Главная Коллекция "Revolution" Геология, гидрология и геодезия Построение геологических колонок и разреза

Построение геологических колонок и разреза

Методика построения геологических разрезов и колонок. Значение условий залегания в обследуемой толще подземных вод и их режима. Пример построения геологической колонки и геологического разреза. Исследование геологических и гидрогеологических карт.

Рубрика Геология, гидрология и геодезия
Вид практическая работа
Язык русский
Дата добавления 12.04.2019
Размер файла 856,6 K
рефераты на заказ со скидкой

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.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Тема практического задания:

"Построение геологических колонок и разреза"

Содержание

  • Введение
  • 1. Пояснение к заданию и оформлению работы
  • 2. Методика построения геологических разрезов и колонок
  • 2.1 Построение геологических колонок
  • 2.2 Пример построения геологической колонки
  • 2.3 Построение геологического разреза
  • 2.4 Пример построения геологического разреза
  • Геологические разрезы

Введение

Объемы строительства постоянно возрастают. Это ставит перед инженерами-строителями все более сложные инженерные задачи. Любое из возводимых сооружений должно обладать необходимой устойчивостью и прочностью, а также удовлетворять требованиям по деформациям. Одновременно к проектируемым сооружениям предъявляются требования возведения с минимальными затратами материальных средств, рабочей силы и времени.

Для успешного решения поставленных строительством вопросов необходимо выявлять и учитывать при проектировании сооружений природные условия их возведения, в частности породы и грунты, на которых будет основываться сооружение, их состав, состояние и свойства, а также условия залегания и мощность отдельных пластов, трещиноватость и пр.

Важную роль в рассматриваемых вопросах играют условия залегания в обследуемой толще подземных вод и их режим. Особое значение приобретают условия работы горных пород под воздействием масс возводимых сооружений, приложенных к ним сил и возникающих в толщах напряженных состояний.

Кроме того, возводимые сооружения нередко оказываются под губительным воздействием тех или иных природных геологических и геодинамических процессов. К их числу в первую очередь следует отнести сейсмические явления (землетрясения), оползни, обвалы и др. Одновременно следует обратить внимание и на экологическую безопасность возводимых сооружений, поскольку их строительство иногда приводит к нежелательным природным явлениям.

Все это указывает на важность глубокой инженерно-геологической оценки, которую должен дать инженер-строитель при возведении сооружения. Эту оценку в определенной степени можно произвести по имеющимся данным геологических колонок, разрезов и карт. Инженер-строитель должен самостоятельно анализировать геологические и гидрогеологические карты и разрезы по данным отчетов об изысканиях, грамотно использовать этот материал в своей работе.

1. Пояснение к заданию и оформлению работы

Практическая работа выполняется по индивидуальным заданиям, которые включают:

1) геологическую карту с указанием линии разреза, проходящей по определенным буровым скважинам, условных обозначений и масштаба карты и разреза;

2) сводную стратиграфическую колонку к геологической карте;

3) описание буровых скважин.

По данным задания студенты выстраивают геологические колонки по всем скважинам на линии разреза, геологический разрез (профиль) и составляют пояснительную записку с характеристикой инженерно-геологических условий в зоне разреза. Для облегчения выполнения работы в приложении даны поясняющие материалы.

Графическая часть выполняется на листах миллиметровки формата А4 (297 210 мм). Текстовая часть приводится на листах бумаги также формата А4.

Пояснительная записка составляется примерно по следующей схеме:

Введение, в котором указывается цель построения геологического разреза.

Характеристика рельефа по линии разреза (тип рельефа, его форма, элементы).

Стратиграфия, тектоника и литолого-петрографическое описание пород. Дается характеристика возраста и литологических особенностей горных пород. При этом породы описываются в возрастной последовательности от более древних коренных до четвертичных включительно. При характеристике условий залегания пород для коренных отложений указывается общий характер залегания (наружное или ненаружное), вид дислокаций (складчатые, разрывные), глубина залегания и мощность отдельных пластов.

Четвертичные отложения описываются по элементам и формам рельефа (водораздел, склоны, террасы, пойма и т.д.). При этом кроме названия породы, возраста и происхождения (генетический индекс), указываются ее минералогический состав, физико-механические свойства, степень трещиноватости и выветрелости.

Гидрогеологичесие условия. Указывается наличие и характер вскрытых скважинами водоносных горизонтов (верховодка, грунтовые воды, межпластовые напорные и безнапорные).

