Лекции.ИНФО


Физико-географические и техногенные условия района



I. Общая часть.

Физико-географические и техногенные условия района

Климат умеренно континентальный с продолжительной холодной зимой, довольно теплым летом и хорошо выраженными переходными сезонами. Средняя температура воздуха в январе — 14…-16 градусов, в июле + 17… — +19 градусов. За год выпадает в среднем около 500 — 600 мм осадков.

Глубина сезонного промерзания грунта — 170 см

Растительность в Камбарском районе: леса на юге и западе хвойные, на севере и востоке лиственные. Леса занимают 60% территории района.

Рельеф подвергается значительному изменению за счет эрозионного расчленения и выравнивания в условиях климата ледниковых эпох.

Почвы дерново-, сильно- и среднеподзолистые, по долинам рек – аллювиальные.

Полезные ископаемые: нефть, торф, марг. Руда, глина, известь, песок.

Подземные воды:

Территория Камбарского района богата артезианскими подземными водами они встречаются при синклинальном и моноклинальном залегании горных пород.

В среднем уровень залегания артезианских подземных вод в среднем составляет 100 метров.

Неблагоприятные процессы:

Район отличается значительной пересеченностью, обусловленной совокупностью процессов сноса и переноса (водой, ветром, льдом, непосредственным действием силы тяжести) продуктов разрушения горных пород в пониженные участки земной поверхности, где происходит их накопление. При процессах разрушения и денудации происходит постепенное снижение абсолютных и относительных высот.

Наиболее негативное влияние на геологическую среду, населенные пункты и хозяйственные объекты оказывают активные проявления таких генетических типов экзогенных геологических процессов как оползание, овражная эрозия, речная боковая эрозия.

Тектоника:

Тектоническое строение: территория Камбарского района разделена на две части, Южная часть района расположена в Центрально-Удмуртской низменности, а северная — на Тыловайской возвышенности, ее геологический разрез состоит из кристаллического фундамента и осадочного чехла. Фундамент представлен кристаллическими породами архейского и нижнепротерозойского возраста. Мощность осадочного чехла изменяется от 1,5 – 2,0 км на западе до 4 – 6 км на востоке и более 6 – 7 км на юго-востоке.

Подземные воды:

Территория Камбарского района богата артезианскими подземными водами они встречаются при синклинальном и моноклинальном залегании горных пород.

Средняя мощность водовмещающих пород — от 5 до 15 м. Максимально возможный дебит скважин—1,0—10,0 л/сек. По химическому составу грунтовые воды приближаются к водам ближайших рек и водоемов и отличаются от них лишь чистотой и отсутствием болезнетворных микробов и бактерий. Запасы грунтовых вод непрерывно изменяются с изменением уровня воды в реках, что подчеркивает их тесную взаимосвязь.

Понижение уровней грунтовых вод вызвано более холодной зимой, и как следствие более глубоким промерзанием почвы и меньшим количеством осадков в теплое время года, а повышение уровня с ноября по конец декабря – следствие теплой зимы.

Геологическое строение

Территория Камбарского района расположена в пределах юго-восточной краевой части Русской платформы, имеющей классический платформенный тип строения земной коры. В основании платформы залегает прочный кристаллический фундамент докембрийского возраста, сложенный метаморфическими породами (гнейсами, кристаллическими сланцами, амфиболитами). Сверху фундамент перекрывается слоем осадочных палеозойских отложений, мощность которых составляет от 1500 до 3000 м. Происхождение кристаллического фундамента на исследуемой территории обусловлено завершением геосинклинального этапа развития земной коры в докембрийское время (докембрийский этап развития Земли включает самые ранние Архейскую и Протерозойскую эры

Район расположен в пределах Казанского (песчаники, алевролиты, глины красноцветные, прослои конгломератов, мергели, известняки) и Татарского ярусов(красноцветные глины, аргиллиты, алевролиты, песчаники, конгломераты, реже мергели, иногда прослои известняков) – пермская система. Верхний отдел (кустанайская свита-глина, мергели, пески, в основании галечники, железистый бобовник) – неогеновая система . Восточную часть района рассекает тектоническая структура второго порядка - прогиб. Амплитуда расчленения фундамента для рассматриваемой территории составляет около 500 м.

