Федеральное агентство по образованию РФ

Казанский Государственный Архитектурно-Строительный Университет

Кафедра Проектирование зданий

Расчетно-графическая работа и пояснительная записка по инженерно-геологическому разрезу по данным скважинам

Выполнил: студент гр. 14-301

Киселев С. Е.

Проверила: Згадзай Л. К.

Казань 2011

Пояснительная записка к геологическому разрезу (Вариант 10):

2.1. Геоморфология территории.

Рельеф участка слабоволнистый с общим уклоном к 5 скважине (абсолютные отметки 130,5-138) Участок расположен в районе многолетней мерзлоты.

2.2. Геологическое строение.

Геологический разрез по данным бурения пяти скважин глубиной 16-20м представлен мерзлыми грунтами озерно-болотного отложения. Участок заторфованный, центральная часть площадки открытая. Деятельный слой – до многолетней мерзлоты, это супесь и суглинок. Отдельные участки талые, о чем свидетельствует присутствие льда. Третья часть выдержана толщей льда. Озерно-болотистый торф (IhQ4) современно четвертичного отложения (скв.1-5), ниже по разрезу озерно-болотистая супесь (IhQ3) верхнечетвертичного отложения (скв.1-3), далее идет озерный суглинок (IQ2) среднечетвертичного отложения простилающийся на всех пяти скважин, под суглинком слой озерного песка с линзами льда, а также лед (IQ1) (скв.1-5).

Участок в целом ровный, находится в районе вечной мерзлоты. Есть два ровных болотистых участка, на которых можно сажать здание. Расчет на большую глубину.

Одно болото залегает на суглинке, мощность верхнего торфа небольшая (1м). Суглинок не пропускает влагу. Другое болото лежит на супеси, мощность торфа также небольшая (1м). Супесь приносит влагу. Эти болота называются мари. В разрезе мерзлые грунты, в котором характер мерзлоты – телликовый. Грунт – пластично мерзлый. В этом разрезе присутствуют такие факторы как термокарст (протаивание ледников), солифлюкция.

Инженерно-геологическая характеристика пород.

Песок с линзами льда, мелкий нижнечетвертичный (IQ1).

Данный песок – сыпучемерзлый. Ледниковые (мореные) пески залегают в виде прослоев и линз в толще моренных валунных суглинков и глин. Гранулометрический состав разнообразен, но преобладают разнозернистые пески, плохо отсортированные гравелистые и крупнозернистые разности. Во всех этих отложениях практически всегда присутствует валунный материал, иногда в значительных количествах. Для этого типа песков свойственна большая изменчивость состава и свойств, как в разрезе, так и по простиранию. Ледниковые пески, заключенные в толще моренных глинистых грунтов, часто содержат напорные воды. Отмечены случаи, когда даже близко расположенные изолированные друг от друга линзы таких водонасыщенных песков могут обладать существенно разными напорами подземных вод.

Подобные линзы при вскрытии их котлованами или другими строительными выемками и выработками часто вызывают оползание и оплывание откосов, а иногда и прорыв напорных подземных вод в котлованы, и подземные выработки. Вместе с водой в этих случаях выносится большое количество грунтового массива. Хорошая водопроницаемость мореных песков и, как правило, небольшие запасы подземных вод, заключенных в них, способствуют быстрому осушению таких песчаных толщ при их строительном использовании.

Суглинок коричневый, пластичный озерный среднечетвертичный (IhQ2) .

Озерные глины и суглинки имеют сравнительно неширокое распространение. Они, как правило, тонкослоистые, реже линзовидно-слоистые. Отличительной их особенностью является значительное содержание органических веществ, причем, как наиболее часто отмечается в высокодисперсных глинах. В озерных глинистых породах могут быть встречены любые глинистые минералы, галлуазит и гидрослюды играют преимущественную роль. Из аутигенных неглинистых минералов отмечаются лимонит и другие оксиды железа, пирит, марказит, карбонаты и иногда минералы, состоящие из оксидов алюминия.

По условиям своего формирования озерные отложения очень сильно зависят от общих характеристик водоема (озера), его питания, наличия впадающих рек, несущих различный терригенный материал, от гидрологических параметров озера и впадающих в него водотоков, характера, состава и условий залегания горных пород, в которых находится озеро. Тем не менее, названные особенности состава и строения озерных глинистых отложений являются достаточно типичными. Высокая пористость и значительное содержание органики, а также высокая естественная влажность обусловливают невысокие инженерно-геологические характеристики озерных отложений, таких, как прочность и сжимаемость. Пожалуй, лишь низкая водопроницаемость придаст им некоторый положительный оттенок.