Физико-геологические процессы. Дается характеристика современных физико-геологических процессов, оказывающих влияние на формирование рельефа и отложение горных пород (геологическая деятельность реки, ветра, механическая суффозия, карст, оползни, просадки и др.).

Заключение. Дается краткая характеристика верхней толщи пород по линии разреза с обязательной увязкой их с рельефом и подземными водами.

Дается оценка пород как основания фундаментов и сооружений, с указанием пригодности для этой цели в естественном состоянии или необходимости выполнения каких-либо мероприятий по улучшению их свойств (уплотнить, закрепить связи между частицами в них, защитить от воздействия воды или влияния других факторов и т.д.).

геологический разрез колонка карта

2. Методика построения геологических разрезов и колонок

2.1 Построение геологических колонок

Построение геологических колонок рекомендуется производить на миллиметровке в следующей последовательности:

1. Вычерчиваются необходимые для построения колонки столбцы: 1-глубина; 2-номер слоя; 3-возраст породы; 4-мощность слоя; 5-абсолютная отметка подошвы слоя; 6-колонка; 7-абсолютная отметка подземных вод; 8-описание пород (см. рис.1).

2. Принимается вертикальный масштаб.

3. В столбце 1 наносится в принятом масштабе шкала глубин.

4. На шкале глубин отмечается мощность (толщина) первого слоя и

проводится тонкая горизонтальная линия.

5. В графах 2, 3, 4 указываются по данным описания буровой скважины, соответственно, номер слоя, возраст породы и мощность слоя.

1. Высчитывается абсолютная отметка подошвы (низа) слоя, которая равна разности отметки устья скважины и глубины залегания подошвы соответствующего слоя.

2. В средней части графы 6 вычерчивается условно в центральной части скважина, а остальная часть заштриховывается в соответствии с условным обозначением данной породы (по прил.3.).

3. В графу 7 заносится отметки подземных вод.

4. В графе 8 производится описание породы.

5. Производится построение и описание второго и последующих слоев породы.

6. По окончанию построения геологической колонки дается ее описание.

2.2 Пример построения геологической колонки

Пусть требуется построить и дать описание геологической колонки № 6 карты 1 по описанию буровой скважины, данной в табл.1.

Таблица 1.

№

скваж.

и абс.

отмет.

устья,

м

№

слоя

Гео-

логи-

ческий возраст

Описание горных

пород

Глубина

залегания

подошвы

слоя,

м

Глубина залегания

уровня воды, м

появив-

шегося

устано-

вивше-

гося

1

2

3

4

5

6

7

1

аQ3

Суглинок бурый

плотный

4,7

2

аQ3

Супесь желтая

13,9

3

аQ3

Песок средней

крупности

20,8

15,8

(13,03)

16,2

(18, 09)

4

С1

Известняк трещи-

новатый

45,4

5

D3

Аргиллит серый

65,2

6

PR

Гранит трещино-

ватый

67,0

65,2

(18,03)

1,3

(19,03)

Масштаб колонки принимаем 1 500. В графе 1 проставляем в заданном масштабе шкалу глубин, считая началом устье скважины (точку пересечения ствола скважины с поверхностью земли). Затем из графы 5 данных по скважине откладываем глубину залегания подошвы каждого слоя и через полученные точки проводим горизонтальные линии. Абсолютные отметки (графа 5) подошв слоев определяем как разность абсолютной отметки устья скважины и глубины залегания подошвы соответствующего слоя (слой 3: 116,7 - 20,8 = 95,9). После записи в графе 5 можно сделать проверку: разность абсолютных отметок подошв соседних слоев равна мощности слоя (слой 3: 102,8 - 95,9 = 6,9). Графы 2 и 3 заполняем по описанию скважин. Мощность первого слоя (графа 4) равна глубине залегания его подошвы. Мощность остальных слоев вычисляем как разность глубин залегания подошв последующего и предыдущего слоев (слой 3: 20,8 - 13,9 = 6,9). В середине графы 6 двумя тонкими линиями обозначаем ствол скважины и с обеих сторон ствола показываем условными обозначениями литологический состав пород каждого слоя. Эти обозначения берем из стратиграфической колонки к соответствующей карте (см. Приложение 3). Стволы скважин в интервалах развития водоносных слоев затемняем. Графу 7 делим на две части: слева будут отображаться появившиеся отметки подземных вод, в правой части - установившиеся. Абсолютные отметки уровня подземных вод вычисляются как разность между абсолютной отметкой устья скважины и глубиной залегания соответствующего уровня. Если напорный уровень выше устья, то берется не разность, а сумма.

