Районирование территории по степени сложности условий строительства или добычи строительных материалов

Размещено на http://www.allbest.ru/

Государственный комитет РФ по высшему образованию

Московский государственный строительный университет

Кафедра: Инженерной геологии и экологии

ОТЧЕТ

о геологической учебной практике

Районирование территории по степени сложности условий строительства или добычи строительных материалов

Введение

Геология - наука о составе, строении и истории развития Земли. Основным объектом изучения является наружная оболочка земли, кот. называют земной корой или литосферой, её состав, структура, происходящие в ней процессы и история её развития, а также условия образования и закономерности распределения в ней минералов, горных пород (полезных ископаемых).

Главнейшими современными процессами, определяющими геологические изменения в земной коре, являются денудация ( разрушение горных пород и перенос разрушенного материал), аккумуляция ( отложение и накопление осадков) магматическая деятельность, тектонические движения и др.

Для того чтобы могли осуществляться геологические изменения, необходимо время. Незначительные изменения человек может заметить в течение своей жизни, но основные изменения в геологической среде происходят более длительное время - тысячи, миллионы и даже миллиарды лет. За этот период времени геологические силы могут создать и разрушить горы (превратить их в равнину), залить земную поверхность вулканической лавой, создать море или сушу.

Цель: изучить геологические, гидрогеологические условия района Подмосковья по маршруту практики, чтобы провести районирование территории по степени сложности условий строительства или добычи строительных материалов.

Практика проводится с 15 марта по 6 мая 2006 года в филиале МГСУ в городе Мытищи. Маршрут пройден по Татаровским высотам в Крылатском.

изыскание инженерный геологический районирование

1. Системы инженерных изысканий в строительстве

Основные задачи изысканий

Инженерные изыскания это особый специальный вид работ, который проводится перед началом любого проектирования под строительство для изучения инженерно-геологических условий в пределах площадки проектируемого сооружения и прилегающей территории. Инженерно-геологические условия - свойства грунтов, гидрогеологические условия, строение геологического разреза, наличие неблагоприятных процессов. После всего этого составляется техническое заключение о возможности инженерно-геологических условий и о возможности строительства в данной местности. Инженерно-геологические изыскания проводятся специализированными организациями. Все инженерно-геологические изыскания проводятся на основе контракта между заказчиком и исполнителем. Все изыскания проводятся на законодательной основе, для того чтобы проводить изыскания, исполнитель должен получить от заказчика техническое задание, в котором должен быть топографический план той местности, где будет проводиться строительство. Основой всех изысканий является геодезическая карта. Заказчик еще прикладывает разрешение о том, что ему разрешено строить это сооружение на этой территории, потом бумага на право пользования этим участком (землеотвод). Все изыскания начинаются с того, что в Геонадзоре исполнитель получает разрешение проводить изыскания.

К инженерным изысканиям относятся:

- геотехнический контроль;

- обследование грунтов оснований фундаментов зданий и сооружений;

- оценка опасности и риска от природных и техноприродных процессов;

- обоснование мероприятий по инженерной защите территорий;

- локальный мониторинг компонентов окружающей среды;

- геодезические, геологические, гидрогеологические, гидрологические, кадастровые и другие сопутствующие работы и исследования в процессе строительства, эксплуатации и ликвидации объектов;

- научные исследования в процессе инженерных изысканий для строительства зданий, сооружений и предприятий.

Таким образом, инженерно-геологические изыскания представляют собой комплекс полевых и лабораторных работ, которые проводят с целью изучения инженерно-геологических условий на территории, которая предназначена для строительства. Результатом инженерно-геологических изысканий является исходная информация для проектирования промышленных и гражданских зданий. На инженерно-геологические изыскания выделяется 5-15% стоимости сооружения.

Строительство без инженерно-геологических изысканий ЗАПРЕЩЕНО!

При инженерно-геологических изысканиях изучают климат, рельеф, геологическое строение, свойства горных пород, условия их залегания, химический состав грунтов и подземных вод, геологические процессы. После анализа полученных данных проводят районирование изучаемой территории и выбирают наиболее благоприятный участок для строительства.

2. Организация изысканий в строительстве

Инженерно-геологические изыскания проводятся специализированными организациями и частными фирмами, которые имеют специальную лицензию на данный вид работ.

По результатам инженерно-геологических изысканий составляется текстовая часть технического отчета, которая должна содержать: введение, изученность инженерно-геологических условий, физико-географические и техногенные условия, геологическое строение, гидрогеологические условия, свойства грунтов, геологические и инженерно- геологические процессы, инженерно-геологическое районирование и заключение.

3. Состав и объем инженерно-геологических изысканий

Инженерно-геологические изыскания состоят из различного вида работ, которые проводятся в определенной последовательности:

1. Сбор и анализ архивных материалов (на этот участок).

2. Рекогносцировка (осмотр участка).

3. Маршрутная съемка. На основе маршрутной съемки составлялись предварительные геологические карты.

4. Бурение (на основе геологических карт).

