Оцінка інженерно-геологічних і гідрогеологічних умов району будівництва

Реферат

Москва, 2002р.

Введення.

Цілями та завданнями нашої роботи є:

1) оцінка інженерно геологічних умов;

2) оцінка гідрогеологічних умов з метою водопостачання і вибір місця розташування водозабору.

У нашій роботі ми використовуємо наступні вихідні матеріали:

- геологічна карта;

- буровий журнал;

- побудований геологічний розріз.

Інформація з карти:

Найбільша абсолютна відмітка НЕ перевищує 200 м, отже рельєф рівнинний. Річкова долина симетрична.

Карта побудована за стратиграфічного принципом. На поверхню виходять гірські породи четвертинного (GQ1-суглинок буро-червоний, опесчанений, з гравієм, щебенем, галькою, окремими Волун кристалічних порід; aQ3-пісок світло-сірий, дрібнозернистий, місцями з галькою і гравієм, середньої щільності; aQ4-пісок, світло-сірий, дрібнозернистий, в нижній частині шару-дрібний гравій і галька, пухкий; dpQ4-зсув, що складається з окремих брил сповзає породи), крейдового (K2-пісок світло-сірий, дрібно-зернистий, щільний, з прошарками крем'янистих пісковиків; K2-пісок білий, дрібнозернистий, внизу переходить в пухкі пісковики ), Періоду. Умова залягання гірських порід - горизонтальне. На карті спостерігається зсув. До карти додається стратиграфічна колонка, з якої ми беремо інформацію про вік і склад гірських порід.

Інформація з бурового журналу:

- абсолютні позначки свердловин;

- геологічний вік гірських порід;

- глибина залягання шарів;

- глибина залягання підземних вод.

Інформація з геологічного розрізу:

- кількість свердловин (7 свердловин );

- глибина свердловин (мінімальна - 80 м, максимальна - 160 м);

- відстань між свердловинами ( мінімальна - 115 м, максимальна - 285м).

Частина 1. Геоморфологічні умови.

а) Загальна характеристика рельєфу.

Найбільша абсолютна позначка -- 680.0 м, отже рельєф рівнинний. Геологічний процес-зсув.

б) Будова річкової долини.

Долина ріки асиметрична. Абсолютна відмітка урізу води - 535.0 м. Тераси поздовжні. Тип терас -- алювіальні (акумулятивні) вкладені.

Характеристика заплави:

Абсолютна відмітка поверхні: 540.0 м. Перевищення над урізу води: праворуч від русла - 3.0 м; ліворуч від русла -- 8.0 м. Ширина праворуч від русла - 100 м; ширина ліворуч від русла - 35 м. Заплава тягнеться вздовж усього русла річки. Викладена алювіальними гірськими породами aQ4.

Одна надзаплавної тераса:

Абсолютна відмітка поверхні: 550 м; ліворуч від русла річки - 137 м. Перевищення над урізу води; ліворуч від русла річки - 15.0 м. Ширина-40.0 м. Викладена алювіальними гірськими породами aQ3.

Корінний берег:

Корінний берег долини праворуч від русла річки має абсолютну позначку - 680.0 м, ліворуч від русла річки - 620.0 м Перепад висот становить 60.0 м.

Геологічна будова району.

а) Литология і стратиграфія.

Найдавнішими є гірські породи раннедевонского періоду D1. 12 шар представлений вапняками світло-сірими, щільними, у верхній частині шару тріщинуватих-за рахунок чого є водопроникним. Ця порода проходить по всьому розрізу, досягаючи потужності: min 18м, max 38м. Залягання породи горизонтальне. Відносна відмітка покрівлі шару max 535.0 м, min 460.0 м.

Наступний віковий комплекс -- гірські породи мезозойської ери: Юрського періоду. Нижній шар 10 (J2) представлений глиною-з тонкими прошарками глинистого піску, тугопластічная, чорна, щільна. Максимальна глибина залягання гірських порід - 102 м.. Мінімальна - 11 м. Максимальна потужність відкладів 31 м, мінімальна - 13 м. Вище залягає 9 шар (J3) - глина, місцями опесчаненая, тугопластічная, щільна, сіра. Максимальна глибина залягання гірських порід -- 129 м. Мінімальна - 6м. Максимальна потужність відкладів 37 м, мінімальна 4 м. Річкова долина викладена алювіальними відкладеннями. На правій стороні річки на корінному схилі розташовуються відкладення юрського і велика частина крейдового періоду мезозойської ери, представлені глинами світло-сірими, сірими, дрібнозернистими з прошарками крем'янистих песчаніков.Коритообразное поглиблення річкової долини представлено сірим, дрібнозернистим, піском, в нижній частині з гравієм і галькою (2 шар; потужність - 2 - 11 м). Ліворуч і праворуч від річкової долини цей шар виходить на поверхню і являє собою надзаплавної терасу. Дно заплави викладених піском сірим середньозернистий, в нижній частині галечник і гравій. Потужність - 10 м.