Характеристика колонки.

Из описания видно, что скважиной вскрыты (сверху вниз) верхнечетвертичные отложения (20,8 м), представленные тремя слоями: суглинком бурым плотным (4,7 м), супесью желтой (9,2 м) и песком средней крупности (6,9 м). Ниже лежат нижнекаменноугольные трещиноватые известняки, подстилаемые верхнедевонскими серыми аргиллитами. Под аргиллитами встречены протерозойские трещиноватые граниты. Грунтовые воды находятся на глубине 16,2 м, а установившийся уровень достиг абсолютной отметки 115,4 м, т.е. на глубине 1,3 м от поверхности земли.

2.3 Построение геологического разреза

В зависимости от цели исследования направлениями для составления могут служить оси проектируемых сооружений, мостовых переходов и дорожных трасс, створы плотин и т.д. Разрез должен составляться в определенном масштабе. Следует всегда стремиться к тому, чтобы горизонтальный и вертикальный масштабы геологического масштаба были одинаковыми. Такой разрез дает картину, полностью соответствующую действительности. Однако увеличивать вертикальный масштаб по отношению к горизонтальному приходится в тех случаях, когда необходимо отобразить интересующие нас формы рельефа.

Часто прибегают к уменьшению горизонтального масштаба по сравнению с вертикальным для уменьшения длины чертежа.

При горизонтальном и вертикальном залегании пород или в случае весьма незначительного наклона слоев разница масштаба не сказывается на геологическом разрезе. Она только делает резко выраженным топографический профиль, что даже желательно, так как при этом более отчетливо выступает связь рельефа с геологическим строением местности.

От масштаба зависит степень детальности разрезов, а масштаб выбирается в соответствии с целью, для которой составляется разрез.

Построение начинается с вычерчивания топоосновы - топографического профиля по выбранному направлению.

В нашем задании предполагается построение профиля по абсолютным отметкам устьев скважин, данных в буровом журнале и геологической карте.

Для нанесения топографического профиля с левой стороны листа проводится вертикальный линейный масштаб в виде рейки с делениями. Это облегчает составление и чтение разреза.

Затем проводят условно базисную (нулевую) линию, равную длине профиля. Нулевая линия проводится ниже наиболее низкой точки рельефа в выбранном сечении. Ее можно провести и на высоте устья той скважины, которая имеет самую низкую абсолютную отметку.

Линия топографического профиля проводится с таким расчетом, чтобы сверху осталось место для написания заголовка, а внизу - для изображения геологического строения и оформления профиля. Затем на нулевую линию наносятся в горизонтальном масштабе расстояния между скважинами в соответствии с заданием.

Из нанесенных на нулевую линию точек (пользуясь вертикальным масштабом профиля) восстанавливают перпендикуляры, по своей величине равные превышению данной точки над отметкой нулевой линии. После этого переносят по вертикали все указанные на карте и попавшие в разрез горизонтали, а также отмечают границы слоев, вышедших на поверхность.

Затем наносятся осевые линии скважин и шурфов.

На проведенных осевых линиях скважин небольшими горизонтальными штрихами отмечают сверху вниз мощность пройденных слоев, а рядом указывают условными обозначениями литологический состав и возраст каждого слоя. Иначе говоря, на профиль наносятся в вертикальном масштабе колонки скважин в соответствии с данными бурового журнала. Затем приступают к увязке разреза, к выделению литологических границ.

Производя увязку, соединяют непрерывными линиями в одно целое каждый пласт, вскрытый в отдельных выработках. В первую очередь увязывают наиболее характерные слои, встреченные в нескольких соседних скважинах. Это выдержанные пласты или прослойки горных пород, которыми могут быть глина, торф, супесь моренная и т.д. Они служат “руководящими”, ”опорными" или ”маркирующими" горизонталями. На тех участках, где построение разреза основано на предположениях автора, границы между слоями наносятся предположительно.

Если порода, обнаруженная в одной скважине (шурфе), в соседней отсутствует, то изображают ее постепенное выклинивание к середине расстояния между скважинами или шурфами, или прерывают на поверхности в соответствии с геологической картой.