5. Лабораторные испытания грунтов. В процессе бурения отбираются образцы грунтов из скважин, они отправляются в лабораторию для исследования физико-механических свойств грунтов.

6. Полевые методы.

7. Геофизические методы.

8. Изучение гидрогеологических условий (подземных вод).

9. Стационарное наблюдение (мониторинг).

10. Оценка опасных геологических явлений и процессов.

После проведения всех работ на этом участке составляется отчет, в котором обязательно должны быть геологические разрезы, таблица физико-механических свойств грунтов, перечень опасных геологических процессов, оценка гидрогеологических условий, должны быть сделаны выводы, где на этой местности можно строить, где нельзя, и даны советы проектировщикам.

4. Техническое задание и программа работ для изысканий

Изыскательские работы проводятся в несколько стадий:

1.Технико-экономическое обоснование (ТЭО), (если район проектируемого строительства находится в мало изученной местности). Делается вывод об экономической эффективности строительства в этом районе.

2. Проект. После решения строить тут, определяется размер и вес будущего сооружения. Геологический разрез изучается до глубины влияния сооружения, которое зависит от его веса.

Глубина влияния 2-3 эт. - 10 м.

5 эт. - 15м

25 эт. - 25-30 м.

высотные - от 50м и более.

Спец. Сооружения - от 50 до 200 м.

3. Под рабочую документацию, чертежи (РД, РЧ).

Техническое задание составляется заказчиком изыскания. В нем указываются технические характеристики сооружения, проектированные нагрузки и больше ничего.

На основе технического задания исполнителем составляется программа работ, в ней формируется цель изысканий, перечисляется какими методами будет решена поставленная задача и определяются сроки проведения изыскания. Программа работ согласовывается с заказчиком, После программы исполнитель составляет смету. Эта смета согласуется с заказчиком. Потом заключается договор и начинаются работы.

Используется СНИП 11-02-96 « Инженерные изыскания из строительства. Основные положения». В нем перечислены все изыскания, которые применяются в строительстве:

- инженерно-геологические

- инженерно - гидрометеорологические

- специальные изыскания источников водоснабжения

- изыскания грунтовых строительных материалов.

СНИП 11-02-87 утратил свою силу.

5. Отдельные виды работ при изысканиях

1. Рекогносцировка инженерно-геологическая - комплекс работ при инженерно- геологических изысканиях на стадии составления предпроектной документации, выполняемой с целью контроля, уточнения и дополнения собранных материалов изысканий прошлых лет, установления и сравнительной оценки инженерно- геологических условий изучаемой территории, составления программы последующих изысканий, установления границ распространения и условий развития опасных геологических процессов.

2. Съемка инженерно- геологическая - комплексный метод получения инженерно- геологической информации, необходимой и достаточной для составления вариантов проектирования.

3. Разведка инженерно- геологическая - комплекс работ при инженерно- геологических изысканиях на участках под проектируемые здания, направленный на получение инженерно- геологической информации, необходимой и достаточной для разработки рабочей документации, включая расчеты подземной части природно-технической системы.

6. Технические средства изысканий

1. Горнопроходнические работы

После инженерно-геологической рекогносцировки, геологической съемки и разведки на изучаемой территории намечают горнопроходнические работы - проведение вскрытия грунтов путем проходки различных горных выработок.

Горные выработки - искусственно созданные в приповерхностной части литосферы полости, используемые для изучения геологического строения территории, отбора образцов, организации наблюдений за режимом подземных вод и экзогенных геологических процессов.

Буровые работы

Проводят, чтобы определить строение массива грунтов и отобрать образцы грунта для лабораторных испытаний из слоев, вскрытых бурением пород.

Все буровые скважины делятся на:

- разведочные (описание вскрытых пород);

- технические (отбор горных пород для лабораторных работ, для описания)

Методы бурения:

- механическое бурение (ударно-канатное, шнековое, вибрационное);

- ручное бурение.

2. Полевые испытания грунтов

Опытные инженерно-геологические (полевые) исследования включают:

- испытание грунтов методов зондирования (динамического и статического);

- испытание грунтов статическими нагрузками (опытные штампы в шурфе).

Динамическое зондирование грунтов

Динамическое зондирование является полевым методом непрерывного изучения свойств грунтов вдоль вертикальной оси зондированной скважины. Метод заключается в определении сопротивления грунтов внедрению зонда, состоящего из конического наконечника и штанги, под действием динамической нагрузки.

Методом динамического зондирования решаются следующие задачи:

- расчленение разреза песчано-глинистых грунтов на слои и линзы;

- ориентировочная оценка физико-механических свойств грунтов;

- выбор мест расположения опытных площадок и отбора образцов грунтов для уточнения их физико-механических свойств путем лабораторных исследований, штампов и др. опытов в поле.

Испытание грунтов динамическим зондированием:

Работы начинаются с монтажа установки для зондирования грунтов УБП-15 М. Убедившись, что зонд погружается вертикально, переходят к испытанию - забивке зонда ударами молота, сбрасываемого с высоты в соответствии с выбранной методикой (с высоты не более 0,8м). В процессе зондирования считается число ударов, затрачиваемых на каждые 10 см погружения зонда.

