1.6 Оценка агрессивности грунтовой воды

Агрессивность воды зависит от химического, газового состава воды ее температуры и скорости движения. При строительстве следует использовать материалы, которые бы не разрушались подземными водами, распространенными в районе строительства. В противном случае подземные сооружения надо защищать от разрушающего действия воды. Если подземные воды выводятся закрытым дренажом, при наличии в них большого количества железистых соединений работа дренажа может со временем ухудшаться из-за засоления дренажных трубок этими соединениями выпадающими в осадок.

Используя «Результаты химических анализов воды» и сравнивая «Агрессивность подземных вод по отношению к бетону» [3]табл.10., необходимо оценить ее агрессивность по отношению к бетонам обычному в неблагоприятных условиях и стойкому в благоприятных условиях. Если вода агрессивная, установить вид агрессивности, которая может быть общекислотной, углекислотной, сульфатной, магнезиальной.

Общекислотная: является не агрессивной к бетону стойкому в благоприятных условиях так как pH=7 мг-экв/л больше 5 мг-экв/л, а к обычному в благоприятных условиях агрессивная так как pH=7 мг-экв/л ровно 7 мг-экв/л.

Выщелачивающая: является не агрессивной, так как HCO₃=4,42 мг-экв/л что больше чем 1,5 мг-экв/л и является не агрессивной по отношению к бетону как к обычному так и к стойкому в благоприятных условиях, так как 4,42 мг-экв/л что больше чем 1,5 мг-экв/л и 0,4 мг-экв/л.

Углекислотная: является агрессивной, так как CO₂=10,6 мг/л что больше 3,0 мг/л и агрессивной к бетону обычному в благоприятных условиях, так как 10,6>3,0 мг/л, агрессивной по отношению к бетону стойкому в благоприятных условиях 22>8.3 мг/л.

Сульфатная: является не агрессивной, так как SO₄²=83 мг/л меньше 250 мг/л и не

и является не агрессивной по отношению к бетону как к обычному так и к стойкому в благоприятных условиях, так как 83 мг/л что меньше чем 250 мг/л и 400 мг/л.

Магнезиальная: является не агрессивной так как выполняется условие Mg⁺ 24 мг/л<100 мг/л.

Вывод: вода проявляет агрессивность к обычному в благоприятных условиях- общекислотную и углекислотную, а по отношению к бетону стойкому в благоприятных условиях только углекислотную.

2.Инженерно-геологические условия территории

2.1 Установление видов грунтов, их физических и механических характеристик

Таблица 2.1- Состав и физические характеристики грунтов

№слоя	Гранулометрический состав					Плотность грунта		Плотность частиц		Естественная влажность		Пределы пластичности%
	>2мм	2-0,5мм	0,5-0,25мм	0,25-0,1мм	<0,1мм							Wp	WL
2							1.72		2.69		15		12	17
3	1	9	8	30	52		2.03		2.67		24
4							1.99		2.70		7		10	21
5	9	32	23	18	18		2.01		2.67		23

Для каждого из пластов, которые были вскрыты скважинами, должно быть определено наименование грунта.

Определим наименование грунта для каждого из пластов, которые были вскрыты скважинами.

Первый слой представлен биогенно-болотными отложениями и его расчёт не производят.

2-ой слой является пылевато-глинистым, т.к. в таблице исходных данных присутствует влажность на границе текучести и предел раскатывания. Для определения пылевато-глинистого грунта требуется знать число пластичности и показатель текучести. Определим вид пылевато-пластичного грунта по числу пластичности:

Jр=ω_L+ω_P

где: ω_L -влажность на границе текучести,%;

ω_P -влажность на границе раскатывания,%;

Jp=17-12=5%

По числу пластичности Jp=5%, грунт является супесью т.к. 1%<5%<7% табл.Д2[2];

Определим показатель текучести:

J_L=

Т.к. показатель текучести 0<0.6<1.0 , то грунт пластичный, табл.Д5,[2];

Определим коэффициент пористости грунта, для этого находим плотность грунта в сухом состоянии:

P_d= т/м³

где: P-плотность грунта;

ω – природная влажность,%;

P_d= т/м3

e=P_s/P_d-1

где: Ps-плотность частиц грунта

e=2.69/1.5-1=0.79

Определим нормативные значения деформационных и прочностных характеристик: модуль деформации, угол внутреннего трения, удельное сцепление, расчетное сопротивление грунта, [2]табл.Д8,Д9,Д11:

Е₀=8,8 МПа; С_n=11кПа; R₀=230 кПа.

Таким образом 2-ой слой супесь пластичная со следующими характеристиками: Е₀=8,8 МПа; С_n=11кПа; R₀=230 кПа

3-ой слой является песчаным, так как в таблице исходных данных отсутствует влажность на границе текучести и раскатывания. Чтобы определить вид песчаного грунта необходимо знать плотность, степень влажности и гранулометрический состав грунта.

Определим вид песчаного грунта по гранулометрическому составу.

Таблица 2.2- Состав и физические характеристики грунтов

Наименование показателей	Гранулометрический состав
Диаметр частиц	>2 мм	2-0,5 мм	0,5-0,25 мм	0,25-0,1 мм	<0.1 мм
Содержание частий,%	1	9	8	30	52
Ʃ содержание частиц, %	1	10	18	48	100

Так как суммарное содержание частиц диаметра 0,25-0,1 мм составляет 68%, что больше 50%, то песчаный грунт- песок пылеватый табл.Д1[2].