При благоприятных условиях (экологических, гидрохимических и др.) на дне морей или озер могут формироваться биогенные или хемогенные толщи (известковые или карбонатные, кремнистые, углистые и др).

Периодическая смена континентальных и морских условий осадконакопления способствует формированию слоистости отложений осадочного чехла. Слоистость горных пород характерна для всей территории Удмуртии и, в частности, для Камбарского района. Таким образом, примерно за 570 млн. лет (продолжительность фанерозоя - времени явной жизни), в условиях многократной смены условий осадконакопления, на рассматриваемой территории сформировался осадочный слой мощностью около 2000 м.

В основании осадочного чехла залегают горные породы позднего протерозоя рифейского (Рt3Rательно перекрываемые отложениями палеозоя и кайнозоя: девонской (D2-3ei-fm), каменноугольной (С1-3t-g), пермской (Р1-2аs-t), неогеновой (N2) и четвертичной системы (Q1-4).

В отложениях нижнерифейского комплекса (Рt3R1) мощностью до 401 м преобладают песчаники с подчиненными прослоями алевролитов, аргиллитов, гравелитов и конгломератов.

Отложения девонской системы (D2-3ei-fm) характеризуются примерно одинаковым соотношением терригенных (аргиллиты, алевролиты, песчаники) и карбонатных (известняки, доломиты) толщ общей мощностью порядка 219-540 м.

Каменноугольная система (С1-3t-g) представлена нижним, средним и верхним отделами, сложена преимущественно карбонатными толщами (известняками, доломитами) с прослоями терригенных отложений. Их мощность оценивается более чем 1000 м.

Нижнекаменноугольные отложения представлены турнейским (C1t), визейским (C1v) и серпуховским (C1s) ярусами. Отложения турнейского яруса сложены преимущественно органогенными известняками серых тонов с прослоями аргиллитов и алевролитов Визейские отложения в основании представлены песчаниками и алевролитами серых тонов с прослоями аргиллитов, углисто-глинистых сланцев и углей, в верхней части - доломитами с прослоями известняков. В основании серпуховского яруса залегают преимущественно доломиты, в кровле - известняки, участками окремненные. Мощность отложений колеблется от 637 м в прогибах, до 268 м на сводах.

В составе среднего отдела каменноугольной системы выделяются башкирский (С2Ь) и московский ярусы (С2m). Отложения башкирского яруса представлены известняками серых тонов, с прослоями аргиллитов, алевролитов и доломитов. Московские отложения в основании представлены известняками, которые выше по разрезу неоднократно сменяются аргиллитами с прослоями алевролитов и песчаников. Мощность среднекаменноугольных отложений колеблется от 331 м до 387 м.

Верхнекаменноугольные отложения представлены касимовским (С3k) и гжельским (С3g) ярусами. Отложения касимовского яруса - это преимущественно серые известняки с прослоями доломитов. Гжельский ярус в верхней части сложен известняками и доломитами, в нижней известняками с прослойками глин, в основании с прослоями доломитов. Мощность толщи оценивается от 121 мдо 219 м.

Верхняя часть разреза коренной осадочной толщи, выходящая на дневную поверхность, представлена карбонатными породами нижнего отдела и терригенными отложениями верхнего отдела пермской системы (Р1-2as-t).

В объеме нижнего отдела пермской системы выделяются ассельский (Р1as) и сакмарский (Р1s) ярусы, отложения которых представлены доломитами и известняками с прослоями гипсов и ангидритов, в верхней части - морского происхождения, общей мощностью от 168 до 292 м.

В разрезе верхнепермских отложений выделяются породы казанского (Р2kz) и татарского (Р2t) ярусов.

Казанский ярус представлен континентальными красноцветными отложениями и подразделяется на два подъяруса — нижний и верхний, которые объединены в белебеевскую свиту, а та, согласно подъярусам, подразделяется на верхнюю и нижнюю подсвиты.

