Описание буровых скважин к геологической карте 1

Министерство образования Российской федерации

 

Иркутский Государственный технический университет

 

 

Кафедра гидрогеологии, геоэкологии и инженерной геологии

 

 

Инженерная геология и гидрогеология

Программа, контрольные задания и методические указания

для студентов очного и заочного обучения специальностей

строительного факультета

 

Иркутск 2002 г.

 

 

Инженерная геология и гидрогеология. Программа, контрольные задания и методические указания для студентов очного и заочного обучения специальностей строительного факультета. Составил Верхозин И.И. – Иркутск.-2002.

 

Содержание	стр.
Введение ..............................................…………………………………………
1 . Рабочая программа курса........................………………………………….
2. Контрольные задания и методические указания по их выполнению.…
2.1. Минералы и горные породы.....................……………………………..
2.2. Относительный возраст и дислокации горных пород...................……
2.3. Изучение геологической карты и построение стратиграфической       колонки .... …………………………………………………………….
2.4. Построение геологического разреза..............………………………….
2.5. Выбор метода полевых исследований свойств горных          пород.…………………………………………………………………….
2.6. Обработка результатов лабораторных исследований физико-       механических свойств горных пород.......…………………………….
2.7. Построение карты гидроизогипс, ее анализ.......……………………...
2.8. Определение водопритоков к водозаборным сооружениям…………
2.9.Охрана и рациональное использование окружающей среды.………..
Литература ……………………………………………………………………..

 

Введение

 

Горные породы служат основаниями сооружений, средой для их возведения (тоннели, метрополитен и горные выработки) и используются в качестве природного строительного материала. Взаимосвязь сооружений с компонентами геологической среды определяет долговечность и надежность эксплуатации инженерных сооружений. На современном этапе инженер-строитель должен владеть основами геологии и гидрогеологии, уметь прочитать геологическую карту, разрез, колонку буровой скважины, т.е. те документы инженерных изысканий, которые используются при проектировании и строительстве.

Выпускники строительной специальности должны знать методы ин­женерно-геологических изысканий и уметь целесообразно их использовать в практической деятельности, в т.ч. при составлении технических заданий на инженерные изыскания. Выпускники-строители должны грамотно использовать материалы инженерно-геологических исследований, предвидеть образование различных геологических процессов и явлений, связанных со строительством и эксплуатацией сооружений. Кроме того, должны уметь правильно выбирать и применять мероприятия по охране и рациональному использованию геологической среды.

Методическое пособие составлено в соответствии с курсом «Инженерная геология и охрана окружающей среды», для студентов заочного обучения специальности «Промышленное и гражданское строительство». Оно может быть использовано при проведении лабораторных занятий по дисциплинам «Инженерная геология» и «Охрана окружающей среды» для студентов очного обучения этой специальности и подготовки специалистов строителей МНР на высших инженерных курсах, организованных при Иркутском Государственном техническом университете.

При работе над данным пособием авторы использовали задачи и упражнения ранее опубликованного учебника [6] и собственный опыт преподавания данной дисциплины в Иркутском Государственном техническом университете.

 

1. Рабочая программа курса.

 

Тема 1. Инженерная геология.

 

Содержание инженерной геологии. Задачи инженерной геологии. Методы инженерной геологии. Инженерная геология и строительство.

Тема 2. Основы геологии.

 

Строение земли и земной коры. Геосфера земли. Минералы, их происхождение и классификация. Горные породы и их характеристика. Использование горных пород в строительстве. Основные формы залегания горных пород. Тектонические движения земной коры. Дислокации горных пород.

 

Тема 3. Инженерная петрология (грунтоведение).

 

Классификации горных пород в инженерной геологии. Инженерно-геологическая характеристика и оценка горных пород. Гранулометрический и минералогический состав, структуры, текстуры, условия залегания. Физико-механические свойства горных пород. Основные показатели физических, водных и механических свойств пород и методы их определения. Использование показателей физико-механических свойств при проектировании инженерных сооружений.

 

Тема 4. Подземные воды.

 

Классификация подземных вод по условиям распространения. Карты гидроизогипс и пьезоизогипс. Основные законы движения подземных вод, законы Дарси и Шези - Краснопольского. Физические свойства и химический состав подземных вод. Агрессивность подземных вод по отношению к бетону и металлам. Движение подземных вод к водозаборным сооружениям и строительным котлованам. Борьба с подземными водами при строительстве инженерных сооружений.

 

Тема 5. Инженерная геодинамика.

 

Геологические процессы и явления, их природа и классификации. Общая характеристика землетрясений и цунами. Особенности строительства в сейсмически опасных районах. Экзогенные геологические процессы. Выветривание, эоловые процессы, эрозионные процессы. Абразия. Гравитационные процессы - оползни, осыпи, обвалы. Карст. Суффозия. Мерзлотные процессы - морозное пучение, бугры пучения, термокарст, наледи. Сели. Геологические процессы связанные с инженерной деятельностью человека. Особенности проектирования и строительства инженерных сооружений в районах развития геологических процессов и явлений.

 

Тема 6. Специальная инженерная геология.

 

Инженерно-геологические условия строительства инженерных сооружений. Стадии проектирования инженерных сооружений. Стадии инженерно-геологических исследований и их задачи. Техническое задание на проведение инженерно - геологических исследований, его содержание. Состав и виды инженерно - геологических исследований. Инженерно-геологическая съемка. Разведочные работы. Отбор проб горных породни воды. Опытные работы. Геофизические исследования. Опытно-фильтрационные работы. Стационарные режимные наблюдения. Лабораторные исследования физико-механических свойств горных пород и химического состава воды. Инженерно-геологические заключения и отчеты. Использование материалов инженерно-геологических исследований для проектирования и строительства.