На разрез наносят отметки уровней подземных вод и соединяют их в единую пунктирную линию уровня. После увязки всех литологических границ слоев участки между скважинами заштриховывают согласно общепринятым условным обозначениями (легенде).

Кроме того, на профиле пишутся индексы, которые указывают на возраст и происхождение пород.

Оси буровых скважин и шурфов выделяются четкими линиями, а их забои подчеркиваются. Справа от оси скважин приводятся абсолютные отметки подошвы пластов, а слева - отметки подземных вод и дата замера.

Номера скважин, их абсолютные отметки и расстояния между соседними скважинами указываются под разрезом. Номер скважины и абсолютную отметку ее устья можно указывать и сверху, над линией топографического профиля, у вертикальных линий оси скважин.

Условные возрастные обозначения горных пород располагаются в строгой последовательности (от более молодых к более древним) и наносятся справа от разреза (сверху вниз) или под разрезом (слева направо).

Разрез подписывается вверху. Например, “Геологический разрез по линии скважин 1-10”. Тут же под разрезом, в средней его части, указываются масштабы.

2.4 Пример построения геологического разреза

Пусть требуется выполнить геологический разрез по линии v-v карты I (рис.2.2.)

Построение геологического разреза будем производить в следующей последовательности (желательно на миллиметровке).

В нижней части листа делаем три графы для характеристики скважин и указания расстояния между ними. Намечаем начало и длину разреза в принятом масштабе. Для построения разреза принимаем горизонтальный масштаб 1: 5000, вертикальный 1: 500. У начала разреза (а иногда и конце его) строим шкалу абсолютных отметок с таким расчетом, чтобы максимальная отметка была несколько выше верхней точки рельефа, а минимальная - ниже забоя самой глубокой скважины (по геологической карте и описанию скважин).

Далее приступаем к построению геологического профиля. Откладываем в заданном масштабе расстояния от начала разреза до его пересечения с каждой горизонталью и точками отмечаем абсолютные отметки соответствующих горизонталей. После этого откладываем от начала разреза расстояние до каждой скважины и проводим вертикальный штрих в верхней графе. Под штрихами указываем номера скважин, а ниже - абсолютные отметки их устьев, которые дают дополнительные точки для построения профиля. Соединив все точки плавными линиями, получаем топографический профиль поверхности земли по заданному направлению. На построенный профиль наносим колонки буровых скважин. При крупном масштабе разреза ствол скважины обозначают двумя вертикальными отрезками, в остальных случаях - одним. На нижнем конце отрезка, соответствующем абсолютной отметке нижней точки пробуренной скважины (забою), ставим короткий поперечный штрих. Справа от штриха записываем абсолютную отметку забоя, вычисляемую как разность между абсолютной отметкой устья и глубиной скважины (например, для скважины 2: 106,4 - 65,0 = 41,4 м). Вдоль линии скважин различаем границы слоев и проставляем абсолютные отметки устья скважины и глубин залегания соответствующих слоев (например, в скважине 2 абсолютная отметка границы между четвертым и пятым слоями равна 106,4 - 34,9 = 71,5 м). В интервале каждого слоя (на полосе шириной 1…2 см) условными обозначениями, взятыми из стратиграфической колонки, или колонок по скважинам, отмечаем карандашом состав и относительный возраст пород. Далее на топографический профиль наносим с карты точки пересечения разреза со стратиграфическими границами и карандашом справа и слева от точек отмечаем относительный возраст пород (например, отмечают левее скважины 6 на профиле (абсолютная отметка = 118 м)) границы между нижнекаменноугольными известняками (С1) и верхнечетвертичными отложениями (Q3). Прежде чем проводить границы слоев на разрезе, восстанавливаем в общих чертах доступную нам историю геологического развития изучаемого участка. Например, для данного разреза дается (в пояснительной записке). Рассматривая стратиграфическую колонку и колонки скважин на разрезе, видим, что наиболее древними породами, вскрытыми скважинами, являются протерозойские граниты ( PQ). Между ними и залегающими выше верхнедевонскими аргиллитами (D3) имеется стратиграфический перерыв, во время которого происходило разрушение гранитов и формировался рельеф, поверхность которого могла иметь сложную форму. Это подтверждается тем, что кровля гранитов в скважинах 2, 6, 11, 20, попавших в разрез, вскрыта на разных абсолютных отметках (47,7; 51,5; 52,8; 53,8 м). На верхнедевонских аргиллитах без стратиграфического перерыва залегают нижнекаменноугольные известняки. Граница между ними является почти горизонтальной. В послекаменноугольное время вплоть до начала четвертичного периода осадконакопления на данном участке не происходило. В нижнечетвертичное время по пониженным частям рассматриваемой территории проходил поток, частично размывший нижнекаменноугольные известняки и даже верхнедевонские аргиллиты, который оставил свои отложения в виде крупных песков с гравием и галькой (fg Q1). В верхнечетвертичное время стала разрабатываться долина реки. Весьма вероятно, что река в это время размыла водноледниковые отложения (частично), а затем оставила свои (aQ3). В четвертичный период уровень реки несколько раз менялся, в результате чего были частично размыты верхнечетвертичные осадки, затем отложены современные (a Q4) и они же частично размыты.