надзаплавної тераса ліворуч від гирла річки складена aQ3 - пісок сірий, дрібнозернистий, в нижній частині з гравієм і галькою. Потужність - 0 -6 м, виходить на поверхню.

б) Тектоніка.

вивчається територія знаходиться на платформі (нагірна форма). Гірські породи найдавнішого віку (девонської ери) є кристалічним фундаментом. Є стратиграфічні незгоду між породами юрського і четвертинного періодів. На лівому корінному березі є стратиграфічні незгоду між шарами fgQ1 і J2. Поряд з четвертинною періодом на поверхню виходять гірські породи крейдового періоду.

Опис кривий вертикальних коливань.

Інженерно-геологічні особливості гірських порід.

Розглянемо територію, яку ми можемо використовувати для будівництва. Опишемо грунт.gQ1-нескельних, Водопроникні; вологоємність, стискає, деформації тривалі в часі. Піски aQ3, aQ4-піщані без жорстких зв'язків, водопроникність, маловлагоемкі, сипкі в сухому стані, непластічни при зволоженні, малосжімаеми, чутливі до вібрації. Суглинок лесовидних aQ3 - нескельних зв'язкова порода, у вологому стані слабопластічная, втрачає структурність, не розбухає, у воді легко розмокає; при висиханні слабо твердне, недоуплотнена, міцність різко знижується при зволоженні, просадні: обпливає в укосах. Слабкий водоупор. K2-пісок світло-сірий, з прошарками крем'янистих пісковиків, водопроникність, маловлагоемкі, малосжімаеми, слаборозчинні

Екзогенні процеси і явища.

Несприятливим екзогенним процесом на моєму розрізі є річка. Геологічна будова річкових долин має важливе значення при інженерно-геологічної їх оцінці в будівельних цілях. На шляху свого руху річки роблять велику геологічну роботу -- руйнують гірські породи (ерозія), переносять (акумуляція) продукти руйнування в розчиненому вигляді, в підвішеному стані і перекочування уламків по дну. Великий вплив на річки надає виробнича діяльність людини. Скидання в річки великої кількості вод зі зрошуваних територій може призвести до посилення ерозійної діяльності. Будівництво водосховищ в свою чергу впливає на положення базису ерозії всієї річки або її частини. Вище гребель зменшуються швидкості течії, зростає акумуляція наносів, нижче гребель різко зростає донна ерозія. Для будівель і споруд, розташованих в річкових долинах, підмив берегів представляє значну небезпеку. Швидкість розмиву берегів, складених пухкими породами, може бути значною. З бічної ерозією борються зміцненням берегів з регулюванням течії річки. Способи зміцнення підводної і надводної частини берега різні. Підводну частину берега нижче меженний горизонту зміцнюють кам'яної начерків і фашини матрац, завантаженими каменем; надводна частина кріпиться бетонними армованими плитами, підпірними стінками, каменем у плотові клітинах. Несприятливо позначаються паводки на заплаву річки. Споруди та берега долини необхідно захищати земляними дамбами, відсипання каменю та іншими способами, що дозволяють нейтралізувати ерозійну силу паводкових вод.

Ще одним важливим екзогенним процесом є - осідання (основна властивість багатьох лесових грунтів). При осідання відбувається ущільнення грунту по вертикалі. Поверхня землі в місці замочування товщі водою опускається. Внаслідок опускання поверхні землі будівлі і споруди зазнають деформації. У стані природної вологості і непорушеною структури вони є досить стійким підставою. Однак можливість появи осідання при замочуванні вимагає обов'язкового здійснення різного роду заходів щодо боротьби з просадного. Основними протівопросадочнимі заходами є: водозахист грунтів, посилення конструкцій будівель і усунення грунтах властивостей грунтів різними методами. Сучасні способи будівництва на лесових грунтах дозволяють успішно протидіяти виникненню грунтах явищ.

На території району яскраво виражений зсув на правому корінному березі. Це ковзання грунту по схилу призвело до горбистому рельєфу. За рахунок тиску сповзаюче породи dpQ4 у підошви схилу формуються вали видавлені. Заходи боротьби: не допускати обводнення схилів, вирубки дерев, слід проводити відкачування підземних вод, відвід поверхневих вод.

Висновок про будівництві.

Опишемо територію яку ми можемо розглядати для будівництва. Для цього може служити корінний берег праворуч від річки. Він складений породами крейдяного періоду, залягають горизонтально. Розмір ділянки-300 м. Характер поверхні - рівнинний. Абсолютна відмітка 665.0-690.0м. Поверхня представлена шаром К2-клас нескельних грунтів, щільний, не повинен доуплотняться, віддаленість підземних вод.

Глибина залягання підземних вод.