 

Тема 7. Охрана геологической среды.

 

Цель и задачи. Современное состояние вопроса о рациональном использовании и охране окружающей среды. Факторы, формирующие свойства геологической среды. Типы и масштабы воздействия на окружающую среду. Охрана и рациональное использование геологической среды в связи с промышленным и гражданским строительством. Техногенные физические поля в условиях города. Классификация инженерно-геологических процессов и явлений на территории города. Изменение компонентов геологической среды в районах развития многолетнемерзлых пород. Факторы и условия, способствующие повышению и понижению температуры пород. Типы воздействия на подземные воды и их изменения. Техногенные и природные факторы загрязнения подземных вод. Пути проникновения загрязняющих веществ в водоносные горизонты. Оценка масштабов загрязнения подземных вод. Принципы защиты геологической среды. Литомониторинг.

 

2. Контрольные задания и методические указания по их выполнению.

2.1 .Минералы и горные породы

 

Задание № 1.

 

Охарактеризуйте происхождение, минеральный состав, структуру и текстуру горных пород. Отметьте их основные свойства, использование в строительстве. Дайте развернутую характеристику основных минералов, входящих в состав породы, с указанием их физических свойств.

 

Вариант	Горная порода	Вариант	Горная порода
1	Гранодиорит, филлит, глина	14	Гранит, песчаник, мрамор
2	Опока, тальковый сланец, габбро	15	Доломит, базальт, кварцит
3	Скарн, известняк-ракушечник, гранит	16	Липарит, роговик, известняк
4	Слюдяной сланец, пемза, песок	17	Пегматит, трепел, филлит
5	Трахит, туф, мрамор	18	Мергель, перидотит, мрамор
6	Лессовидные породы, кварцевый порфир, роговик	19	Дацит, известняк, гнейс
7	Гнейс, порфирит, Суглинок	20	Гравелит, мрамор, базальт
8	Хлоритовый сланец, песок, диорит	21	Сиенит, туффит, слюдяной сланец
9	Мел, глинистый сланец, пегматит	22	Глина, андезит, кварцит
10	Серпентиниты, габбро, супесь	23	Диорит, аргиллит, мрамор
11	Пироксенит, конгломерат, кварцит	24	Яшма, диабаз, дресва
12	Лабрадорит, алевролит, мрамор	25	Гравий, дунит, хлоритовый сланец
13	Диатомит, обсидиан, гнейс	26	Алевролит, кварцевый порфир, роговик

Пример ответа. Гранодиорит - магматическая глубинная кислая порода, образовавшаяся в результате медленного остывания и кристаллизации магмы под высоким давлением. Это обусловило полнокристаллическую крупно - средне и мелкозернистую структуру и массивную, иногда пятнистую, текстуру. В минеральный состав входят - % : полевые шпаты-до 65 (кислые и средние плагиоклазы преобладают над калиевыми полевыми шпатами), кварц -20-25, темные минералы (биотит, роговая обманка)- 15-20.

Гранодиориты занимают промежуточное положение между гранитами и диоритами. Окраска светлая, но темнее чем у гранитов, что объясняется повышенным содержанием биотита и роговой обманки. Цвет серый, розовый, красный и др. Гранодиориты отличаются высокой прочностью и плотностью, устойчивы к воздействию агентов выветривания. Гранодиориты являются надежным основанием для инженерных сооружений, способным выдерживать большие нагрузки. Применяются как строительный материал для изготовления бутового камня, щебня для заполнителей бетонов, плит для облицовки зданий изготовления постаментов и др.

Кварц - один из основных породообразующих минералов, входящих в состав и гранодиоритов. По химическому составу SiO₂ относится к классу окислов. Преобладает молочно белый цвет, но может быть прозрачным, фиолетовым, черным и др. Твердость 7, минерал эталонной шкалы твердости, стеклянный блеск, раковистый или неровный излом, отсутствие черты. Может применяться для изготовления стекла.

 

2.2. Относительный возраст и дислокация горных пород

Задание 2

 

Изучив геологический разрез, представленный на рис.1, назовите относительный возраст горных пород, слагающих рассматриваемую территорию. Между какими геологическими периодами произошла тектоническая деформация и как называется изображенная на разрезе дислокация? Какие слои залегают между собой согласно и какие несогласно? Отмечается ли в разрезе стратиграфический перерыв?

 

Вариант	№ рисунка	Вариант	№ рисунка	Вариант	№ рисунка
1	а	6	В	11	л
2	б	7	Ж	12	м
3	в	8	З	13	н
4	г	9	И	14	о
5	д	10	К	15	п

 

Пример ответа территория сложена породами каменноугольного, пермского, триасового, неогенового, палеогенового и четвертичного возраста

Тектоническая деформация произошла в триасовое или после триасовое время (до палеогена), о чем свидетельствует смятие в антиклинальную складку породы триаса, перми и карбона, залегающие между собою согласно. Стратиграфический перерыв наблюдается между триасом и палео­геном. В кайнозойское время произошло накопление палеогеновых, неогеновых и четвертичных отложений, залегающих между собой согласно. Толща же кайнозойских пород залегает несогласно по отношению к отложениям более древним.

 

2.3. Изучение геологической карты и построение стратиграфической колонки.

Задание № 3

 

Используя описание буровых скважин (табл.1), постройте геологическую колонку скважины, пробуренной в пределах геологической карты (рис. 2.). Изучите стратиграфическую колонку к карте (рис. 3) и назовите относительный возраст горных пород, вскрытых скважиной.