Определение плотности и влажности грунтов

Плотность служит главнейшей характеристикой способа расположения частиц в грунте, а влажность характеризует содержание воды в грунте, оказывающей влияние на ряд механических свойств грунта.

Плотность - отношение массы грунта, включая массу воды в его порах, к объему, занимаемому грунтом.

Плотность сухого грунта- равна отношению массы образца грунта, высушенного при 100-150^о, к его первоначальному объему.

Влажность грунта - отношение массы воды, содержащейся в грунте в природных условиях, к массе грунта, высушенного при 100-150^о до постоянного веса.

Для установления плотности грунта возникает необходимость в отборе монолитов ( образцов ненарушенного сложения), которые в песчаных и глинистых грунтах вырезаются методом режущего цилиндра.

Пористость грунта - отношение объема пор к объему всего грунта, включая поры.

Коэффициент пористости - отношение объема пор к объему частиц грунта.

Конструкция пробоотборник:

Рассматриваемый комплект для отбора песков ненарушенного сложения состоит - режущего цилиндра, верхней насадки, опорного направляющего кольца и поршня с рукояткой для задавливания.

Цилиндр представляет собой открытый с обеих сторон отрезок Ме трубы, у которого одна кромка заострена.

7. Определение коэффициента фильтрации грунтов опытными наливами в шурфы.

Для определения коэффициента фильтрации неводонасыщенных грунтов. Т.е. грунтов, залегающих в зоне аэрации, используется метод налива воды в шурфы.

Сущность метода заключается в создании вертикального потока, просачивающегося через сухой грунт вниз до дна шурфа, измерении площади сечения потока, расхода и гидравлического уклона, т.е. всех параметров закона Дарси, кроме К_ф.

Конструкция прибора Нестерова: На дне шурфа располагают 2 цилиндра диаметрами 25 и 50 см. Их вдавливают в дно на 5-8 см для защиты от размыва. На внешний цилиндр устанавливается подставка, на котором размещаются 2 сосуда Мариотта для автоматического поддержания уровня воды в цилиндрах на одинаковой высоте (Н=10 см). на сосудах имеется прозрачная шкала, с помощью которой измеряется объем воды, профильтровавшейся за определенное время.

8. Определение коэффициента фильтрации грунтов опытными откачками воды из скважин

Наиболее распространенный метод.

Откачки обычно проводятся при 2-3 понижениях уровня воды в центральной скважине. Величина каждого понижения в центральной скважине в сильноводопроницаемых грунтах не менее 1 м, в средне- и малопроницаемых 1,5-2 м.

При кустовой откачке бурят центральную скважину (закреплена обсадной трубой с фильтром), из которой производиться откачка воды насосом, и ряд наблюдательных скважин (также закрепленных трубами с фильтрами), по которым следят за изменением уровня воды во время откачки. Для замеров уровня воды применяют электроуровнеметры.

3. Гидрогеологические исследования

Опытные гидрогеологические исследования включают:

- определение коэффициента фильтрации грунтов в зоне аэрации методом инфильтрации (методы налива воды в шурфы);

- определение коэффициента фильтрации грунтов в водоносном горизонте методом опытных откачек.

4. Геофизические методы работ

Геофизические исследования включают:

- работу с одноканальной сейсмической установкой ОСУ- 1;

- электроразведочные работы методом вертикальных электрических зондирований (ВЭЗ);

К числу самостоятельно выполняемых относятся:

- проходка буровых скважин методом бурения;

- испытание грунтов динамическим зондированием;

- проведение цикла фильтрационных наблюдений.

9. Геология Подмосковья

1.Рельеф Подмосковья

Московский регион включает: Москва и Московская область (25 млн. человек). Находится в центре Русской платформы. Русская платформа простилается от Урала до Днепра и от Северного Ледовитого Океана до Кавказа.

Рельеф равнинный, с отметками от 100 до 250-300м над уровнем моря. Рельеф Подмосковья сформирован в результате вертикальных тектонических движений земной коры в Палеозойскую и Мезозойскую эры, а также в Кайнозойскую под действием поверхностной эрозии.

В пределах Подмосковья по рельефу выделяется ряд регионов:

1) Клинско-Дмитровская холмистая гряда.

Находится на северо-западе от Москвы и имеет вид волнистой равнины с сильно развитой овражной системой. Сформирован реками Клязьма, Истра, Москва, Яхра. А также ледниками.

Абсолютные отметки поверхности от 200 до 300 м. Реки в этом районе на 150-170м врезаны от водораздела.

Четвертичные отложения незначительные.

2) Западная Моренная равнина.

Простилается к западу и юго-западу от Москвы.

Имеет равнинный рельеф (абсолютные отметки 190-200м.). Глубинные отложения мощностью 60м.

3) Теплостанская возвышенность.