На нашій ділянці спостерігаються грунтові та напірні води. Глибина залягання грунтової води складає 72 м., напірної - близько 134 м. Вода розташована на такій глибині де вона не буде заважати будівництву.

З негативних процесів заважають будівництва є осідання (основне властивість багатьох лесових грунтів). При осідання відбувається ущільнення грунту по вертикалі. Поверхня землі в місці замочування товщі водою опускається. Внаслідок опускання поверхні землі будівлі і споруди зазнають деформації. У стані природної вологості і непорушеною структури вони є досить стійким підставою. Однак можливість появи осідання при замочуванні вимагає обов'язкового здійснення різного роду заходів щодо боротьби з просадного. Основними протівопросадочнимі заходами є: водозахист грунтів, посилення конструкцій будівель і усунення грунтах властивостей грунтів різними методами. Сучасні способи будівництва на лесових грунтах дозволяють успішно протидіяти виникнення грунтах явищ. На підставі аналізу інженерно-геологічних умов я рекомендую найбільш сприятливий ділянку для будівництва на правому корінному березі, на щільних пісках (потужністю - 45 м), який при необхідності можна забетонувати (невеликий шар піску можна зняти). Цей ділянку на відміну від інших є більш вигідним і економічним. Чи не піддається осідання та негативному впливу річки.

Частина 2. Оцінка гідрогеологічних умов з метою водопостачання і вибір місця розташування водозабору.

1. Гідрогеологічні умови.

Середньо-складні гідрогеологічні умови - три водоносних шару, не пов'язані між собою.

2. Вибір найбільш перспективного водоносного горизонту для забору води.

Найбільш відповідний водоносний горизонт-вапняки щільні. На цьому водоносному горизонті чиста вода (віддаленість від вогнища забруднення), режим постійна, досить високий коефіцієнт фільтрації 60-80 м/добу. У якості опорної свердловини буде свердловина № 22.

Склад і завдання подальших гідрогеологічних досліджень.

На першій стадії вишукувань ми відзначаємо неповноту отриманих даних. Нам необхідно отримати додатково такі відомості: про клімат, гідрогеологічному режимі річки, тип і ступеня забруднення річкової води, про хімічний склад підземних вод, про особливості експлуатації діючих водозаборів та ін До основних видів подальших досліджень можна віднести розвідувальне буріння, дослідні роботи, стаціонарні режимні спостереження та лабораторні дослідження. Розвідувальне буріння проводиться на недостатньо вивчених ділянках. Додаткові дослідження можна провести на будь-якій ділянці мого розрізу.

Головною метою дослідних робіт є визначення коефіцієнта фільтрації. Визначення Кф за допомогою наливом шурф. Визначення Кф в зоні аерації. Відкачування досвідчені. За ступенем водопроникності розрізняють гірські породи або грунти сільноводние Кф-30 м/добу, слабоводние Кф 0.01-1 м/добу, водоупори-менш 0.01 м на добу.

Досвідчені роботи намічаються для проведення досвідчених і пробно-експлуатаційних відкачок на місці проектованого водозабору. З цією метою можуть бути використані раніше пройдені розвідувальні і додаткові, головним чином, наглядові свердловини. На дослідних кущах приймаються всі розрахункові параметри, аналогічні запроектованим. Обов'язково вказується призначення дослідних робіт і тривалість у часі відкачок. Всі відкачування супроводжуються відбором води для визначення її складу і якості в лабораторних умовах. У процесі відкачок обов'язково встановлюється відсутність або наявність гідравлічної зв'язку між грунтовими і нижчележащі підземними водами. Оцінюється можливість спільного використання двох водоносних горизонтів для цілей водопостачання. Розглядаються питання можливого забруднення цього або іншого водоносного горизонту.

Режимні спостереження намічаються з метою вивчення закономірностей зміни в часі рівнів води, їх витрати, температури і хімічного складу. Ці дослідження проводяться стаціонарними гідрогеологічними станціями або партіями для оцінки експлуатаційних запасів підземних вод.

Великий вплив на умови живлення і формування підземних вод робить клімат. Істотний вплив робить і діяльність людини.

У процесі режимних спостережень особлива увага приділяється контролю за можливим забрудненням підземних вод на діючих водозаборах. Значно і швидко зростаючий забір підземних вод, а також вплив на них різних видів інженерно-будівельна і господарська діяльності людини призводять до істотного перетворення режиму і балансу підземних вод. Процес цей неминучий, потрібно навчитися керувати ним, щоб не допустити виснаження підземних вод та зниження їх якості.

Лабораторні дослідження намічаються, головним чином, для вивчення хімічного і бактеріологічного складу підземних і поверхневих вод.

Після проведення детальних гідрогеологічних досліджень складається остаточний звіт по вивченому району, затверджуються запаси підземних вод і приступають до складання проекту водозабору.