Вариант	№ скважины	Вариант	№ скважины	Вариант	№ скважины
1	1	10	10	19	19
2	2	11	11	20	20
3	3	12	12	21	21
4	4	13	13	22	22
5	5	14	14	23	23
6	6	15	15	24	24
7	7	16	16	25	25
8	8	17	17	26	26
9	9	18	18	27	27

Пример геологической колонки скважины показан на рис. 4. Масштаб колонки принимают 1:500. В графе 1 проставляют в заданном масштабе шкалу глубин, считая началом устье скважины (точку пересечения ствола скважины с поверхностью земли). Затем по данным графы 5 откладывают на шкале глубин глубину залегания подошвы каждого слоя и через полученные точки проводят горизонтальные линии. Мощность первого слоя (графа 4) равна глубине залегания его подошвы. Мощность остальных слоев вычисляют как разность глубин залегания подошв последующего и предыдущего слоев.

Абсолютные отметки подошв слоев определяют как разность абсолютной отметки устья скважины и глубины залегания подошвы соответствующего слоя. В середине графы 6 двумя тонкими линиями обозначают ствол скважины и с обеих сторон от ствола показывают условными обозначениями литологический состав пород каждого слоя. Эти обозначения берут из стратиграфической колонки (рис. 3). Стволы скважин в интервалах развития водоносных слоев затемняют. В графе 7 приводят абсолютные отметки установившегося уровня грунтовых вод и обоих уровней напорных вод. Вертикальной линией со стрелкой на конце показывают высоту подъема напорных вод. Из описания видно, что скважиной вскрыты (сверху вниз) верхнечетвертичные отложения, представленные тремя слоями: суглинком бурым плотным, супесью желтой и песком средней крупности. Ниже лежат нижнекаменноугольные трещиноватые известняки, подстилаемые верхнедевонскими серыми аргиллитами. Под аргиллитами встречены протерозойские трещиноватые граниты

 

 

 

 

Таблица 1

Описание буровых скважин к геологической карте 1

№№ скважин и абс. от- метки , устья, м	№ слоя	Геоло- гиче- ский воз- раст		Описание горных пород	Глуби- на за- лега- ния по- дошвы слоя, м	Глубина залегания уровня воды, м (дата замера)
						Появивш	У станов.
1	2	3		4	5	6	7
I 102,3	1	аQ4		Супесь серая заторфованная	2,0	0,8(06.01)	0,3(18.09)
	2	аQ4		Ил серый с органическими остатками	5,9
	3	аQ4		Песок мелкий	10,1
	4	аQ4		Песок средней крупности	11,7
	5	С1		Известняк трещиноватый	25,0*
2 106,4	1	аQ4		Супесь серая	6,0	5,0(10.01)	5,0(18.09)
	2	аQ4		Песок мелкий	14,0
	3	аQ4		Песок средней крупности	19,0
	4	С1		Известняк трещиноватый	34,9		12,2 над устьем (19.01)
	5	D3		Аргиллит серый	58,7
	6	gРК		Гранит крупнокристаллический трещиноватый	65,0	58,7(18.01)
3 141,3	1	DеQ4	Супесь серая заторфованная		2,2	0,8(19.01)	0,6(18.09)
	2	С3	Глина черная плотная		8,8
	3	С1	Известняк трещиноватый		69,8	40,1(25.01)	40,7(18.09)
	4	D3	Аргиллит серый		89,3
	5	gРК	Гранит крупнокристаллический выветрелый		92,0	89,3(28.01)	22,6(29.01)
4 144,1	1	DеQ4	Супесь серая заторфованная		3,1	0,6(01.02)	0,0(18.09)
	2	С3	Глина черная плотная		11,3
	3	C1	Известняк трещиноватый		72,8	45,0(06.02)	45,6(18.09)
	4	D3	Аргиллит серый		97,9
	5	gРК	Гранит трещиноватый крупнокристаллический		99,6	97,9(11.02)	25,8(12.02)

 

1	2	3	4	5	6		7
5 144,6	1	DеQ4	Супесь серая заторфованная	3,.5	0,4(12.02)		0,0(18.09)
	2	С3	Глина черная плотная	12,1
	3	C1	Известняк трещиноватый	73,2	46,2(17.02)		46,8(18.09)
	4	В3	Аргиллит серый	94,9
	5	gРК	Гранит трещиноватый	97,4	94,9(20.02)		26,1(21.02)
6 116,7	1	aQ4	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 трещиноватый	45,4
	5	D3	Аргиллит серый	65,2
	6	gРК	Гранит трещиноватый	67,0	65,2(18.03)		1,3(19.03)
7 101,1	1	аQ4	Песок мелкий с глыбами известняка и дресвой	3,8	1,9(21.03)		1,5(18.09)
			Песок средней крупности	5,3
	2	аQ3	Песок крупный кварцевый	6,4
	3	fgQ3	Известняк трещиноватый	29,6
	4	С1	Аргиллит серый	65,2
	5	D3	Гранит трещиноватый	70,0	65,2(28.03)		16,5(над устьем) (29.03)
	6	gРК	крупнокристаллический
8 94,6			Слой льда и воды		4,9 над усть- ем (21.02)	5.2 над устьем (18.09)
	1	аQ4	Песок мелкий	5,1
	2	аQ4	Песок средней крупности	14,6
	3	fgQ1	Песок крупный	25,0
	4	Dз	Аргиллит серый	44,6
	5	gРК	Гранит трещиноватый	48,0	44,6(26.02)	19,8 над
						устьем
						(27.02)
9 98,2			Слой льда и воды		1,9 над устьем  (0,5-03)'	2,2 над устьем (18.09)
	1	аQ4	Песок мелкий	8,7
	2	аQ4	Песок крупный с гравием	10,7
	3	аОз	Песок средней крупности	17,1
	4	fgQ1	Песок крупный	22,3
	5	C1	Известняк трещиноватый	27,0
	6	Dз	Аргиллит серый	38,8
	7	gРК	Гранит трещиноватый выветрелый	46.0	38,8(08.03)	15,1 над устьем (09.03)

