженерной геологии для строительства. Физико-механические свойства горных пород. Суть процессов внешней динамики Земли (экзогенных процессов). Классификация подземных вод, основной закон фильтрации. Методы инженерно-геологических исследований.

    контрольная работа [1,5 M], добавлен 26.07.2010

  • Характеристики и свойства горных пород и их породообразующих минералов. Условия образования эоловых отложений. Составление инженерно-геологической характеристики грунтов. Описание подземных межмерзлотных вод, особенности их существования и движения.

    контрольная работа [588,9 K], добавлен 31.01.2011

  • Происхождение, минеральный состав, структура, текстура и практическое значение серпентинитов, габбро и супеси. Относительный возраст горных пород. Указание по построению карты гидроизогипс для выполнения изыскательских работ на строительной площадке.

    контрольная работа [956,1 K], добавлен 10.01.2014

  • Сущность понятия "инженерная геология". Минерал мусковит и порода сенит-порфит, супесь, мел. Условия образования и строительные свойства грунтовых отложений. Процесс просадки леса и обвала, возможные защитные мероприятия. Классификация подземных вод.

    контрольная работа [59,7 K], добавлен 23.04.2010

  • Методы определения возраста горных пород, слагающих Землю. Возраст пород слоя Базальт Карденас в восточной части Большого Каньона. Геологическая “блоковая" схема расположения пластов горных пород Большого Каньона. Ошибки радиологического датирования.

    реферат [1,4 M], добавлен 03.06.2010

  • Общее описание и характерные черты осадочных горных пород, их основные свойства и разновидности. Типы слоистости осадочных горных пород и структура. Содержание и элементы обломочных пород. Характеристика и пути образования химических, органогенных пород.

    реферат [267,1 K], добавлен 21.10.2009

  • Понятие о геологическом времени. Дегеологическая и геологическая стадии развития Земли. Возраст осадочных горных пород. Периодизация истории Земли. Общие геохронологическая и стратиграфическая шкалы. Методы определения изотопного возраста горных пород.

    реферат [26,1 K], добавлен 16.06.2013

  • Типы природных емкостей подземных вод, водоносность кристаллических и трещиноватых пород. Свойства порово-трещинного пространства, влагоемкость горных пород. Гидрогеологическая стратификация Прикаспийской впадины в пределах Астраханской области.

    курсовая работа [333,5 K], добавлен 08.10.2014

  • Составление инженерно-геологического разреза участка строительства и его интерпретация. Анализ рельефа, горных пород и их свойств, подземных вод, инженерно-геологических процессов. Оценка физико-механических свойств грунтов исследуемой территории.

    курсовая работа [18,6 K], добавлен 26.01.2014

  • Исторический образ, обзор первобытной обработки камня. Залегания горных пород и их внешний вид. Структура, текстура горных пород Южного Урала. Способы и оборудование для механической обработки природного камня. Физико-механические свойства горных пород.

    курсовая работа [66,9 K], добавлен 26.03.2011

Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д.
PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах.
Рекомендуем скачать работу.