На юге Москвы и Московской области, занимает правый берег р. Москвы (на отметке примерно 270м).

Рельеф палеозойских и мезозойских отложений.

В этом районе выделяется Татаровская холмистая возвышенность.

4) Левобережье реки Пахры.

Расположено на юге и юго-востоке, занимает бассейн рек Пахры и Десны.

Рельеф равнинный (отметки 170-190м).

5) Мещерская низина.

На северо-востоке Московской области между рекой Окой и рекой Москвой. Абсолютные отметки 100-120м.

Вся территория заболочена.

6) Долина реки Москвы (самый большой регион).

Река Москва берет свое начало в 321 километрах к западу от Москвы. Протяженность реки 500 км. Впадает в районе Коломны в Оку. Ширина 20-30 м. на востоке, при разливе ширина достигает 3 км. Продольные террасы расположены ассиметрично её руслу и сложены песчаными отложениями. Река Москва имеет значительную извилистость с крутыми поворотами русла (сильно миандрирует). Ширина террас от 100 до 1000м. Выделаются 3 террасы по течению (в пределах Москвы):

- пойма (122м.),

- 1-ая надпойменная терраса (130м.),

- 2-ая надпойменная терраса (140м.),

- 3-я надпойменная терраса (150м.).

2. Геологическое строение Подмосковья.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Горные породы относятся к Палеозойской, Кайнозойской, Мезозойской эрам.

Палеозойская эра. Каменноугольный период:

Породы каменноугольного периода представлены известняками, доломитами, мергелями, глинами.

Мезозойская эра. Юрский период:

В верхней части толщи встречаются линзы и прослои песка. Ниже глины черного цвета, опесчаненные.

Меловой период:

Нижний отдел представлен песками с прослоями оолитового песчаника.

Кайнозойская эра. Четвертичный период:

Подразделяется на 4 отдела: нижний, средний, верхний и современный.

Элювиальные отложения :

1) каменноугольного периода - щебень, известняк;

2) юрского - сильноразрушенные глины, содержащие гипс, пирит;

3) мелового - песок ожелезненный с щебнем песчаника.

Ледниковые отложения. В пределах Подмосковья известно 3-х кратное оледенение, имеющее следующие названия: окское, днепровское, московское.

Речные отложения (аллювий) Подразделяют на древнеаллювиальные и современные.

История геологического развития Подмосковья.

Под породами карбона в Подмосковье залегают породы девона, кот. представлен глинистыми сланцами. Под девоном располагается скалистый фундамент.

В архей сформировались магматические породы, которые образовали сушу.

В конце девона в результате тектонических движений суша опустилась и пришло море, поэтому архейские отложения стали дном глубокого моря. На дне образовались глины. В конце карбона климат меняется и в начале карбона море мелеет. Из планктона на дне моря образуются мощные толщи горных пород, представленные известняками, доломитами, мергелями. В конце карбона море регрессировало. Отложения последующих периодов (пермского и триасового) отсутствуют. В конце юрского периода территория опять опускается, и в морских условиях образуются глины. Затем море мелеет и образуются на дне меловые пески. В конце мелового периода территория становиться сушей.

Итак, в конце юрского периода море совсем ушло. Об этом свидетельствует отсутствие морских пород последующих периодов. В четвертичный период Подмосковье было сушей.

Гидрогеологические условия Подмосковья.

Подземные воды.

В геологическом разрезе Подмосковья встречаются различные типы подземных вод: временные водоносные горизонты, грунтовые воды, межпластовые воды.

Верховодка встречается везде, где есть линзы из водоупорных пород. Грунтовые воды повсеместно (четвертичные, песчаные отложения), они не пригодны для водоснабжения, т.к. загрязнены промышленными и хозяйственными отходами. Межпластовые воды можно использовать для водоснабжения. Межпластовые воды преурочены к известнякам карбона. В отложениях выделяют 8 водоносных горизонтов, водоупорами между ними являются глины.

10. Геологические процессы и явления в Подмосковье, осложняющие строительство

1) Оврагообразование - образование оврагов. Возникновению способствует относительно большое количество атмосферных осадков и деятельность человека;

2) Оползни - крупное смещение грунтов по склону под действием силы тяжести при участии подземных и поверхностных вод.

3) Механическая суффозия - вынос подземными водами частиц грунта из массива горных пород.

4) Химическая суффозия - растворение горных пород водой, в результате чего образуются пустоты (карст).

5) Заболачивание - начальная стадия развития болот.

6) Подтопление

7) Речная эрозия проявляется в углублении русла реки.

8) Выветривание

11. Полезные ископаемые

Полезные ископаемые Подмосковья очень разнообразны: известняки, пески, суглинки, глины.

К каменным материалам относятся: известняки, доломиты, мергели. Приурочены к древним морским образованиям каменноугольного о мелового периодов. Промышленное значение имеют - известняки и мергели.

Рыхлые: пески, гравий, дресва.

Связывающие: глина, суглинки.

