Оценка гидрогеологических условий на площадке строительства и прогноз развития при водопонижении (стр. 2 из 2)
Плотность грунта ρ, т/м3 - отношение массы грунта, включая массу воды в его порах, к занимаемому объему вместе с порами.
Плотность минеральной части грунта ρs, т/м3 - отношение массы сухого грунта к объему только твердой его части, исключая объем пор.
Число пластичности Ip, д. ед. - разность влажностей, соответствующая двум состояниям грунта: на границе текучести WL и на границе раскатывания Wp. WL и Wp определяют по ГОСТ 5180.
Показатель пористости n, д. ед. - отношение объема пор к полному объему образца грунта.
Показатель пористости е, д. ед. - отношение объема пор в образце грунта к объему, занимаемому его твердыми частицами - скелетом.
Модуль общей деформации Е, МПа – характеристика деформируемости грунта.
Степень разложения торфа D, % - характеристика, выражающаяся отношением массы бесструктурной (полностью разложившейся) части, включающей гуминовые кислоты и мелкие частицы негумицированных остатков растений, к общей массе торфа. Определяется по ГОСТ 10650.
2.Аналитический блок
2.1. Характеристика рельефа площадки
Территория рассматриваемого участка представляет собой фрагмент полого-волнистой равнины в пределах абсолютных отметок от 18,1 до 20,0 м.
2.2. Определение и классификация пропущенных слоев
На основе результатов гранулометрического анализа (таблица в п. 1.2.) получили, что грунт первого слоя (по ГОСТ 25100-95) – это песок средней крупности. Для определения точного названия этого слоя и некоторых его характеристик построим суммарную кривую гранулометрического состава. Для этого составим вспомогательную таблицу «полных остатков»:
Вспомогательная таблица полных остатков
| Диаметры частиц, мм | <10 | <2 | 0,5 | <0,25 | <0,1 | 0,05 | <0,01 | <0,005 |
| Сумма фракций, % | 100 | 99 | 66 | 27 | 10 | 3 | 0 | 0 |
Суммарная кривая гранулометрического состава
Определение действующего (d10) и контролирующего (d60) диаметров:
d10= 0,1 мм
d60= 0,45 мм
Результаты гранулометрического анализа позволяют определить степень неоднородности грунта и некоторые его водные свойства – суффозионную устойчивость, коэффициент фильтрации, высоту капиллярного поднятия.
Степень неоднородности грунта:
Так как
, то грунт неизвестного слоя - это песок средней крупности неоднородный, суффозионно устойчивый.Средние значения высоты капиллярного поднятия, коэффициента фильтрации и радиуса влияния возьмем из таблицы средних значений, поскольку условия для использования эмпирических формул ( Си < 5; d10 >0,1 ) не выполнены.
Коэффициент фильтрации k = 20 м/сут
Радиус влияния R = 75 м
Высота капиллярного поднятия hk = 0,25 м
Определим ориентировочное значение высоты капиллярного поднятия hk (см):
е = 0,66 д.ед. – коэффициент пористости
С = 0,1 – эмпирический коэффициент
2.3. Геологическое строение площадки и
выделение инженерно-геологических элементов (ИГЭ)
Выделение ИГЭ
| № | Индекс | Наименование грунта | Показатель пористости е, д.ед. | Число пластичности IP, д.ед. | Показатель текучести IL |
| 1. | (m-l)IV | Супесь пылеватая, пластичная | 1,50 | 0,06 | 0-1 |
| 2. | (m-l)IV | Песок средней крупности, средней плотности | 0,55-0,7 | - | - |
| 3. | gIII | Суглинок с гравием, галькой, тугопластичный | 0,45 | 0,07-0,17 | 0,25-0,50 |
| 4. | gIII | Суглинок с гравием, галькой, мягкопластичный | 0,45 | 0,07-0,17 | 0,50-0,75 |
| 5. | D1 | Глина красная, полутведая | - | >0,17 | 0-0,25 |
| 6. | O1 | Известняк трещиноватый | - | - | - |
Глубина залегания коренных пород:
D1 – глина красная, полутвердая. Залегает в пределах абсолютных отметок 12,5 – 14,0 м скважины № 52. Уклон кровли i = 0,02.