 

1	2	3	4	5	6		7
10 96,9			Слой льда и воды		2,6 над           устьем (27.02)	2,9 над устьем (18.09)
	1	аQ4	Песок мелкий	12,0
	2	аQ3	Песок средней крупности	20,1
	3	fgQ1	Песок крупный	33,6
	4	Dз	Аргиллит серый	35,0
11 105,0	1	аQ4	Супесь бурая рыхлая	5,8	4,1(02.04)	4,6(18.09)
	2	аQ4	Песок мелкий кварцевый	14,3
	3	аQ3	Песок средней крупности	24,6
	4	fgQ1	Песок крупный	32,5
	5	С1	Известняк трещиноватый	33,9
	6	Dз	Аргиллит серый	52,2
	7	gРК	Гранит трещиноватый выветрелый	61,0	52,2(08.04)	7,8 над устьем (09.04)
12 106,0	1	аQ4	Супесь бурая рыхлая	7,2	4,9(11.04)		5,5(18.09)
	2	аQ4	Песок мелкий	14,7
	3	аQ3	Песок средней крупности	26,0
	4	fgQ1	Песок крупный	32,6
	5	С1	Известняк	34,8
	6	D3	Аргиллит серый	61,6			9,4 над устьем (20.04)
	7	gРК	Гранит трещиноватый	66,0	61,6(19.04)
13 107,9	1	РQ4	Щебень известняка с суглинистым заполнителем	2,3
	2	qQз	Суглинок бурый	9,6
	3	аQ3	Песок средней крупности	28,3	9,6(23.04)		5,5(18.09)
	4	fgQ1	Песок крупный кварцевый	42,0
	5	Dз	Аргиллит серый	56,0	56,0(28.04)		5,7(29.04)
	6	gРК	Гранит крупнокристаллический трещиноватый	59,0
14 106,6	1	pQ4	Щебень известняка с суглинистым заполнителем	2,3
	2	аQ4	Песок мелкий	12,8	4,6(04.05)		5,1(18.09)
	3	аQ3	Песок средней крупности	25,9
	4	fgQ1	Песок крупный с гравием	41,5
	5	D3	Аргиллит серый	45,4
	6	gРК	Гранит трещиноватый	52,0	45,4(11.05)		4,1 над усть- ем (12.05)
15 116,5	1	аQ3	Суглинок бурый	5,1
	2	аQ3	Супесь желтая	11,9
	3	аQ3	Песок средней крупности	35,2	14,8(15.05)		53,7(20.05)
	4	fgQ1	Песок крупный с гравием	48,3
	5	Dз	Аргиллит серый	53,7
	6	gРК	Гранит крупнокрис-сталлический выветрелый	58,0	15,2(18.09)		4,6(21.05)

 

 

1	2	3	4	5			6		7
16 115,6	1.	аQ3	Суглинок бурый плотный	6,3
	2.	аQз	Супесь желтая	13,5
	3.	аQ3	Песок средней крупности	35,7			14,1(24.05)		14,5(18.09)
	4.	fgQз	Песок крупный с гравием	48,0
	5.	Dз	Аргиллит серый	50,2
17 112,8	1.	аQ3	Суглинок бурый плотный	10,4
	2.	аQз	Песок средней крупности	32,0			10,9(03.06)		11,4(18.09)
	3.	fgQз	Песок крупный с гравием и галькой	47,9			*
	4.	Dз	Аргиллит серый	64,6					1,4 над устьем (11.06)
	5.	gPR	Гранит трещиноватый	70,0			64,6(10.06)
18 116,2	1.	aQ3	Суглинок бурый плотный	10,5
	2.	aQ3	Песок средней крупности	26,3			11.7(14.06)		12,2(18.09)
	3.	fgQ1	Песок крупный кварцевый	26,3
	4.	C1	Известняк трещиноватый	44,7
	5.	Dз	Аргиллит серый	51,8
19 117,1	1.	aQ3	Суглинок бурый плотный	5,4
	2.	aQ3	Супесь желтая	12,6
	3.	aQ3	Песок средней крупности	34,7			14,1(24.06)		14,6(18.09)
	4.	fgQ1	Песок крупный	38,3
	5.	С1	Известняк трещиноватый	46,1
	6.	Dз	Аргиллит серый	55,3
	7.	gPR	Гранит трещиноватый	60,0			55,3(28.06)		3,9(29.06)
20 116,0	1.	aQ3	Суглинок бурый	8,1
	2.	aQ3	Супесь желтая	14,9			13,2(02.07)		13,8(18.09)
	3.	аQз	Песок средней крупности	32,8
	4.	fgQ1	Песок крупный
	5.	С1	Известняк трещиноватый
	6.	Dз	Аргиллит серый	62,2
	7.	gPR	Гранит трещиноватый кристаллический	70,0			62,2(10.07)		2,5(11.07)
21 114,5	1.	аQ3	Суглинок бурый иловатый	4,4
	2.	аQ3	Супесь желтая	13,2
	3.	аQ3	Песок средней крупности	32,2
	4.	FgQ1	Песок крупный с гравием	38,1
	5.	C1	Известняк трещиноватый	45,5
	6.	D3	Аргиллит серый	67,3
	7.	gРК	Гранит крупнокристаллический трещиноватый	76,0			67,3(19.07)		0,2(20.07)
22 118,6	1.	dQ4	Суглинок серый с щебнем известняка	1,6
	2.	аQ3	Суглинок бурый плотный	6,2
	3.	C1	Известняк трещиноватый	47,1			11,8(22.07)		12,2(18.09)
	4.	Dз	Аргиллит	93,4
		gРК	Гранит трещиноватый крунокристалличеcкий		95,0	93,4 (28.07)		11,3(29.07)
1	2	3	4	5			6		7
23 118,4	1.	dQ4	Песок пылеватый	1,2
	2.	аQ3	Суглинок бурый плотный	8,3
	3.	аQ3	Супесь желтая	14,6			10,9(02.08)		11,3(18.09)
	4.	аQ3	Песок средней крупности	18,9
	5.	С1	Известняк трещиноватый	47,1
	6.	Dз	Аргиллит серый	57,4
	7.	gРК	Гранит трещиноватый	62,0			57,4(08.08)		2,7(09.08)
24 144,3	1.	еdQ4	Супесь заторфофанная	2,6			0,4(10.08)		0,6(18.09)
	2.	Сз	Глина черная плотная	11,9
	3.	C1	Известняк трещиноватый	73,0			45,8(15.08)		45,5(18.09)
	4.	Dз	Аргиллит серый	94,5
	5.	gРК	Гранит трещиноватый крупнокристаллический	99,0			94,5(22.08)		29,1(23.08)
25 129,2	1	dQ4	Супесь серая с щебнем известняка	2,5
	2.	С1	Известняк закарстованный	58,5			30,3(28.08)		30,0(18.09)
	3.	Dз	Аргиллит серый	72,4
	4.	gРК	Гранит выветрелый	75,0			72,4(04.09)		13.0(15.09)
26 131,0	1.	dQ4	Суглинок с обломками известняка	3,4
	2.	C1	Известняк закарстованный	59,5			24,8(08.09)		2477(18.09)
	3.	Dз	Аргиллит серый	78,6
	4.	gРК	Гранит крупнокристаллический трещиноватый	80,0			78,6(12.09)		6,2(13.09)
27 107,5	1.	аQ4	Песок пылеватый	2,6
	2.	аQ4	Супесь бурая	8,4			5,7(14.09)		5,7(18.09)
	3.	аQ4	Песок мелкий	18,9
	4.	аQ3	Песок средней крупности	22,2
	5.	С1	Известняк трещиноватый	36,0
	6.	Dз	Аргиллит серый	53,6
	7.	gРК	Гранит трещиноватый крупнокристаллический	59,4			53,6(17.09)		7,1 над устьем (18.09)