Отложения нижней подсвиты (Р2bl1) белебеевской свиты не выходят на дневную поверхность и представлены переслаивающимися глинами, алевролитами и песчаниками. Для разреза характерна ритмичность в чередовании слоев. Мощность отложений 51 — 150 м. Верхняя подсвита белебеевской свиты (Р2bl2) на территории Камбарского района выходит на дневную поверхность по долине р. Валы и ее притоков. Мощность верхней подсвиты фиксируется в диапазоне от 61 до 148 м.

Отложения татарского яруса - типичные континентальные образования, характеризующиеся пестрым литологическим составом. На территории района татарские отложения представлены только нижним подъярусом в составе уржумского горизонта (Р2ur). В свою очередь уржумский горизонт подразделяется на нижний и верхний подгоризонты. В объеме нижнегоподгоризонта выделяются максимовская (Р2ms) и ильинская (Р2il) свиты, в объеме верхнего подгоризонта — белохолуницкая (Р2bh) и сырьяновская свиты.

Тектоника

Территория УР расположена в пределах Волжско-Камской антеклизы (ВКА), одной из крупных положительных структур Русской платформы. ВАК простирается от Подмосковья до Урала и от Ниж. Поволжья до Тимана; со всех сторон ограничена отрицательными структурами: Московской и прикаспийской синеклизами, Рязанско-Саратовским, Предуральским и подтиманским прогибами. ВАК состоит из ряда более мелких положительных и отрицательных структур. В пределах Удмуртии представлены: Татарский свод (выражен по всем структурным этажам); Калтасинский авлакоген (выражен по кристаллическому фундаменту); Верхнекамская впадина (выражена в осадочном чехле; по размерам несколько больше, чем калтасинский авлакоген.

Татарский свод охватывает западную часть УР. Глубина залегания фундамента 1500-2000 м. Подразделяется на северную вершину, нижнекамскую зону линейных дислокаций, северо-восточный склон южной (Альметьевской) вершины. Северная вершина в свою очередь состоит из Немского, Удмуртского и Куморского выступов, разобщен грабенами по фундаменту и соответствует прогибам в чехле.

Немский выступ является погребенной структурой и в верх. перми не выражен, Удмуртский и Кукморский выступы являются сквозными, проявлены по всем этажам осадочного чехла. Нижнекамская зона линейных дислокаций представляет собой серию валов и прогибов, имеющих разные размеры и предопределенных разломами фундамента. Склон южные вершины на территории УР заходит лишь северным окончанием.

Удмуртская система глубинных разломов отделяет Татарских свод от Калтасинского авлакогена. Она представляет собой систему ступенчатых взбросов, протягивающихся в виде плавной дуги примерно по линии Кулига – Балезино – Ст. Зятцы – Постол – устье реки Иж. Общая ширин зоны разломов 15-20 км, амплитуда 1-2 тыс. м.

Калтасинский авлакоген охватывает восточную часть УР и характеризуется постепенным погружением кровли фундамента на ВЮВ. Глубина залегания фундамента 3-5 тыс. м, во впадине к востоку от Сарапула до 7-8 тыс. м. заполнен мощной толщей рифейских песчаников.

Вернекамская впадина охватывает восточную и северную части УР и выражена в осадочном чехле. Подразделяется на Бородинско-Фокинскую, Верхнеобвинскую часть впадины, Чепецкую Кильмезско-Немскуюзоны. На юге верхнекамская впадина переходит в Бирскую седловину. Верхнеобвинская зона выражена до фундамента, Чепецкая – до нижнего карбона, кильмезско-немская - до уфимских отложений включительно. Бородулинско-Фокинская часть впадины осложнена серией валов разного происхождения и степени выраженности. Камско-Кинельская система прогибов – часть верхнекамской впадины, включающая центр и юж. часть УР, выходящая на юге и далеко за ее пределами. Прогибы выражены в девоне и снивелированны толщей отложений нижнего карбона. Борта Камско-Кинельской системы прогибов. С данными образованиями связаны наиболее крупные скопления нефти и газа в УР и за ее пределами.