Определим коэффициент пористости грунта, для этого находим плотность грунта в сухом состоянии:

P_d= т/м³

где: P-плотность грунта;

ω – природная влажность,%;

P_d= т/м3

e=P_s/P_d-1

где: Ps-плотность частиц грунта

e=2.67/1.64-1=0.63

По величине коэффициента пористости определяем степень плотности грунта т.к. 0,6<0.63<0.8 грунт является средней плотности табл.Д3[2];

Определим степень водонасыщенности грунта, для этого находим степень влажности:

S_r=

где :

Pω=1,0 т/м3 плотность воды;

Sr=

Т.к. 0,8<1.0=1.0 то песчаный грунт является насыщенный водой, табл.Д4[2].

Определим нормативные значения деформационных и прочностных характеристик: модуль деформации, угол внутреннего трения, удельное сцепление, расчетное сопротивление грунта табл.Д6,Д7,Д10[2]:

Е₀=20 МПа; С_n=30,8кПа; R₀=100кПа.

Таким образом 3-ой слой песок пылеватый средней плотности со следующими характеристиками: Е₀= 20МПа; С_n=30,8кПа; R₀=100кПа

4-ой слой является пылевато-глинистым, т.к. в таблице исходных данных присутствует влажность на границе текучести и предел раскатывания. Для определения пылевато-глинистого грунта требуется знать число пластичности и показатель текучести. Определим вид пылевато-пластичного грунта по числу пластичности:

Jр=ω_L+ω_P

где: ω_L -влажность на границе текучести,%;

ω_P -влажность на границе раскатывания,%;

Jp=21-10=11%

По числу пластичности Jp=10%, грунт является суглинком т.к. 7%<11%<17%, табл.Д2[2];

Определим показатель текучести:

J_L=

Т.к. показатель текучести -0,27>0 , то грунт твердый, табл.Д5[2];

Определим коэффициент пористости грунта, для этого находим плотность грунта в сухом состоянии:

P_d= т/м³

где: P-плотность грунта;

ω – природная влажность, %;

P_d= т/м3

e=P_s/P_d-1

где: Ps-плотность частиц грунта

e=2.7/1.86-1=0.45

Определим нормативные значения деформационных и прочностных характеристик: модуль деформации, угол внутреннего трения, удельное сцепление, расчетное сопротивление грунта, табл.Д8,Д9,Д11[2]:

Е₀=34 МПа; С_n=47кПа; R₀=300кПа.

Таким образом 4-ой слой суглинок твердый со следующими характеристиками: Е₀=34 МПа; С_n=47кПа; R₀=300кПа

5-ой слой является песчаным, так как в таблице исходных данных отсутствует влажность на границе текучести и раскатывания. Чтобы определить вид песчаного грунта необходимо знать плотность, степень влажности и гранулометрический состав грунта.

Определим вид песчаного грунта по гранулометрическому составу.

Таблица 2.3- Состав и физические характеристики грунтов

Наименование показателей	Гранулометрический состав
Диаметр частиц	>2 мм	2-0,5 мм	0,5-0,25 мм	0,25-0,1 мм	<0.1 мм
Содержание частий,%	9	32	23	18	18
Ʃ содержание частиц, %	9	41	64	82	100

Так как суммарное содержание частиц диаметра менее 0.25 мм составляет 64%, что больше 50%, то песчаный грунт- средней крупности, табл.Д1[2].

Определим коэффициент пористости грунта, для этого находим плотность грунта в сухом состоянии:

P_d= т/м³

где: P-плотность грунта;

ω – природная влажность, %;

P_d= т/м3

e=P_s/P_d-1

где: Ps-плотность частиц грунта

e=2.67/1.63-1=0.64

По величине коэффициента пористости определяем степень плотности грунта т.к. 0,6<0.64<0.8 грунт является средней плотности, табл.Д3[2];

Определим степень водонасыщенности грунта, для этого находим степень влажности:

S_r=

где Pω=1,0 т/м3 плотность воды;

Sr=

Т.к. 0,8<0,96<1.0 то песчаный грунт является насыщенный водой, табл.Д4[2].

Определим нормативные значения деформационных и прочностных характеристик: модуль деформации, угол внутреннего трения, удельное сцепление, расчетное сопротивление грунта:

Е₀=31 МПа; С_n=1.1кПа; R₀=400кПа.

Таким образом 5-ой слой песок песчаный средней крупности, средней плотности со следующими характеристиками: Е₀= 31МПа; С_n=1,1кПа; R₀=400кПа

Составим сводную таблицу физико-механических характеристик грунтов.

Таблица2.4 - физико-механические характеристики грунтов

	Наименование грунта	Мощность слоя, м	Ρ, т/м3 γ, кН/м3	Ρs, т/м3 _______ γs, кН/м3	Ρd, т/м3 _______ γd, кН/м3	ω %	ωL %	ωp %	Jp %	JL	e	Sr	Cn кПа	Φn, град	R0, кПа	E0, МПа
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13	14	15	16	17
1	Биогенн-болотная
2	Супесь		1,72	2,69	1,5	15	17	12	5	0,6	0,79	--	11	21	230	8,8
3	Песок пылеватый		2,03	2,67	1,64	--	--	--	--	---	0,63	1	30,8	4,4	100	20
4	Суглинок		1,72	2,7	1,86	7	21	10	11	-0,27	0,45	--	47	26	300	34
5	Песок песчаный		2,01	2,67	1,63	--	--	--	--	--	0,64	0,96	1,1	35,3	400	31