• Здесь и далее в аналогичных задачах последняя цифра по скважине означает глубину до забоя скважины. Подошва последнего слоя проходит ниже забоя скважины

• для скважин расположенных на акватории, устье скважины принято на дне реки

 

2.4. Построение геологического разреза.

 

Задание № 4.

Постройте геологический разрез по линии, указанной в соответствующем варианте, с использованием геологической карты масштаба 1:10000 (рис.2), стратиграфической колонки (рис.3) и описания буровых скважин (табл.1). Охарактеризуйте в общих чертах историю геологического развития района, вытекающую из анализа стратиграфической колонки и разреза. Для построения разреза принимают горизонтальный масштаб 1:5000, вертикальный 1:500.

Вариант	№ разреза	Вариант	№ разреза	Вариант	№ разреза
1	V-V	6	VI-VI	11	Х1-Х1
2	II-II	7	VII-VII	12	XII-ХII
3	III-III	8	VIII-VIII	13	ХIII-ХIII
4	IV-IV	9	IX-IX	14	ХIV-ХIV
5	I-I	10	Х-Х

 

Указания к построению разреза.

 

Разрез, построенный по одной из линий в уменьшенном масштабе, приведен на рис.5. Строить разрез рекомендуется на миллиметровой бумаге в следующем порядке. В нижней части листа делают три графы, для характеристики скважин и указания расстояния между ними. Намечают начало и длину разреза в принятом масштабе. У начала разреза (иногда и в конце его) строят шкалу абсолютных отметок с таким расчетом, чтобы максимальная отметка была несколько выше верхней части рельефа, а минимальная ниже забоя самой глубокой скважины.

Далее приступают к построению топографического профиля. Откладывают в заданном масштабе расстояния от начала разреза до его пере сечения с каждой горизонталью и точками отмечают абсолютные отметки соответствующих горизонталей. После этого откладывают от начала разре­за расстояния до каждой скважины и проводят вертикальный штрих в верхней графе. Под штрихами указывают номера скважин, а ниже - абсолютные отметки их устьев, которые дают дополнительные точки для построения профиля. Соединив все точки плавной линией, получают топографический профиль поверхности земли по заданному направлению. На построенный профиль наносят колонки буровых скважин. При крупном масштабе разреза ствол скважины обозначают двумя вертикальными линиями, в остальных случаях - одной. На нижнем конце отрезка, соответствующем абсолютной отметке низшей точки пробуренной скважины (забою), ставят короткий поперечный штрих. Справа от штриха записывают абсолютную отметку забоя, вычисленную как разность между абсолютной отметкой устья и глубиной скважины.

Вдоль линии скважин размечают границы слоев и проставляют их абсолютные отметки, которые вычисляют как разность между абсолютной отметкой устья скважин и глубин залегания соответствующих слоев. В интервале каждого слоя (на полосе шириною 1 -2 см) условными обозначениями, взятыми из стратиграфической колонки, отмечают карандашом состав и возраст горных пород. Далее на топографический профиль переносят с карты точки пересечения поверхности со стратиграфическими границами и карандашом справа и слева от точек отмечают относительный возраст пород.