Подразделения, выделенные по фундаменту, разбиты на многочисленные частные блоки разломами субмеридеального северо-восточного простирания. В осадочном чехле структурные зоны различаются по назначению и ориентировке локальных прогибов и валов, в том числе состоящих из отдельных поднятий, общее число которых достигает множество десятков. Наиболее крупные валы – Зуринский, Дебесский, Кулигинский, Кионгопский, наиболее крупные прогибы – Кильмезский, Мамандышско-Кокарский. Строение осадочного чехла тесно связано со строением фундамента. Сложное сочетание его подвижек предопределило ход накопления осадков и формирование в осадочном чехле 3 структурных этажей: рифейского, венского, палеозойского. Они разделены угловыми и стратиграфическими несогласиями, вызванными изменениями тектонического режима развития территории и продолжительными перерывами в осадконакоплении.

Территория Камбарского района разделена на 2 части, Южная часть района расположена в центрально-Удмуртской низменности, а северная – на Тыловайской возвышенности, ее геологический разрез состоит из кристаллического фундамента и осадочного чехла. Фундамент представлен кристаллическими породами архейского и нижнепротерозойского возраста. Мощность осадочного чехла изменяется от 1,5 – 20 км на западе до 4-6 км на востоке и более 6-7 на юго-востоке.

 

Гидрогеологические условия

Территория Удмуртии богата подземными водами. По условиям залегания выделяют основные типы подземных вод:

· верховодно-грунтовые

· межпластовые безнапорные

· напорные межпластовые, или артезианские.

Грунтовые воды — это воды первого от поверхности постоянного водоносного горизонта, залегающего на первом более или менее выдержанном водонепроницаемом слое.

Безнапорные межпластовые воды отличаются от грунтовых тем, что они находятся между двумя выдержанными водоупорными пластами. Питание их происходит не на всей площади распространения водоносного слоя, а только в месте выхода его на поверхность.

Напорные, или артезианские, межпластовые воды встречаются при синклинальном и моноклинальном залегании горных пород.Вода в артезианских бассейнах находится под постоянным давлением вышележащих слоев, что позволяет ей в некоторых разрушенных и сильно трещиноватых участках изливаться на поверхность в виде восходящих родников и ключей, известных под названием «кипунов». Вода в них бурлит и клокочет, создавая впечатление кипящего котла. Такие родники встречаются, например, в Якшур-Бодьинском районе.

Территория Удмуртии имеет большие запасы грунтовых и межпластовых вод.

Водоносные горизонты находятся в четвертичных и пермских отложениях. Наибольшую водообильность и распространенность имеют водоносные горизонты татарской свиты пермской системы, приуроченные к трещиноватым мергелям, прослоям известняков, пескам и песчаникам.

По распределению грунтовых вод территория Удмуртии относится Л. К. Давыдовым к двум зонам: северная часть входит в зону высоких вод севера, а южная — в зону неглубоких оврагов. В зоне высоких вод севера глубина залегания грунтовых вод в среднем до 4—6 м, а в зоне неглубоких оврагов — до 20—25 м.

По химическому составу грунтовые воды приближаются к водам ближайших рек и водоемов и отличаются от них лишь чистотой и отсутствием болезнетворных микробов и бактерий. Запасы грунтовых вод непрерывно изменяются с изменением уровня воды в реках, что подчеркивает их тесную взаимосвязь.Воды северной зоны содержат небольшое количество минеральных солей и органических соединений. Воды южной зоны более минерализованы, органических веществ почти не содержат.

Основными водоносными свитами, используемыми для водоснабжения, служат водоносная северодвинская карбонатно-терригенная свита (Р3sd), водоносная уржумская карбонатно-терригенная свита (P2ur) и водоносная казанская карбонатно-терригенная свита (Р2kz). На юге Удмуртии на небольших площадях используются воды водоносной шешминской карбонатно-терригенной свиты (Р2ss) и в долине р.Камы в Воткинском и Камбарском районах воды водоносного четвертичного аллювиального горизонта (аQ).