Рыхлые и связные породы встречаются как среди морских отложений юрского и мелового периодов, так и среди четвертичных.

12. Описание маршрута в «Татарово»

Маршрут посвящен изучению строения долины реки Москвы.

Микрорайон Крылатское расположен на Татаровских высотах.

Геологический маршрут

Район Татаровских высот - холмистая часть водораздельного плато правого на Татаровских высотах отмечена триугалиционным знаком 211,94 м. Рельеф этой местности сформирован в результате движения ледников, и последующего их таяния. Сверху залегают отложения послемосковского оледенения.

ТОЧКА №1

Водораздел правого берега реки Москвы. Является одной из самых высоких точек данной территории. Абсолютная отметка 190 м. Мелкохолмистый рельеф, характерный для ледниковых отложений.

В этой точке хорошо просматривается все геоморфологические элементы Москвы реки.

Точка №1 находится на краю водораздела. Вниз идет коренной склон. На уровне зелененьких сооружений начинается 3-я надпойменная терраса, которая идет до желтого мостового крана, опускается вниз 2-я надпойменная терраса. Там прослеживается 1-я надпойменная терраса. Затем небольшая пойма и Москва-река. На противоположном берегу расположен темно- зеленый массив (Серебряный Бор) это 1- надпойменная терраса левого берега реки. За ним 2-я надпойменная терраса - от верхушек лиственных (светлых) деревьев идет 3-я надпойменная терраса. Комплекс «Алые паруса» стоит на водоразделе левого берега. Ширина долины реки около 6 км.

Геологическое строение - водоразделы сложены водноледниковыми песчаными отложениями (зондровый рельеф)

Здесь был произведен отбор грунта московского послеледниковья, который представляет собой песок средней крупности.

ТОЧКА №2

Это устье молодого оврага. Овраг начал свое существование на стадии рытвины. Из-за перепада высот в некоторых местах вода начинает падать отвесно и образуется рытвинка, которая переходит в узкую ложбину, которая со временем увеличивается. Овраг в своем развитии проходит 3 стадии

1- рытвина - молодой овраг

2- растущий овраг - стадия врезки

3- стадии балки - когда достиг Москвы-реки и начинает расширяться

Данный овраг находиться в стадии врезки (его забетонировали).

Неглубокий овраг имеет V-образный профиль.

Проба грунта представляет собой коренные отложения мелового возраста - пески абские белые.

ТОЧКА №4

Овраг реки «Гнилуша». Находится в стадии балки U.

Здесь наблюдается оползание берегов оврага под действием собственного веса. Этому свидетельствует наклоненные деревья, находящиеся на склонах («Пьяный лес»). По дну оврага протекает небольшой ручей. Вода окрашена в оранжевый цвет, что свидетельствует о процессе механической суффозии (вымывание мелких частиц песка потоком).

ТОЧКА №5

Устье оврага «Гнилуши». Сверху залегают отложения 3-й надпойменной террасы, ниже они переходят в отложения юрского периода черного цвета. Здесть взята проба грунта.

ТОЧКА №6

Имеется крутой склон. В результате механической суффозии часть горного склона отрывается и съезжает вниз в стороны реки (тело оползня).

Элементы оползня:

- бровка отрыва оползня - место, от которого оторвался оползень

- тело оползня

- оползневые террасы

- язык оползня

- поверхность скольжения - плоскость, по которой съехало тело оползня

Особенности строительства в Подмосковье : верхняя часть грунта сформировалась в результате действия ледников, водных потоков рек. Грунтами являются: в основании- аллювиальные отложения (песчаные), коренные склоны и водоразделы сложены ледниковыми и водоледниковыми отложениями. Климат в Подмосковье такой, что глубина промерзания глинистых грунтов 1,4 м. Т.о. глубина залегания подошвы фундамента на песчаных грунтах не менее 1,8 м, а на глинистых - 1,4 м. Невыполнение приводит к морозному пучению. Ледниковые отложения изменчивы по свойствам на глубине, поэтому в Подмосковье без проведения И.Г.И. строительство запрещено. В Подмосковье происходит механическая суффозия.

В районе Крылатское пригоден для строительства коренной склон (т.к. он сложен моренами). На 2-й и 3-й надпойменных террасах строить можно, но нежелательно, с целью сохранения благоприятной экологической ситуации в данном районе.

Задание №1

Изучение плотности песчаных грунтов методом динамического зондирования с помощью ручного зонда

Основные положения метода:

Зондирование легким забивным зондом осуществляется по тому же принципу, что и зондирование УПБ-15 М. Ручной зонд отличается от зонда УПБ преимущественно размерами. Конус ЛЗЗ геометрически подобен конусу большой установки. Сохранено и соотношение диаметра зонда и штанги: диаметр зонда 18 мм, штанги -10 мм. Длина штанги в зависимости от модификации зонда ЛЗЗ-1, ЛЗЗ-2, ЛЗЗ-3 от 0,7 до 1м. Груз массой 2,5 кг, высота сбрасывания груза 20 см. это обеспечивает уменьшение энергии удара пропорционально уменьшению диаметра конуса. ЛЗЗ создан для контроля плотности укладки намывных и насыпных искусственных песчаных грунтов в процессе их укладки, т.е. при подготовке искусственных оснований, возведении дамб, плотин и других земляных сооружений. Контроль, выполненный по мере укладки или намыва грунта, позволяет оперативно и дешево охарактеризовать плотность грунтов, являющуюся одним из главных показателей качества строительства. Последовательное послойное зондирование позволяет оценить искусственный грунтовой массив на всю мощность. Недостаток зонда - малая длина, что исключает его применение при изысканиях естественных оснований сооружений.