Прежде чем проводить границы слоев на разрезе, восстанавливают в общих чертах доступную нам историю геологического развития изучаемо­го участка. Рассматривая стратиграфическую колонку и колонки скважин на разрезе видим, что наиболее древними породами вскрытыми скважина­ми, являются протерозойские граниты. Между ними и залегающими выше верхнедевонскими аргиллитами имеется стратиграфический перерыв, во время которого происходило разрушение гранитов и формировался рельеф, поверхность которого имела сложную форму. Это подтверждается тем, что кровля гранитов, вскрытая рядом скважин (2, 6, 11, 20) попавших на разрез, вскрыта на различных абсолютных отметках. 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 протекал поток, час­тично размывший нижнекаменноугольные известняки и даже верхнедевон­ские аргиллиты, который оставил свои отложения в виде крупных песков с гравием и галькой (fgQ₁). В верхнечетвертичное время начала вырабаты­ваться долина реки. Вероятно, что река в это время частично размыла вод­но-ледниковые отложения, а затем оставила свои (аQ₃). В четвертичный период уровень реки несколько раз менялся, в результате чего были час­тично размыты верхнечетвертичные осадки, затем отложены современные (аQ₄) и они же частично размыты.

Сделав такой анализ, завершают рисовку разреза, используя при этом как границы слоев, вскрытые скважинами, так и стратиграфические грани­цы, перенесенные на топографический профиль с карты. Карандашные за­писи убирают, условными обозначениями производят штриховку выделен­ных в разрезе слоев и обозначают индексами их относительный возраст.

После этого вычисляют абсолютные отметки уровней подземных вод как разность между абсолютной отметкой устья скважины и глубиной залегания соответствующего уровня. Если напорный уровень выше устья, то берется не разность, а сумма. Вычисленные отметки записываются справа от линии скважины и проводят уровни грунтовых вод пунктирной, а напорных - штрих-пунктирной линиями (рис. 5)

2.5. Выбор метода полевых исследований свойств горных пород

 

Задание № 5

 

Дано: наименование показателей, характеризующих свойства и со­стояние песчаных и глинистых пород- влажность, плотность, консистенция и плотность сложения; химический, минеральный и зерновой составы; временное сопротивление одноосному сжатию, сдвигающее усилие, сцеп­ление и угол внутреннего трения; модуль деформации, абсолютная и относительная просадочность, давление набухания, расчетное давление на ос­нование и несущая способность свай; коэффициенты выветрелости и фильтрации.

Требуется выделить те показатели, которые можно определить полевым методом, указанным в варианте.

 

Вариант	Методы полевых исследований	Гост
1	Статическое зондирование	20069-81
2	Динамическое зондирование	19912-81
3	Испытание грунтов штампом	20276-85
4	Испытания прессиометром	20276-81
5	Испытания на срез целиков грунта	23741-79
6	Испытание эталонной сваей	24942-81
7	Испытание свай в грунте	5686-78
8	Опытное замачивание грунтов	20276-85
9	Опытная откачка из скважины	23278-78
10	Вращательный срез	21719-80
11	Поступательный срез	21719-80

 

Пример ответа. С помощью статического зондирования дается предваритель­ная оценка следующих свойств песчано-глинистых грунтов: нормативные угол внут­реннего трения и модуль деформации, расчетное давление на основание, несущая спо­собность свай для глинистых и плотность сложения для песчаных грунтов.

 

2.6. Обработка результатов лабораторных исследований физико-механических свойств горных пород

 

Задание № 6

 

По приведенным ниже результатам ситового анализа несвязанных пород построить интегральную кривую зернового состава, определить степень неоднородности и дать наименование пород

 

 

Зерновой состав частиц % по массе	Вариант
	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
Более 200мм	4	2	62	4	53	-	3	-	-	1
200-100 -//-	-	4	17	4	33	2	3	6	6	3
100-60 -//-	-	2	3	6	4	1	1	-	-	2
60-40 -//-	5	3	1	5	2	2	4	5	15	40
40-20 -//	9	6	3	11	-	8	-	10	-	4
20-10 -//-	28	14	2	43	-	8	20	5	-	10
10-5 -//-	33	28	3	19	-	27	30	35	40	20
5-2 -//-	15	17	3	4	3	41	15	20	30	10
менее 2 -//-	6	24	6	4	5	11	24	19	9	10
Степень окатанности Частиц	ОК	Н	ОК	Н	Н	ОК
Примечание: ОК-окатанные; Н- неокатанные.

Решение варианта 1. Для определения названия породы по зерново­му (гранулометрическому) составу последовательно определяют суммар­ное содержание частиц (%), начиная от наиболее крупных фракций, и сравнивают его с табличными значениями (ГОСТ 25100-82): крупнее 200 м -4%, или менее 50 % -значит порода не валунная; крупнее 10 мм-(4+5+9+28)= 46% или менее 50%; значит порода не галечниковая; крупнее 2 мм - (46+33+15)=94% или более 50%, следовательно порода гравийная (с учетом преобладания окатанных частиц). Для построения интегральной кривой гранулометрического состава вычисляют суммарное содержание частиц (%), начиная от самых мелких и результаты сводят в таблицу

Диаметры частиц, мм	<2	<5	<10	<20	<40	<60	<100	<200
Суммарное содержа­ние частиц А,%	6	21	54	82	91	96	96	96

 

 

По этим данным строят кривую (рис. 7 а), откладывая по оси абс­цисс диаметры частиц, а по оси ординат суммарное содержание частиц (%) менее данного диаметра. С целью сокращения горизонтального размера графика, особенно при наличии в породе частиц, отличающихся по размеру на несколько порядков, по оси абсцисс откладывают не диаметры, а их логарифмы (рис. 7 б). Эффективные диаметры d₁₀  и d₆₀ находят графи­чески, проводя горизонтальные прямые через точки на оси ординат, соот­ветствующие 10 и 60% суммарного содержания частиц, до пересечения с интегральной кривой, и опускают перпендикуляр из точек пересечения на ось абсцисс (рис. 76). По графику определяют: d₁₀«3,3 мм; d₆₀«11,5 мм и вычисляют степень неоднородности Сн=d₆₀/d₁₀=1 1,5/3,3=3,5. Следователь­но, порода крупнообломочная, гравийная, неоднородная.