Камбарский район относится к зоне неглубоких оврагов. Вода в основном мягкая. Температура воды в родниках и ключах колеблется от 4 до 6°С. В течение года температура изменяется, повышаясь осенью и в начале зимы и понижаясь весной и в начале лета. Входит в Волго-Камский артезианский бассейн, охватывающий бассейн р. Камы и среднее течение Волги. Глубина бассейна достигает 1500—3000 м.

В г. Камбарка ведётся проектирование объекта УХО (люизита). Создание этого объекта требует особой ответственности при оценке воздействия на окружающую среду и, в частности, на подземные воды. Опыт полученный при изысканиях на объекте УХО в г. Щучье и использование методов математического моделирования позволил выявить, что прогнозируемое воздействие на подземные воды не приведёт к существенным изменениям их качества и не окажет негативного влияния на подземные воды.

Грунтовые воды используются для питья и технических целей. Там, где нет родников, население роет колодцы. Грунтовые воды необходимо охранять от загрязненных поверхностных стоков.

Межпластовые безнапорные воды на территории Удмуртии наиболее часто распространены на водоразделах в верхнепермских известняках, песках и песчаниках. Вода очень чистая и приятная на вкус. Среднее количество солей колеблется от 0,2 до 0,5 г на 1 л. Запасы межпластовых вод огромны, более ста­бильны и непрерывно пополняются просачивающейся водой. Межпластовые воды выходят на поверхность в многочисленных родниках и ключах по берегам рек. Водообильность пластов различна и тесно связана с рельефом местности. Наименьшее количество воды отмечается в сильно пересеченной местности.

Камбарка

Город расположен на юго-востоке республики, на реке Камбарка, в 116 километрах от столицы Удмуртии города Ижевска. И как и весь Камбарский район отделён от остальной республики рекой Кама, через которую в летнее время действует паромная переправа.Город разделён Камбарским прудом на две части.

В связи с этими географическими данными в Камбарском районе случаются такие явления как: крупное половодие, небольшие наводнения, речные оползни и сели,

Для предотвращения данных неблагоприятных явлений в камбарском районе активно борются: пруд ограждает высокая дамба которая не дает воде выйти наружу, а держат ее большие плиты, стоит большая водозбросная труба.

Лед на реках взрывают, если образовался затор и это может привести к затоплению населенных пунктов. Помимо подрывов, могут проводиться работы по распиловке льда или чернению (посыпают темным веществом, которое нагревается на солнце).

Иногда необходимо подрывать лед, если из-за аномальных холодов неглубокая река промерзла до дна.

Ну а технология подрыва стандартная - бурят лунки, закладывают заряд, дистанционно подрывают.

Все это позволяет предостеречь людей от неблагоприятных явлений в этом районе.


 

 

II. Специальная часть.

Географическое местоположение исследуемой стройплощадки:

Инженерно – геологические работы на строительной площадке проводились в г.Ижевск УР 14.05.2012 г.на ул. Берша 2а в связи со строительством супермаркета «Магнит» размерами 26*20м2.

На 1 скважине отобраны образцы грунтов. Бурение скважин проводилось с помощью бурильной установки УРБ 2а2 на автомобильной основе шнековым способом( шнек(мм): d-108, l-800)

Площадка (участок) в пределах одного геоморфологического элемента. Поверхность горизонтальная, нерасчлененная. Неблагоприятным условием на стройплощадке является антропогенный рельеф.