Согласно ГОСТ 199221-81, в качестве показателя динамического зондирования используется условное динамическое сопротивление Р_Д (МПа). При работе с ЛЗЗ рекомендуется применять наиболее простой показатель динамического зондирования N (уд/ дм), представляющий собой число молота, необходимое для погружения зонда на 10 см.

N = 10*n/h

Где n - число ударов зонда, т. е. условно принятое число ударов, после которого происходит замер осадки зонда; h - глубина погружения зонда от залога (см).

По данным динамического зондирования видно, что на изучаемой территории залегают пески средней плотности со средним модулем общей деформации ? МПа и средним углом внутреннего трения ? градусов и рыхлые пески со средним модулем общей деформации ? МПа и средним углом внутреннего трения ? градусов.

Задание №2

Оценка свойств грунтов методом динамического зондирования

Основные положения метода:

Динамическое зондирование является основным методом непрерывного изучения свойств грунтов вдоль вертикальной оси зондировочной скважины. Метод заключается в определении сопротивления грунтов внедрению зонда, состоящего из конического наконечника и штанги, под действием динамической нагрузки. Разница в сопротивлении грунтов объясняется отличием их состава, состояния и свойств. Метод применим для глинистых, песчано-глинистых, песчаных и песчано-гравийных отложений.

Методом динамического зондирования решаются следующие задачи:

- расчленение разреза песчано-глинистых грунтов на слои и линзы;

- ориентировочная оценка физико-механических свойств грунтов (для промышленно-гражданских сооружений 3-4 класса капитальности физико-механические характеристики могут являться расчетными, для сооружений 1-2 класса получаемые показатели уточняются лабораторными и полевыми опытными работами);

- выбор места расположения опытных площадок и отбора образцов грунтов для уточнения их физико-механических свойств путем лабораторных исследований, штамповых и др. опытов в поле.

Сопротивление, оказываемое грунтом внедрению в него зонда, называется условным динамическим сопротивлением зондированию. Количественно оно оценивается условным динамическим сопротивлением грунтов Р_Д (МПа) в соответствии с ГОСТ 19912-81 и определяется по формуле:

РД =К*А*Ф*n/h

Где К- коэффициент, учитывающий потери энергии при ударе; А - показатель удельной кинетической энергии (кг*с/см); Ф - коэффициент для учета потерь энергии на трение штанг о грунт; n - число ударов в серии (залоге); h - глубина погружения зонда на залог (см).

Метод динамического зондирования широко используется при проведении инженерно-геологических изысканий под жилищное и промышленное строительство, строительство дорог, возведение ЛЭП, газо- и нефтепроводов и т.д. Из-за простоты конструкций зондировочных установок, их небольшой массы. Удобства в обслуживании (бригада из 2-х человек) этот метод широко применяется как в России, так и за рубежом.

Динамическое зондирование значительно сокращает стоимость изысканий и срок проведения полевых работ, т.к. зондировочные испытания выполняются гораздо быстрее и стоимость их значительно ниже буровых и горнопроходнических работ, лабораторных исследований и др. опытных испытаний грунтов. Так, геологический разрез 15-20 м получается в 2-3 раза быстрее, чем с помощью данных бурения, а его стоимость в 3-4 раза дешевле.

Техническая характеристика установки УБП-15 М.

Установка буровая пенетрационная УБП-15 М является основным стандартным устройством, принятым в России для ударно-канатного бурения и динамического зондирования. Она состоит из следующих основных узлов:

1. транспортного устройства, представляющего собой раму, смонтированную на одноосном шасси автомобильного прицепа. На ней размещают двигатель, блок управления, редуктор с механической лебедкой и ручная лебедка для подъема и опускания мачты;

2. погружающего устройства, включающего свободную мачту, молот и двигатель с механической лебедкой.

Для динамического зондирования до глубины 20 м применяется конический стальной наконечник диаметром 74 мм с углом при вершине 60°, который крепиться на нижнем конце ударной штанги. Забивка зонда осуществляется стандартным молотом (60 кг), сбрасываемым с высоты 0,8 м.

Для ударно-канатного бурения (до глубины 15 м) только в песчано-глинистых грунтах применят забивные стаканы для бурения скважин кольцевым забоем в глинистых и песчаных грунтах, долото для разрушения валунов, желонки для чистки скважин и бурения в водонасыщенных грунтах, ударные патроны для забивки буровых наконечников, обсадные трубы для крепления стенок скважины.