 

 

 

Задание № 7

 

В лабораторных условиях определены: плотность частиц грунта у_м , естественная влажность W, плотность грунта r, максимальная молекуляр­ная влагоемкость W_м, влажность на границе текучести W_i , влажность на границе раскатывания W_r . Требуется вычислить указанные ниже показате­ли.

 

Ва ри ан т	Рм, г/см3	Р, г/см3	W	Wм	WL	Wr	Вычислить
1	2	3	4	5	6	7	8
1	2,75	2,03	0,24	0,16	0,40	0,20	Коэффициент пористости, полную влагоемкость, консистенцию.

 

1	2	3	4	5	6	7	8
2	2,69	1,89	0,21	0,15	0,31	0,22	Пористость, недостаток насыщения, число пластичности.
3	2,67	1,83	0,11	0,08	0,20	0,15	Полную влагоемкость, консистенцию,  плотность сухого грунта, пористость, степень влажности.
4	2,72	1,94	0,30	0,21	0,37	0,29	Недостаток насыщения полную влагоемкость, коэффициент пористости, пластичность.
5	2,80	2,11	0,40	0,29	0,30	0,21	Объемную влажность, плотность сухого грунта, коэффициент пористости, консистенции, степень влажности.
6	2,80	2,15	0,35	0,27	0,30	0,27	Степень влажности, коэффициент водоотдачи, пористость, число пластичности.
7	2,65	1,91	0,27	0,17	0,21	0,12	Плотность сухого грунта, коэффициент водоотдачи, консистенцию
8	2,79	2,01	0,41	0,29	0,35	0,26	Полную влажность, коэффициент пористости, недостаток насыщения, степень влажности.
9	2,68	2,10	0,29	0,14	0,28	0,19	Объемную влажность, плотность сухого грунта, пористость, консистенцию, относительную влажность.

 

Порядок работы. Показатели физико-механических свойств грунтов вычисляют по формулам (табл. 2).

 

Таблица 2

Физические величины и классификационные показатели грунтов

№	Характеристика	Определение характеристики	Обозначение, формула
1	2	3	4
1	Плотность частиц грунта, г/см3	Отношение массы сухого грунта к объему его твердой части	Рм
2	Плотность грунта, г/см	Отношение массы грунта (включая массу воды в его порах) к занимаемой этим грунтом объему.	р
3	Влажность	Отношение массы воды, со­держащейся в грунте, к массе сухого грунта.	W
4	Плотность   сухого грунта, г/см3	Отношение массы сухого грунта к объему занимаемо­му этим грунтом (включая объем пор)
5	Пористость	Отношение объема пор к объему всего грунта, включая поры
6	Коэффициент порис­тости	Отношение объема пор к объему твердой части скеле­та грунта
7	Относительная влаж­ность (степень влаж­ности)	Отношение объема воды к объему пор грунта - степень заполнения пор водой rв -плотность воды, г/см3
8	Полная влагоемкость	Влажность грунта, соответ­ствующая полному заполне­нию пор водой
9	Естественная влажность	Влажность грунта в природ­ном состоянии	W
10	Максимальная молекулярная влагоемкость	Влажность грунта при мак­симальной толщине пленок связанной воды	W м
11	Объемная влажность	Отношение объема воды, со­держащейся в грунте, к об­щему объему грунта	W0=W r ck
12	Коэффициент водо­отдачи	Разность между полной влагоемкостью и максимальной молекулярной	m =Wn-W м =е r в -W r м
13	Недостаток насыщения	Отношение объема пор, не заполненных водой, к обще­му объему грунта	m н = r м ( Wn-W)
14	Граница текучести	Влажность, при которой связный грунт переходит из пластичного состояния в те­кучее и наоборот	W Т
15	Граница раскатыва­ния	Влажность, при которой связный грунт переходит из твердого состояния в пластичное и наоборот	Wp
16	Число пластичности	Разность влажностей на гра­ницах текучести и пластич­ности	In=WT-Wp
17	Консистенция	Показатель состояния грунта нарушенной структуры

 

2.7. Карта гидроизогипс, ее анализ

 

Задание № 8.

При выполнении изыскательских работ на строительной площадке пробурено 12 скважин, расположенных в плане по углам квадратной сетки, как показано на рис. 8, на расстоянии 25 м одна от другой. В табл.3 приве­дены абсолютные отметки устьев скважин (в числителе) и результаты еди­новременного замера глубин залегания уровней грунтовых вод (в знамена­теле). Используя эти данные, постройте на топографической основе карту гидроизогипс масштаба 1:500, приняв сечение горизонталей и гидроизогипс через 1 м. На карте покажите направление потока и выделите участки с глубиной залегания уровня грунтовых вод менее 2 м.