Исходя из данных, полученных в ходе бурения, в соответствии с ГОСТ 25100-95 в разрезе участка выделено три инженерно-геологических элемента грунтов:

1. Супесь твердая

2. Глина твердая

3. Глина тугопластичная

 

Категория сложности строительной площадки (согласно СП 11-105-97):

Приложение 1

  Факторы     I (простая)   II (средней сложности)   III (сложная)
Геоморфологические условия   Площадка (участок) в пределах одного геоморфологического элемента. Поверхность горизонтальная, нерасчлененная   Площадка (участок) в пределах нескольких геоморфологических элементов одного генезиса. Поверхность наклонная, слабо расчлененная   Площадка (участок) в пределах нескольких геоморфологических элементов разного генезиса. Поверхность сильно расчлененная
Геологические в сфере взаимодействия зданий и сооружений с геологической средой   Не более двух различных по литологии слоев, залегающих горизонтально или слабо наклонно (уклон не более0,1). Мощность выдержана по простиранию. Незначительная степень неоднородности слоев по показателям свойств грунтов, закономерно изменяющихся в плане и по глубине. Скальные грунты залегают с поверхности или перекрыты маломощным слоем нескальных грунтов   Не более четырех различных по литологии слоев, залегающих наклонно или с выклиниванием. Мощность изменяется закономерно. Существенное изменение характеристик свойств грунтов в плане или по глубине. Скальные грунты имеют неровную кровлю и перекрыты нескальными грунтами   Более четырех различных по литологии слоев. Мощность резко изменяется. Линзовидное залегание слоев. Значительная степень неоднородности по показателям свойств грунтов, изменяющихся в плане или по глубине. Скальные грунты имеют сильно расчлененную кровлю и перекрыты нескальными грунтами. Имеются разломы разного порядка

 

Гидрогеологические в сфере взаимодействия зданий и сооружений с геологической средой   Подземные воды отсутствуют или имеется один выдержанный горизонт подземных вод с однородным химическим составом   Два и более выдержанных горизонтов подземных вод, местами с неоднородным химическим составом или обладающих напором и содержащих загрязнение   Горизонты подземных вод не выдержаны по простиранию и мощности, с неоднородным химическим составом или разнообразным загрязнением. Местами сложное чередование водоносных и водоупорных пород. Напоры подземных вод и их гидравлическая связь изменяются по простиранию  
Геологические и инженерно- геологические процессы, отрицательно влияющие на условия строительства и эксплуатации зданий и сооружений   Отсутствуют Имеют ограниченное распространение и (или) не оказывают существенного влияния на выбор проектных решений, строительство и эксплуатацию объектов Имеют широкое распространение и (или) оказывают решающее влияние на выбор проектных решений, строительство и эксплуатацию объектов
Специфические грунты в сфере взаимодействия зданий и сооружений с геологической средой   Отсутствуют Имеют ограниченное распространение и (или) не оказывают существенного влияния на выбор проектных решений, строительство и эксплуатацию объектов   Имеют широкое распространение и (или) оказывают решающее влияние на выбор проектных решений, строительство и эксплуатацию объектов

 

 

Техногенные воздействия и изменения освоенных территорий   Незначительные и могут не учитываться при инженерно-геологических изысканиях и проектировании   Не оказывают существенного влияния на выбор проектных решений и проведение инженерно-геологических изысканий Оказывают существенное влияние на выбор проектных решений и осложняют производство инженерно-геологических изысканий в части увеличения их состава и объемов работ  

 

Виды и объем выполняемых работ:

· было произведено бурение 6 скважин, глубиной по 12 метров, 6 точек зондирования.

· анализ грунтов производится в лабораторных условиях.

СП 50-101-2004

Согласно теплотехнического расчета нормативная глубина принимается по данным среднемесячных температур месяцев зимнего периода (СНиП «Строительная климатология»), коэффициенту d0, по формуле:

Среднемесячные температуры, ºС :

Ноябрь Ноябрь Ноябрь Ноябрь Ноябрь
-5,1   -11,6   -14,6   -13,3 -6,7  

 

 

Коэффициент d0 - величина, принимаемая равной, м, для:

суглинков и глин супесей, песков мелких и пылеватых песков гравелистых, крупных и средней крупности крупнообломочных грунтов
0,23 ⱱ 0,28 0,30 0,34

 

Глубина промерзания грунтов для нашего участка равна :dfn= 1,65 м.

