Предмет и содержание инженерной геологии

Такие скважины проходят обычно в водоносных пластах небольшой мощности, так как установка длинного фильтра затруднительна по техническим причинам. [3]

Производительность совершенной скважины в артезианском пласте

Одно из важных отличий артезианской скважины - ее высокая производительность. Для частного сектора, в зависимости от района и мощности водоносного пласта она может достигать 5 кубометров в час. В среднем артезианская скважина способна выдавать 2,5-3 кубометра воды в час. При этом скважина на неглубокий известняк дает в среднем 1000-1500 л/ час, на песок в среднем 300-700 литров в час.

Определения направления подземных вод

По отсутствии карт, отражающих положение свободной или пьезометрической поверхности грунтовых вод, для определения направления их движения необходимо иметь не менее трех выработок, чтобы установить отметки уровня вод. Выработки желательно располагать по углам равностороннего треугольника с длиной стороны от 50 до 200 метров (чем меньше уклон потока, тем больше расстояние между скважинами). По известным или установленным отметкам уровня грунтовых вод путем интерполяции составляется план изолинии свободной или изотермической поверхности определяется направление движения потока по линиям токов.

Методы определения коэффициента фильтрации грунтов

Методы определения коэффициента фильтрации по ГОСТ 25584 применяются для песчаных, пылеватых и глинистых грунтов и не распространяется на грунты в мерзлом состоянии, а также не устанавливают коэффициент фильтрации при химической суффозии грунтов. Коэффициентом фильтрации называют скорость фильтрации воды при градиенте напора, равном единице, и линейном законе фильтрации. Коэффициент фильтрации определяют на образцах ненарушенного (природного) сложения или нарушенного сложения заданной плотности. Для определения коэффициента фильтрации песчаных грунтов нарушенного сложения следует применять образцы, высушенные до воздушно-сухого состояния. Максимальный размер частиц песчаных грунтов не должен превышать 1/5 внутреннего диаметра прибора для определения коэффициента фильтрации. Коэффициент фильтрации песчаных грунтов определяют при постоянном заданном градиенте напора с пропуском воды сверху вниз или снизу вверх, при предварительном насыщении образца грунта водой снизу вверх. Коэффициент фильтрации пылеватых и глинистых грунтов определяют при заданных давлении на грунт и переменном градиенте напора с пропуском воды сверху вниз или снизу вверх, при предварительном насыщении образца грунта водой снизу вверх без возможности его набухания. Для насыщения образцов грунта и фильтрации применяют грунтовую воду с места отбора грунта или воду питьевого качества. В случаях, устанавливаемых программой исследований, допускается применять дистиллированную воду.

Определение скорости движения подземных вод

Отметим только, что главнейшим средством для опытов по определению действительной скорости движения подземных вод являются так называемые индикаторы (красящие вещества, хлористые соли, соли лития, соли, сильно повышающие электропроводимость воды и др.), т. е. вещества, вводимые в водоносный горизонт с целью наблюдения за движением воды. В настоящей работе мы рассмотрим лишь некоторые теоретические и методические вопросы передвижения воды в порах грунта. Движение воды в порах грунта представляется в следующем виде. Слой воды, непосредственно прилегающий к частицам горной породы, прочно удерживается молекулярными силами и при гравитационном движении воды остается неподвижным. Следующий слой частиц воды при движении испытывает трение от соприкосновения с неподвижным слоем воды. Такое же трение последовательно развивается и в других слоях частиц воды. Поэтому скорость движения воды возрастает от стенок пор к их середине, где она достигает максимальной величины.

Цель, задачи и состав инженерно-геологических изысканий

ИНЖЕНЕРНО-ГЕОЛОГИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ-- комплекс работ, направленных на изучение взаимодействия разных видов инженерной деятельности (строительство, горные разработки) с геологической средой. В задачу инженерно-геологического исследования входит изучение строения толщ пород, подземных вод, параметров геофизическихполей (гравитационных, геотермических, электромагнитных и др.), механических свойств пород, характера и интенсивности геологических процессов. Исследования включают инженерно-геологические съемки разных масштабов, геофизические работы, проходку скважин и горных выработок с опробованием пород и подземных вод, полевые опытные работы по изучению механических свойств пород (различные виды зондирований, статической нагрузки на штампы и др.) и определению гидрогеологических параметров (откачки, нагнетания, наливы и др.), лабораторные работы, различные виды моделирования.