Песок средней крупности

Глубина зондирования, м	РД
0,0-0,5	1,4
0,5-1,0	4,2
1,0-1,5	5,6
1,5-2,0	6,3
2,0-2,5	4,9
2,5-3,0	7,0
3,0-3,5	6,3
3,5-4,0	2,8
4,0-4,5	0,7
4,5-5,0	0,7
5,0-5,5	1,4
5,5-6,0	1,4
6,0-6,5	3,5
6,5-7,0	4,9
7,0-7,5	4,2
7,5-8,0	7,7

Задание №3

Определение модуля общей деформации грунтов статическими нагрузками на штамп

1. Штамп

2. Домкрат

3. Прогибомеры

4. Анкерные сваи

5. Штанга

6. Ферма

Штамп - квадратная или круглая плита, служащая для передачи давления на грунт при полевых испытаниях грунтов методом пробных (опытных) нагрузок.

Цель и результаты работы - ознакомиться с методом испытания грунтов статическими нагрузками на штампы для оценки их сжимаемости в полевых условиях и произвести пробное испытание грунтов.

Основные положения метода и техническая характеристика штамповой установки:

Все грунты в той или иной степени деформируются - сжимаются за счет уплотнения под действием приложенной к ним статической нагрузки. Деформация грунтов слагается из упругой нагрузки, восстанавливающейся после снятия, и остаточной. Последняя преобладает в обломочных, песчаных, глинистых и сильно трещиноватых скальных грунтах. Количественной характеристикой упругой и остаточной деформаций, т.е. сжимаемости, является МОДУЛЬ ОБЩЕЙ ДЕФОРМАЦИИ Е_о, используемый проектировщиками для расчета осадок сооружений. Модулем общей деформации называется коэффициент пропорциональности между приращениями нагрузки и осадки.

Статические нагрузки на штампы передаются ступенями до стабилизации осадки штампа при каждой ступени. Для создания давления на штамп существуют различные установки. В данном задании используется свайный гидравлический штамп конструкции ПНИИИСа.

Установка состоит из жесткого стального штампа площадью 5000кв. см, упорной фермы, четырех анкерных свай, гидравлического домкрата, мощностью 50т и насосной станции с манометром для создания давления на штамп, двух прогибометров для регистрации осадок штампа в мм.

Место испытания - скважина

Площадь штампа - 600 см²

Испытываемый грунт - супесь

Глубина установки штампа - 10 м

Удельное давление Р, МПа	Осадка штампа, мм
	SH	SB	Sступ	Sn
	Задано	Вычислено
0,05	0,1	0,0
0,10	0,1	0,2
0,15	0,25	0,25
0,20	0,2	0,25
0,25	0,15	0,2
0,30	0,35	0,25
0,35	0, 1	0,1
0,40	0,4	0,1

Испытанная супесь относится к малосжимаемой.



Задание №4

Определение плотности и влажности грунтов

Показатели плотности, прочности и влажности входят в число основных физических характеристик грунтов.

Плотность служит главнейшей характеристикой способа расположения частиц в грунте, а влажность характеризует содержание воды в грунте, оказывающей влияние на ряд механических свойств грунта.

Плотность - отношение массы грунта, включая массу воды в его порах, к объему, занимаемому грунтом. Плотность сухого грунта - равна отношению массы образца грунта, высушенного при 100-150^о, к его первоначальному объему.

Влажность грунта - отношение массы воды, содержащейся в грунте в природных условиях, к массе грунта, высушенного при 100-150^о до постоянного веса.

Для установления плотности грунта возникает необходимость в отборе монолитов ( образцов ненарушенного сложения), которые в песчаных и глинистых грунтах вырезаются методом режущего цилиндра.

Пористость грунта - отношение объема пор к объему всего грунта, включая поры.

Коэффициент пористости - отношение объема пор к объему частиц грунта.

Конструкция пробоотборник:

Рассматриваемый комплект для отбора песков ненарушенного сложения состоит - режущего цилиндра, верхней насадки, опорного направляющего кольца и поршня с рукояткой для задавливания.

Цилиндр представляет собой открытый с обеих сторон отрезок Ме трубы, у которого одна кромка заострена.

Для определения плотности и влажности грунта надо иметь:

- пробоотборник;

- стальную линейку или нож с длинным лезвием;

- савок;

- полиэтиленовые пакетики;

- ровную, Ме пластину, превышающую диаметр цилиндра.

1. Номер бюкса-

2. V=920,3 куб.см - объем режущего цилиндра

3. Вес пробы Р=

4. Вес бюкса g_о=

5. Вес бюкса с влажным грунтом g₁=

6. Вес бюкса с сухим грунтом g₂=

7. Влажность грунта W=( g₁- g₂)*100/( g₂- g_о)

8. Плотность грунта с=Р/ V

9. Плотность сухого грунта с_d

10. Пористость n=1- с_d/ с_s

11. степень влажности S_ч=щ*с_S /e*с

Журнал определения плотности и влажности грунта.