Сделав этот анализ, завершаем прорисовку разреза, используя при этом как границы слоев, вскрытые скважинами, так и стратиграфические границы, перенесенные на топографический профиль с карты. Карандашные записи убираем, условными обозначениями производим штриховку выделенных в разрезе слоев и обозначаем индексами их относительный возраст.

Справа от линии каждой скважины проставляем верхние установившиеся отметки напорных вод, которые соединяем штрих - пунктирной линией, а верхние отметки грунтовых вод - пунктирной.

Геологическая карта 1: 1 - граница статиграфического несогласия; 2 - оползневые образования; 3 - буровая скважина и ее номер; 4 - и их границы; 5 - карстовая воронка; 6 - линия разреза

Геологический разрез по линии У-У карты 1

Расстояние между скважин, м

650

400

100

350

№

скважины

2 6 11 16 20

Абсолютная отметка устья скважины, м

106,4 116,7 105,0 115,6 116,0

Геологические разрезы

Геологические разрезы представляют собой проекцию геологических структур на вертикальную плоскость и являются важным дополнением геологических карт. Они позволяют выявить строение местности на глубине.

На геологическом разрезе показывают возраст, состав, мощность, условия залегания пород, гидрогеологические условия.

В тех случаях, когда разрез отражает физико-геологические условия и свойства пород, его называют инженерно-геологическим разрезом.

Разрезы строят по геологической карте и по данным разведочных выработок (шурфов, буровых скважин, по которым строят геологические колонки).

Геологический разрез или колонка составляется на основании изучения и сопоставления отдельных выходов пород на данном участке. Они представляют собой разрез, на котором показаны в возрастной последовательности все породы, слагающие данный район. Здесь же дается их краткое описание. В масштабе показаны мощности слоев пород. Имея представление о геологическом строении района, можно изобразить его в масштабе в вертикальном сечении по любому заданному направлению.

При мелкомасштабных геологических съемках такой профиль составляется по отдельным естественным выходам. При производстве детальных работ такой профиль составляется по естественным выходам и горным выработкам (шурфам, буровым скважинами).

Для составления геологического профиля необходимо иметь топографическую основу - топографическую карту, данные нивелировок и гладкомерных съемок. При производстве геологической съемки (составлении карты в поле) устанавливают:

из каких горных пород состоит изучаемый участок;

геологическую (возрастную) последовательность залегания слоев;

формы и условия залегания слоев;

площадь распространения слоев и их мощность;

приуроченность подземных вод к определенным слоям и характеру подземных вод;

форма рельефа и физико-геологические явления, развитие на изучаемом участке.

Для получения этих данных и производятся горные выработки, закладываемые по сетке определенного масштаба.

Степень детальности геологической съемки, так же как и топографической, зависит от масштаба, в котором ведутся съемочные работы. Масштаб съемки назначается в зависимости от вида проектируемого сооружения, сложности геологического строения района и стадии проектирования. Так как топографическая карта является основной для ориентирования на местности и для нанесения геологических данных при геологической съемке, последняя ведется в тех же масштабах, что и топографическая: 1: 1000000; 1: 500000; 1: 25000; 1: 10000; 1: 5000; 1: 2000. Желательно вести геологическую съемку на топографической основе более крупного масштаба, чем масштаб геологической съемки. Чем крупнее масштаб, тем детальнее должны быть наблюдения, тем больше должно быть точек наблюдения.

Размещено на Allbest.ru

...

Подобные документы

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.

© 2000 — 2025, ООО «Олбест» Все наилучшее для вас