Разведочные работы. Бурение, электроразведка

В районах, где геологи-поисковики обнаружили существенные признаки полезных ископаемых, проводят поисково-разведочные работы. Сеть маршрутов сгущается, роют канавы, закладываются шурфы и другие разведочные горные выработки.

Если поисково-разведочные работы подтвердили наличие в районе больших скоплений полезных ископаемых, начинается следующий этап работы -- разведка. Поиски и разведка тесно связаны между собой, и один вид работ является по существу про должением и дополнением другого.

Разведка необходима, чтобы выяснить, достаточно ли велики залежи полезного ископаемого для организации добычи. Нужно установить форму и размеры рудных тел, содержание в них полезных ископаемых и на какой глубине залегает то или иное рудное тело. Если рудные скопления расположены в горном хребте или в горе с крутыми склонами, то месторождение вскрывают горизонтальной горной выработкой -- штольней (похожей на тоннель), которая проходит внутрь горы со стороны ее крутого склона до тех пор, пока не пересечет рудное тело. Затем из штольни через равные промежутки в рудном теле поперек его от одного конца до другого пробиваются другие выработки. Для разведки рудных залежей широко применяется бурение скважин. Производится оно специальной (колонковой) трубой с алмазной коронкой, которая, вращаясь, постепенно высверливает твердую породу. В трубе остается столбик породы -- керн.

Типы и виды дренажей

Дренамж -- естественное либо искусственное удаление воды с поверхности земли либо подземных вод. Основные вид:

Пластовый дренаж - Пластовая дренажная система укладывается в основании защищаемого сооружения непосредственно на водоносный грунт.

Пристенная дренажная система состоит из дренажных труб (с фильтрующей обсыпкой), уложенных на водоупорный грунт с наружной стороны сооружения.

Кольцевая дренажная система располагается по контуру защищаемого здания или участка.

Типы: Горизонтальный дренаж представляет собой систему трубчатых или галерейных дрен, канав и лотков. Трубчатые дрены -- сочетание дренажных труб с одним или несколькими слоями фильтрующей обсыпки. Эти слои устраиваются для того, чтобы избежать заклинивания труб частицами осушаемого грунта. Вертикальный дренаж -- система скважин, объединенных коллектором, через который вода откачивается насосным агрегатом или отдельным насосом на каждой скважине.

Комбинированный дренаж -- сочетание дрены и ряда самоизливающихся скважин.

Дренаж гидротехнических сооружений (плотины, шлюзы идругое).

Суффозионные явления и их отличие от карстовых

Суффозия - вынос мелких частиц из горной породы под воздействием фильтрационного потока (подземной воды).От породы отрываются мелкие частицы и выносятся за её пределы.Различают два вида суффозии механическую и химическую. При механической фильтрующаяся вода отрывает от породы и выносит во взвешенном состоянии целые частицы глинистые, пылеватые, песчаные. При химической вода растворяет частицы породы гипс, соли, карбонаты и выносит продукты разрушения. Суффозия наиболее свойственна гранулометрически неоднородным породам. В глубине массива суффозия может возникать также на контакте двух слоев, различных по составу и пористости. При этом мелкие частицы одной породы потоком воды переносятся в поры другой породы. При суффозии на контакте между слоями иногда формируются своеобразные прослои или вымываются пустоты. Это можно наблюдать на контакте глинистых и песчаных слоев, когда соотношение коэффициентов фильтрации этих пород больше 2.Характерными являются пустоты лессовых пород, в частности, на контакте с подстилающими ихкавернознымиизвестняками-ракушечниками. Размер пустот иногда достигает нескольких метров. Для карстового процесса (в отличие от обычной суффозии) главным является растворение пород и вынос из них веществ в растворенном виде.

Компрессионные и штамповые изучения грунтов

Под сжатием понимается уплотнение грунта с вытеснением воздуха из порового пространства. Динамические воздействия от транспорта, погружения свай и землетрясения могут вызвать подобный эффект уплотнения грунта при сжатии. Сжатие в условиях невозможности бокового расширения называется компрессионным сжатием.

Штамповые испытания в геологии выполняются для определения деформационных характеристик грунтов. Данные испытания проводятся поэтапно с нагружением жестких штампов. Данная вертикальная нагрузка устанавливается в породах, которые будут в дальнейшем взаимодействовать с подземной частью сооружения (дома, здания). Суть данного испытания заключается в том, что необходимо измерить осадок штампа от каждой последующей ступени нагрузки, в том числе при этом измеряется степень деформации во времени.

Размещено на Allbest.ru