дата	Место отбора	Номер пробы	Вес пробы	Объем цилиндра	Номер бюкса	Вес бюкса	Вес бюкса с влаж-м грунтом.	Вес бюкса с сухим грунтом
1	2	3	4	5	6	7	8	9

Влажность	Плотность	Плотность сухого	Пористость	Коэф-т порист-ти	Степень влажности
10	11	12	13	14	15



Задание №5

Определение коэффициента фильтрации грунтов методом экспресс - налива в скважину

Экспресс- налив производиться путем быстрого возмущения напора водоносного пласта с последующей регистрацией изменений уровня воды в скважине. Источником возмущения м. быть налив некоторого количества воды в скважину.

Замеры изменения уровня подземных вод в скважине после налива позволяют рассчитать коэффициент фильтрации водоносного горизонта.

Преимущество экспресс- налива перед опытными откачками состоит в том, что он дает возможность быстро и без больших затрат провести массовое опробование скважин на значительной территории. Недостаток - определение фильтрационных свойств только в зоне, непосредственно примыкающей к опытной скважине.

Порядок выполнения работы:

1. Зачищаем площадку

2. Помещаем кольцо до определенной глубины

3. Заполняем кольцо водой и поддерживаем определенный напор Н, дополняя постоянно из мерной емкости 0,5 л, при этом фиксируем время, за которое вливается вода из мерной емкости Опыт проводим до тех пор, пока в опыте n и в (n-1) не будут примерно равные значения

№ отсчета	Поглощенный объем воды, (л)	Время замера (мин)	Расход Q (л/мин)
1	0,5
2	0,5
3	0,5
4	0,5
5	0,5
6	0,5



Задание №6

Определение коэффициента фильтрации грунтов опытными наливами в шурфы

Сущность метода заключается в создании вертикального фильтрационного потока, просачивающегося через сухой грунт вниз от дна шурфа, измерении площади сечения потока, расхода и гидравлического уклона, т. е. всех параметров закона Дарси, кроме К_ф. Подробности http://allformgsu.ru

Условия движения воды в зоне аэрации существенно отличаются от условий ее движения в водонасыщенных грунтах. Вода. Поступающая в шурф, впитывается в сухой грунт и движется в нем не только под действием сил тяжести, но и капиллярных сил, кот. могут действовать во всех направлениях. Благодаря действию этих сил, вода, просачиваясь из шурфа в сухой грунт, растекается, образуя увлажненную зону, форма которой изменяется во времени, вытягиваясь вниз.

По мере увеличения глубины промачивания, темп фигуры увлажнения замедляется, и расход воды на фильтрацию из шурфа стабилизируется. Однако, даже при постоянном расходе, линии токов инфильтрационного потока не параллельны между собой, т.е. площадь горизонтального сечения потока, а значит и его скорость меняются с глубиной. Влияние растекания ограничивают специальной схемой опытных установок или учитывают в формулах. Т.О., существующие методы позволяют установить величину коэффициента фильтрации только приближенно, но с точностью вполне приемлемой для практических целей.

Значение коэффициента фильтрации определяется по формуле:

К_ф=Q_уст /(щ*I)

Q_уст - установившей расход во внутреннем цилиндре

щ - площадь поперечного сечения внутреннего цилиндра

I - гидравлический уклон (принимаем =1)

Время замера	Объем профильтр. воды	Время начала опыта	Интервал замеров, мин	Единичный объем, л	Расход, л/мин
9,00	0	0	0	0	0
9,05	2,125	5	5	1,875	0,375
9,10	4,000	10	5	1,600	0,320
9,15	5,600	15	5	1,450	0,290
9,20	7,050	20	5	1,350	0,270
9,25	8,400	25	5	1,200	0,240
9,30	9,600	30	5	1,125	0,225
9,35	10,725	35	5	1,025	0,205
9,40	11,750	40	5	0,900	0,180
9,45	12,650	45	5	0,950	0,190
9,50	13,600	50	5	0,85	0,170
9,55	14,450	55	5	0,775	0,155
10,00	15,225	60	5	0,775	0,155
10,05	16,000	65	5	0,750	0,150
10,10	16,750	70	5	0,750	0,150
10,15	17,500	75	5	0,750	0,150
10,20	18,250	80	5	0,750	0,150
10,25	19,000	85	5	0,750	0,150
10,30	19,750	90	5	0,750	0,150
10,35	20,500	95	5	0,750	0,150
10,40	21,250	100	5	0,750	0,150

Заключение

Во время прохождения практики мы ознакомились с практическими методами и методиками инженерно-геологических работ и исследований. На базе теоретических знаний мы провели ряд опытов и измерений, по результатам которых научились изучать свойства и состав грунта.

Мы изучили геологические, гидрогеологические условия района Подмосковья по маршруту практики (Татарово), и выполнили районирование территории по степени сложности условий строительства или добычи строительных материалов.

Размещено на Allbest.ru

...