Степень морозной пучинистости песчаного грунта по его полной характеристике, таблица 7 (по ГОСТ 25100-95, табл.Б.27).

Таблица 7. Разновидности грунтов по относительной деформации пучения (по ГОСТ 25100-95, табл.Б.27)

Разновидность грунтов Относительная деформация пучения efn, д. е.   Характеристика грунтов
Практически непучинистый < 0,01 Глинистые при IL £ 0 Пески гравелистые, крупные и средней круп­ности, пески мелкие и пылеватые при Sr £ 0,б, а также пески мелкие и пылеватые, содержащие менее 15 % по массе частиц мельчи 0,05 мм (независимо от значения Sr). Крупнообломочные грунты с заполнителем до 10 %
Слабопучинистый 0,01 ¾ 0,035 Глинистые при 0 < IL £ 0,25 Пески пылеватые и мелкие при 0,6 < Sr £ 0,8 Крупнообломочные с заполнителем (глинистым, песком мелким и пылеватым) от 10 до 30 % по массе
Среднепучинистый 0,035 ¾ 0,07 Глинистые при 0,25 < IL £ 0,50 Пески пылеватые и мелкие при 0,80 < Su £ 0,95 Крупнообломочные с заполнителем (глинистым, песком пылеватым и мелким) более 30 % по массе
Сильнопучинистый и чрезмерно пучинистый > 0,07 Глинистые при IL > 0,50. Пески пылеватые и мелкие при Sr > 0,95

Относительная деформация пучения суглинка, д. е. 0,035 - 0,07; он является среднепучинистым.

Относительная деформация пучения глины, д. е. > 0,07; сильнопучинистый и чрезмерно пучинистый.

Таблицы определения влажности, плотности; границ пластичности в лаборатории.

Для использования грунтов в инженерно-строительных целях необходимо знать основные характеристики, определяющие их состояние и возможное его изменение под влиянием различных факторов. Физическое состояние грунтов устанавливается по основным физическим характеристикам: плотность грунта, плотность частиц грунта, природная влажность, границы пластичности – для глинистых грунтов, (ГОСТ 5180-84).

Порядок определения физических свойств грунтов в лаборатории следующий.

1) Определение плотности грунта методом «режущего кольца»

Для определения плотности грунта необходимо измерить массу образца и определить его объем, сохранив естественное состояние грунта. Для связных грунтов используется метод режущего кольца, который состоит в задавливании в грунт цилиндрической обоймы известного объема, масса образца грунта находится по разности массы кольца с грунтом и собственной массы кольца, взвешенного заранее.

Результаты измерений и вычислений занести в таблицу.

Объем кольца – 50см3

Плотность грунта определяют по формуле:

2) Определение природной (естественной) влажности грунта, границ пластичности глинистых грунтов.

Влажность природная W, % или доли ед. – отношение массы воды, содержащейся в грунте, к массе этого грунта, высушенного до постоянной массы.

Влажность определяют по формуле:

Результаты измерений и вычислений занесли в таблицу .

Остальные показатели физических свойств грунтов определяют расчетным способом.

Для глинистых грунтов классификационными характеристиками являются – число пластичности, показатель текучести, просадочность, набухаемость, водопроницаемость, наличие органики, степень водонасыщения

1) Наименование (разновидность) глинистого грунта определяют по числу пластичности (таблица 5).

Число пластичности Ip — разность влажностей, соответствующая двум состояниям грунта: на границе текучести WL и на границе раскатывания Wp. WL и Wp определяют по ГОСТ 5180

Таблица 5. Основные разновидности грунтов по Ip (по ГОСТ 25100-95, табл.Б.11)

Разновидность глинистых грунтов Чисто пластичности, %
Супесь 1—7
Суглинок 7—17
Глина > 17

2) Для характеристики консистенции глинистого грунта в строительных целях используют показатель текучести (консистенции) IL:

W – естественная влажность грунта, д.ед.;

Wp – нижний предел пластичности (влажность на границе раскатывания), д.ед.;

Ip – число пластичности, д.ед.

