Оценка гидрологических условий на площадке строительства и прогноз развития неблагоприятных проц (стр. 2 из 3)

III. Гидрогеологические условия

1. Анализ колонок буровых скважин, геолого-литологического разреза и карты изогипс

1.Устанавливаем для разреза в целом:

1.1. Количество водоносных слоёв:2;

1.2. Тип по условиям залегания: первый слой – грунтовая вода; второй слой – межпластовая вода.

1.3. Наименование слоёв:

Первый слой – водовмещающий (фильтрующий) слой. Это грунтовая безнапорная вода, пролегающая через толщу породы озёрно-морского происхождения. (mlIV)

Второй слой – водоупорный слой. Межпластовая напорная (артезианская) вода, так как ее напор на контакте с верхним водоупором (слой № 5-суглинок с гравием, твердый) больше нуля.

1.4. Глубина залегания первого водоносного слоя – от 1 метра до 0, 6 метра. Мощность (величина, измеряемая от уровня воды до подошвы слоя)- от 3,3 до 3,6.

Глубина залегания второго водоносного слоя – от 9 метров до 2,3 метра. Величина напора Низб =6.

2. По карте изогипс устанавливаем:

2.1. Направление потока и его характер: поток радиальный (сходящийся), т.к. вода сходится к одной области.

2.2. Определение гидравлического градиента:

для 12 и 13 скважин:

=49,8-48,5=1,3м, тогда

для 11 и 13 скважин:

=48,5-46,4=2,1м, тогда

Определение скорости грунтового потока кажущейся: V=ki

Для 12 и 13 скважин :V=ki=0,2*0,02=0,004 м/сут

k=0,1-0,3, примем k =0,2

для 11 и 13 скважин: V=ki=0,2*0,03= 0,006 м/сут

Определение скорости грунтового потока действительной: Vд=V/n

Для 12 и 13 скважин :Vд=V/n=0,004/0,35=0,011 м/сут

n=0,35 д.ед. для пылеватых песков

для 11 и 13 скважин: Vд=V/n=0,006/0,35=0,017 м/сут

2.3. Участки возможного подтопления: высокий уровень грунтовых вод является помехой при строительстве - он может вызвать большие притоки в строительные котлованы, привести к размоканию и потере связности грунтов, так на разрезе видно, что возможно подтопление котлована в скважине № 13, также котлованов, которые будут разработаны и у скважин № 11 и 12, так как глубина залегания водоносного слоя не превышает 1 метра.

Напорная вода (13 скважина) под водоупорным дном котлована может вызвать его прорыв и внезапное затопление.

2. Химический состав подземных вод. Оценка качества воды по отношению к бетону.

2.1. Расчетные данные

№ скв	Са	Mg	K+Na	SO	Cl	HCO	CO	pH
13	68	34	14	22	17	415	57	6,7

Выражение результатов анализа в различных формах

Ионы	Содержание мг/л	Эквивалентное содержание		Эквивалентная масса
Ионы	Содержание мг/л	мг*экв	(%-экв)	Эквивалентная масса
КатионыNa Mg Ca	14 34 68	0,6 2,83 3,4	12,1 29,3 58,6	23,0 12,0 20,0
Сумма катионов	116	6,83	100%	-
АнионыCl SO HCO	17 22 415	0,49 0,46 6,8	3,8 4,8 91,4	35,0 48,0 61,0
Сумма анионов	454	3,15	100%	144
Общая сумма	570	9,98

Составляем химическую формулу воды в виде псевдодроби:

Вода бикарбонатно-кальциево-магниево-натриевая, пресная (содержание минеральных веществ меньше 1 г/л), неагрессивная среда по отношению к бетону в соответствие со СНиП 2.03.11-85.

2.2. Категория сложности участка по гидрогеологическим факторам:

В соответствие со СН 1-195-97 «Категории сложности инженерно – геологических условий» подбираем: в данном случае IIкатегория сложности, так как имеется два выдержанных горизонта подземных вод, местами с неоднородным химическим составом, один из которых обладает напором и содержащих загрязнение.

IV. Гидрогеологические расчеты при строительном водопонижении.

а) Выемка – траншея;

тип траншеи – совершенная, плоская l/b>10; характер потока – плоский.

1. Расчетные данные: траншея совершенная, в скважине № 11.

длина l=150 м.;

водопонижение S=1 м.;

глубина h=4 м.

2.Расчеты притока воды в безнапорном горизонте для траншеи:

k=2 м/сут.

Из схемы траншеи:

м;

б) Выемка – котлован;

тип котлована – несовершенный, короткий: отношение сторон l/b<10; характер потока – радиальный.

1. Расчетные данные: котлован несовершенный, в скважине № 13.

длина L=30 м.;

ширина В=30 м;

глубина H=2,5 м.

2.Расчеты притока воды в безнапорном горизонте для котлована:

k=2 м/сут.

=1,5 м

=1,95-1,5=0,45 м;

из схемы котлована: S=1,5 м

Рассчитаем приведенный радиус «большого колодца»:

м;

радиус влияния «большого колодца»:

м.

м;

Мощность активного слоя для котлована: Н=4/3P,

где Р=3,5 -мощность водоносного слоя для 13 скважины, тогда

Н=4/3*3,5=4,7

Возможность поступления воды в осушаемый котлован (траншею) из поверхностного водоема: в процессе откачки возможна фильтрация воды из поверхностного водоема в котлован (траншею), так как водоём находится в пределах депрессионной воронки, его называют радиус влияния дрены и в песках он составляет порядка 300 м , а уровень воды в нем выше отметки дна котлована.

V. Прогноз процессов в грунтовой толще, связанных с понижением уровня грунтовых вод.

1. Механическая суффозия в откосах выемки

1. Гидравлический градиент iпри водопонижении в котловане и траншее:

=3,4/0,33*20=0,52 м

S=H=49,8-46,4=3,4 м

=20 м

2. Степень неоднородности грунта

=9,25 (раздел 2.2 пункт 2)

3. График прогноза суффозионного выноса (см. ниже)

4. В соответствие с графиком прогноза суффозионного выноса делаем вывод, что точка попадает в область безопасных градиентов

5. В общем случае, грунты при деформировании обладают как упругими, так и остаточными свойствами. Физические причины упругих деформаций: упругость минеральных частиц грунта; упругость воды; упругость замкнутых пузырьков воздуха. Физические причины остаточных деформаций: уплотнение грунта; сдвиги частиц грунта; разрушение частиц в точках контакта.

Для ограничения абсолютных или относительных перемещений фундаментов и надфундаментных конструкций такими пределами, при которых гарантируется нормальная эксплуатация сооружения и не снижается его долговечность (вследствие появления недопустимых осадок, подъемов, кренов, изменений проектных уровней и положений конструкций, расстройств их соединений и т.п.) необходим расчет оснований по деформациям. Это необходимо для проверки прочности и трещиностойкости фундаментов и надфундаментных конструкций с учетом усилий, которые возникают при взаимодействии сооружения с основанием.

2. Фильтрационный выпор в дне выемки.

Величина градиента при водопонижении не достигает значения

, следовательно, возможность фильтрационного выпора отсутствует.