 

Указание по построению карты гидроизогипс. В заданном масштабе на карту наносят план расположения скважин, обозначая их кружками диаметром 2 мм, как указано на рис. 8 для варианта 1. Слева от каждой скважины записывают ее номер, справа в числителе - абсолютную отметку устья, а в знаменателе - абсолютную отметку уровня грунтовых вод (УГВ). Абсолютную отметку УГВ в каждой скважине вычисляют как разность между отметкой устья и глубиной залегания УГВ. Далее строят горизонта­ли рельефа для чего путем интерполяции между абсолютными отметками устьев скважин находят точки с абсолютными отметками, равными целому числу (по заданию сечение горизонталей и гидроизогипс равно 1 м). Со­единив точки с одинаковыми отметками плавными линиями, получают го­ризонтали рельефа (на рис. 8 обозначены тонкими линиями). Горизонтали рельефа строят в коричневом или сером цвете. Аналогично путем интерпо­ляции находят точки с абсолютными отметками УГВ. Соединив точки с одинаковыми отметками УГВ плавными линиями, получим гидроизогипсы (на рис. 8 - жирные линии)

Интерполяции удобно проводить с помощью палетки (рис. 9), пред­ставляющей собой систему параллельных линий (масштабную сетку), про­веденных на кальке на равном расстоянии друг от друга (обычно 2-5 мм).

Интерполяция выполняется в такой последовательности.

Точки, отметки уровней которых подлежат интерполяции, соединя­ют вспомогательными прямыми линиями, которые убирают после оконча­ния работы. Палетка накладывается на одну из точек таким образом, чтобы отметка на палетке и отметка точки совпали. Эта точка (устье скважины) фиксируется путем прокола булавкой. Далее палетка поворачивается во­круг булавки до тех пор, пока отметка второй точки не совпадет с отметкой на палетке. На пересечении отрезка, соединяющего точки с масштабной сеткой палетки, находят искомые точки (рис. 9 б). Интерполяцию целесо­образно проводить, соединяя отрезками ближайшие точ^и так, чтобы по­следние образовывали в плане треугольники. При составлении карты гид-роизогипс нельзя интерполировать отрезок между точками, расположен­ными по разные стороны поверностных водотоков и водоемов.

Для выделения участков с глубиной залегания УГВ менее 2 м, нахо­дят точки пересечения горизонталей и гидроизогипс с разностью отметок 2 м. Линия, проведенная через эти точки - гидроизобата - будет границей участка. На рис. 8 гидроизобата показана пунктирной линией, а участок с глубиной залегания УГВ менее 2 м заштрихован.

 

Таблица 3

Абсолютные отметки устьев скважин (в числителе) и глубин залега­ния уровней грунтовых вод (в знаменателе)

 

 

Вари ант		Номера скважин
		1		2		3		4		5		6		7		8		9		10		11		12
1		2		3		4		5		6		7		8		9		10		11		12		13
1		13,1 4,1		12,2 3,9		11,3 5,6		10,8 2,7		13,6 3,6		13,4 2,8		12,5 2,0		12,2 1,6		16,1 3,5		15,3 3,2		14,7 0,9		13,5 0,3
2		12,4 3,9		11,3 2,4		10,6 1,5		10,5 1,8		13,0 3,2		12,5 2,0		12,3 1,7		12,4 2,8		15,3 3,2		14,2 1,3		13,7 0,4		13,3 2,3
3		13,6 3,6		13,1 2,8		12,5 2,0		12,4 1,7		16,7 3,6		15,1 3,2		14,4 1,1		13,5 0,4		18,2 1,3		18,3 4,2		18,2 3,1		17,0 2,0
4		13,2 4,1		12,5 2,9		12,0 2,4		11,7 3,5		15,2 4,2		14,0 2,0		13,6 1,2		13,3 3,3		18,8 5,0		18,0 4,2		17,3 3,6		17,2 5,2
5		10,3 4,2		9,1 4,3		8,4 2,6		7,5 1,6		10,6 3,8		10,3 3,4		9,5 2,3		9,1 1,5		13,3 3,6		12,2 3,2		11,2 1,3		10,5 0,2
6		9,1 4,3		8,2 2,5		7,6 1,6		7,5 2,0		10,1 3,2		9,5 2,4		9,4 1,8		9,2 2,5		12,0 3,2		11,3 1,7		10,5 0,8		10,3 2,3
7	10,6 3,6		10,1 3,0		9,5 2,3		9,6 1,5		13,2 3,5		12,4 3,2		11,5 1,1		10,5 0,2		15,6 3,3		15,3 4,0		15,1 2,9		14,3 2,4
8	10,1 3,6		9,5 2,1		9,4 1,5		9,6 2,5		11,2 3,3		12,3 0,9		10,5 0,2		10,3 2,3		15,0 4,2		15,4 3,2		14,3 1,9		14,4 4,1
9	15,2 3,5		15,7 2,5		16,7 3,6		17,5 5,4		14,2 4,1		14,3 2,2		15,4 3,0		15,0 4,4		10,3 2,2		10,5 0,3		11,2 1,4		12,3 3,2
10	15,7 2,2		16,6 3,7		17,5 5,3		18,2 5,4		17,3 2,1		15,0 2,8		15,2 4,4		15,4 3,3		10,5 0,2		11,2 0,9		12,3 3,2		13,4 3,5
11	8,5 2,6		9,1 1,7		10,0 4,3		10,5 4,1		10,8 3,2		11,3 0,9		8,5 2,9		11,8 6,2		12,6 5,5		13,1 6,5		9,2 3,5		13,1 6,6
12	6,9 2,2		8,1 3,3		10,2 4,3		9,5 3,8		7,9 6,6		6,3 4,7		6,7 2,4		7,9 1,3		9,5 2,7		4,8 2,6		3,2 1,5		6,5 1,4

 

2,8. Определение водопритоков к водозаборным сооружениям

 

Задание № 9

 

По данным, приведенным в табл. 4, постройте схему и определите объем двухстороннего притока грунтовой воды к совершенной дренажной канаве. Геологический разрез представлен крупнозернистым песком.

Таблица 4

---

Дата добавления: 2021-01-21; просмотров: 1050; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:

---

---

Мы поможем в написании ваших работ!