O1 – известняк трещиноватый. Залегает ниже абсолютной отметки 12,5 м скважины № 52, ниже отметки 15,2 м скважины № 53, ниже отметки 14,0 м скважины № 54. Уклоны кровли i = 0,05 и i = 0,019.
По СП 11-105-97 инженерно-геологические условия средней сложности (II категория сложности).
Имеется не более четырех различных по литологии слоев, залегающих наклонно и с вклиниванием (D1). Мощность изменяется закономерно. Свойства грунтов существенно изменяются в плане и по глубине. Скальные грунты (известняк трещиноватый) имеют неровную кровлю и перекрыты нескальными грунтами.
2.4. Гидрогеологическое строение площадки
В пределах площадки буровыми скважинами вскрыты два водоносных горизонта.
Первый от поверхности горизонт грунтовых вод залегает на глубинах от 1,0 м (скважина № 54) до 1,9 м (скважина № 52). Водовмещающими породами являются супесь пылеватая, пластичная и песок средней крупности, водоупором служит суглинок с гравием, галькой, мощность горизонта колеблется от 3,2 (скважина № 53) до 4,0 м (скважина № 54).
Водопроницаемость характеризуется коэффициентом фильтрации от 10 до 30 м/сутки.
Второй горизонт напорных межпластовых (артезианских) вод вскрыт в скважине № 53. Водоносный слой залегает на глубинах от 4,5 (скважина № 53) до 6,4 м (скажина № 52). Водовмещающей породой является известняк трещиноватый, верхний водоупор – суглинок с гравием, галькой и глина красная, полутвердая, величина избыточного напора 3,0 м.
По карте гидроизогипс направление потока – с ю-в на с-з, в западной части участка поток плоский, при движении на восток характер потока меняется на радиальный (расходящийся).
Величина гидравлического градиента:
Скважины № 53-52
Скважины № 53-50
Скважины № 53-48
Скорость грунтового потока (кажущаяся):
Примем коэффициент фильтрации k = 20 м/сут.
Скорость грунтового потока (действительная):
,где n = 0,4 д. ед. – пористость водовмещающих пород (песок средней крупности).
2.5. Химический состав подземных вод и оценка агрессивности воды
по отношению к бетону
Выражение результатов анализа в различных формах
| Ионы | Содержание, мг/л | Эквивалентное содержание | Эквивалентная масса | ||
| мг·экв | (%-экв) | ||||
| Катионы | Na+ Mg2+ Ca2+ | 41 21 50 | 1,78 1,75 2,5 | 30 29 41 | 23,0 12,0 20,0 |
| Сумма катионов | 112 | 6,03 | 100% | - | |
| Анионы | Cl- SO42- HCO3- | 54 195 55 | 1,54 4,06 0,9 | 24 62 14 | 35,0 48,0 61,0 |
| Сумма анионов | 304 | 6,5 | 100% | - | |
| Общая сумма | 416 | 12,53 | |||
Химическая формула воды
˚Вода пресная, сульфато-кальциево-натриево-магниевая, агрессивная по водородному показателю и бикарбонатной щелочности (по данным таблицы).
Оценка качества воды по отношению к бетону
| Показатель агрессивности среды (воды) | Для сильно- и средне фильтрующихся грунтов К ≥ 0,1 м/сут | Для слабофильтрующихся грунтов К ≤ 0,1 м/сут |
| Бикарбонатная щелочность HCO3-, мг/л | > 85,4 | Не нормируется |
| Водородный показатель рН | > 6,5 | > 5 |
| Содержание магнезиальных солей в пересчете Mg2+-, мг/л | ≤ 1000 | ≤ 2000 |
| Содержание едких щелочей в пересчете на ионы К+ и Na+, мг/л | ≤ 50 (для напорных сооружений) | ≤ 80 |
| Содержание сульфатов в пересчете на ионы SO42-, мг/л | < 250 | < 300 |
В качестве методов защиты сооружений от коррозии рекомендуется использовать пуццолановый цемент.
По СП 11-105-97 по гидрогеологическим факторам участок имеет II категорию сложности.
Имеется два выдержанных горизонта подземных вод, обладающих напором и содержащих загрязнение.