Супесь светло-коричневая, пластичная, верхнечетвертичная (IhQ3).

Пылеватый песок сложен угловатыми и окатанными обломками минералов размеров до 0,05мм. Основная масса песков состоит из кварца и полевых шпатов. В качестве примесей всегда присутствуют другие минералы – силикаты, глинистые и т.д. Пески на поверхности земли имеют широкое распространение, как на суше (речные и озерные пески), так и в морях (морские пески). Пески представляют собой массу частиц с механическими связями. По крупности частиц пески пылеватые. За счет открытой пористости пески всегда водопроницаемы. Пески в строительстве имеют широкое применение. Они являются надежным основанием, служат хорошими материалом для изготовления различных строительных изделий, цементных растворов и т.д.

Торфяное болото верхового типа представлено песчано-пылевато-глинистыми водонасыщенными грунтами, современно четвертичное (IhQ4).

Отличительной чертой торфов является их чрезвычайно высокая влажность в естественном залегании. В массиве она может достигать 500 е-1000% и даже 2000% и более (по отношению к весу сухого вещества).

Плотность скелета торфов – величина более чем малая, в основном 0,07-0,2 г/см3, очень редко отмечены значения 0,5 г/см3.

Соответственно пористость чрезвычайно высока. В условиях естественного залегания влажность торфов в соответствии с их огромной влагоемкостью практически всегда выше влажности верхнего предела пластичности, т.е. торф практически находится в скрыто-текучей консистенции. В естественных условиях торф обладает весьма низкой способностью к набуханию, при высыхании же его наблюдается значительная усадка. Торф – порода водопроницаемая, оказывает достаточно сильное влияние на водопроницаемость, в первую очередь, степень разложения органических остатков, а также обладает такой особенностью, как анизотропия свойств, которая обусловлена слоистостью, образовавшийся в процессе формирования торфяных залежей.

Отличительной чертой торфов является их исключительно сильная сжимаемость под нагрузкой, значение которой в десятки и сотни раз выше, чем у обычных (минеральных) грунтов. При этом в торфах, как и в других грунтах, наблюдаются как остаточные, так и упругие деформации, причем остаточные имеют значительные величины. При снятии нагрузки происходит некоторое увеличение пористости уплотненного торфа, что обусловлено упругими свойствами структуры торфа и небольшим всасыванием воды. При нарушении первоначальной структуры торфа уплотняемость его увеличивается на 10-30%.

В целом торфяные грунты достаточно неоднородны по своему генезису, составу, строению и состоянию, что естественно влечет за собой очень широкий диапазон изменения их инженерно-геологических характеристик. Торфы обладают огромной влажностью, значительной пористостью и, как следствие этого, очень сильной сжимаемостью. Неоднородность строения и состава торфяной залежи и сильная сжимаемость торфа могут привести к значительным неравномерным осадкам возводимых на них сооружений. Эти осадки обычно протекают в течение длительного периода времени. Кроме того, следует иметь в виду, что торфяным грунтам в отличие от минеральных свойствен еще один вид доуплотнения, происходящего под влиянием микробиологических процессов, протекающих в веществе торфа и сопровождающихся его минерализацией.

С инженерно-геологической точки зрения при оценке площадки строительства сооружения следует в значительной мере опасаться наличия линз и прослоев торфа в толщах минеральных грунтов, что может привезти к повышенной неоднородности и сильной сжимаемости всего основания в силу указанных выше причин. Инженерно-геологические изыскания на торфяных грунтах требуют собой тщательности.

Заболоченные земли формируются на тех участках земной поверхности, где наблюдается уменьшение водопроницаемости грунтов или ухудшение условий испарении воды, поверхностного ее стока и подземного дренирования. На этих участках грунтовые воды постоянно сохраняют свой высокий уровень. Их зеркало почти совпадает с поверхностью земли.

Болота и заболоченные земли, характерные земли, характерные для долин рек, называют пойменными. Заболоченные земли типичны также вечной мерзлоте, где их образование связано с оттаиванием верхнего слоя и отсутствием возможностей к оттоку воды. Болота являются неблагоприятными местами для возведения зданий и сооружений. Для определения возможности строительства на болотах и его основные характеристики (глубину, рельеф минерального дна, площадь). Зная происхождение болота, можно разработать мероприятия по его осушению. Наиболее легко осушаются верховые болота. При строительстве на мелких болотах, когда фундамент будет опираться на минеральное дно, наибольшее значение имеет рельеф дна болота. Наиболее благоприятно болото с горизонтальным дном.