 

Таблица 6. Основные разновидности глинистых грунтов по IL

(по ГОСТ 25100-95, табл.Б.14)

Разновидность глинистых грунтов   Показатель текучести IL
Супесь:  
— твердая < 0
— пластичная 0–1
—текучая > 1
Суглинки и глины: — твердые   <0
— полутвердые 0–0,25
— тугопластичные 0,25–0,50
— мягкопластичные 0,50–0,75
— текучепластичиые 0,75–1,00
— текучие > 1,00

 

3) Рассчитывают плотность сухого грунта rd, г/см3 – отношение массы грунта (за вычетом массы воды и льда) к его объему:

r — плотность грунта, г/см3;

W — влажность грунта, д. е.

 

4) Пористость грунта n, %, доли ед. – отношение объема пор ко всему объему грунта:

ρs – плотность частиц грунта – масса единицы объема минеральной части, г/см3;

rd – плотность сухого грунта, г/см3.

 

5) Коэффициент пористости е, доли ед., – отношение объема пор к объему твердой части скелета грунта:

или

a.Коэффициент водонасыщения (степень влажности) Sr, д.ед. – степень заполнения объема пор водой:

где ρs – плотность частиц грунта, г/см3;

W –природная влажность, доли ед.;

екоэффициент пористости, доли ед.;

ρw плотность воды, принимаемая равной 1,0 г/см3.

По коэффициенту водонасыщения Sr (согласно формуле (6) крупнообломочные грунты и пески подразделяют согласно таблице 10 (по ГОСТ 25100-95, табл.Б.17).

Таблица 10.

Разновидность грунтов Коэффициент водонасыщения Sr, д. е.
Малой степени водонасыщения 0 - 0,50
Средней степени водонасыщения 0,50 - 0,80
Насыщенные водой 0,80 - 1,00

По приложению 1 СНиП 2.02.01-83* «Основания зданий и сооружений» по физическим характеристикам определить нормативные значения прочностных и деформативных характеристик грунтов: сцепление C, МПа . угол внутреннего трения φ˚, модуль деформации Е. МПа. .

Результаты определений занести в таблицу 3:

Данные лабораторных исследований горных пород.

Таблица 3.

Номер образца Номер скважины Глубина отбора образца rS, г/см3 r, г/см3 rd, г/см3 W, д.ед. Sr,д.ед. n, % е, д.ед. WL, д.ед. WP, д.ед. Ip д.ед. IL д.ед. C,МПа φ˚ Е.МПа
1,0 2,7 1,97 1,8 0,09 0,5 0,5 0,17 0,105 0,065 -0,23
2,0 2,71 1,79 1,7 0,06 0,3 0,6 0,3 0,13 0,17 -0,26
3,0 2,74 2,02 1,52 0,33 1,13 0,45 0,8 0,71 0,18 0,53 0,28

 

Показатели механических свойств пород рыхлых отложений.

Обозначение Показатель по СНиП 2.02.01-83 Единица измерения, СИ Физический смысл Расчетная формула или методика определения по стандартам
С Сцепление МПа, кПа Сопротивление сдвигу при отсутствии внешней нагрузки ГОСТ 12248-96
φ Угол внутреннего трения Град. Отношение сопротивления сдвигу к приложенной нагрузке ГОСТ 12248-96
Е Модуль общей деформации МПа Коэффициент пропорциональности между давлением и относительной линейной деформацией грунта ГОСТ 12248-96 Е1-2=β·(1+е)/α α – коэффициент сжимаемости: β – поправка, учитывающая отсутствие бокового расширения грунта

Нормативные значения удельного сцепления сn, кПа (кгс/см2), угла внутреннего трения jn, град. и модуля деформации Е, МПа (кгс/см2), пылевато-глинистых нелессовых грунтов четвертичных отложений (Приложение 1 СНиП 2.02.01-83*)









Читайте также:

Последнее изменение этой страницы: 2016-04-11; Просмотров: 282;


lektsia.info 2017 год. Все права принадлежат их авторам! Главная