Тема 3.2. Инженерно - геологические исследования

Цели и задачи инженерно-геологических исследований. Стадии проектирования и этапы изысканий. Методы получения инженерно-геологической информации. Принципиальные основы проведения исследований.

Инженерно-геологические изыскания для отдельных видов строительства. Изыскания для промышленного строительства. Изыскания для гидротехнического строительства. Изыскания для мелиорации земель. Изыскания для линейного строительства. Полевые опытные испытания грунтов. Методы опробования и обработки результатов. Требования ГОСТов, Применение геофизических методов при инженерно-геологических исследованиях. Дистанционные методы исследований.

(1, с.76-82, 173-186, 187-194;2, с.102-106, 190-200; 5, с 131-163 248-280,287-313)

Методические указания

Строительство в нашей стране развивается интенсивно и по всей ее обширной территории, характеризующейся большим разнообразием климатических, геолого-гидрогеологических условий, а значит и условий строительства.

Для улучшения технологии изыскательских работ выделяется высокопроизводительное оборудование, разрабатываются рациональные требования по обеспечению проектов строительства качествен­ной инженерно-геологической информацией, которая должна отвечать требованиям нормативных документов; основной из них СНиП П-9-78 "Инженерные изыскания для строительства. Основные положения".

С учетом изложенного к различным видам изыскательских работ /бурению и горным работам, геофизическим и специальным исследованиям/, проводимым на разных этапах для всех видов строительства, начиная с гражданского и кончая гидротехническим, предъявляются очень высокие требования.

Конечная цель изыскания - инженерно - геологическое заключение, которое ложится в основу выбора инженерно - геологической модели основания сооружения или среды.

Вопросы для самопроверки

1. Задачи инженерно - геологических изысканий и их последо­вательность.

2. Инженерно - геологическая съемка и инженерно - геологические карты на различных стадиях изысканий.

3. Виды геологоразведочных работ при инженерно - геологических изысканиях.

4. Применение методов для целей инженерной геологии.

5. Особенности изысканий для строительства гражданских и промышленных сооружений.

6. Особенности изысканий для линейного строительства.

7. Как в полевых условиях определяют сопротивление пород сжатию?

8. Полевые методы определения сопротивления пород сдвигу. В чем суть инженерно - геологического заключения?

Тема 3.3. Охрана окружающей среды

Основы водного законодательства. Установление зон санитарной охраны. Промышленные стоки и методы очистки сточных вод. Комплексное использование и охрана водных ресурсов. (1, с. 171-173;3, с.13-18).

Методические указания «Вода - это самое драгоценное ископаемое». Вода - это не просто минеральное сырье, это не только средство для развития промышленности и сельского хозяйства. Вода - это действенный проводник культуры, это - живая кровь, которая создает жизнь там, где её не было» -писал А.П. Карпинский.

Общие запасы воды на Земле составляют около 1,5 млрд км ; пресной воды - всего лишь 28,25 млн.км , причем доступны для использования только 826 тыс. км ,

Ежесуточно население земного шара потребляет свыше 8 млрд м воды, из них около 1,6 млрд м приходится на подземные воды, а потребление воды растет ежечасно. Поэтому ЕНЕСКО рассматривает проблему обеспечения человечества пресной водой наравне с важнейшей проблемой борьбы с голодом.

У нас в стране для бытовых и технических нуясд используется около 100 млн м воды в сутки. Растет потребление, растет загрязненность вод, истощается их запасы.

В настоящее время ужа многие промышленно развитые страны мира испытывает дефицит в чистой пресной воде. Вот почему борьба с загрязнением и истощением водных запасов, неукоснительное выполнение по всей стране мероприятий по охране природы и, в первую очередь, водных ресурсов приобретают первостепенную важность.

Выделение зон санитарной охраны /ЗСО/ - одна из важных мер защиты источников водоснабжения от загрязнения. Следует четко представлять себе назначение всех трех зон, принципы выделения и их размеры, помнить, что при проведении буровых работ, связанных с вскрытием подземных вод, необходимо тщательно производить изоляцию водоносных горизонтов, а после окончания работ правильно и тщательно производить ликвидационный тампонаж скважин.

Основы водного законодательства предусматривают комплексное и рациональное использование водных ресурсов страны.

Вопросы для самопроверки

1 Как проведение геологоразведочных работ может повлиять на качество вскрываемых подземных вод? Приведите примеры из вашей практики.

2. Что понимают под рациональным использованием водных ресурсов?

3. Назначение зон санитарной охраны.

4. К чему ведет неправильный сброс промышленных стоков?

5.Методы очистки сточных вод.

КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА

Вариант I

1. Предмет, связь с другими науками геологического цикла и задачи гидрогеологии.

2. Физико-технические свойства осадочных грунтов и факторы их формирования.

3. Охарактеризуйте грунтовые воды речных долин и ледниковых отложений.

4. Процессы, связанные с деятельностью подземных вод.

5. Определить дебит и удельный дебит совершенного грунтового

колодца диаметром 203 мм, вскрывшего обводненный галечник мощностью 8 м, с коэффициентом фильтрации 45 м/сут. Понижение уровня при откачке составило 2 м; радиус влияния 300 и /составить схему/.

Вариант 2

1. Предмет, связь с другими науками геологического цикла и задачи инженерной геологии.

2. Грунтовые воды /полная характеристика, схемы залегания/.

3. Пластичность грунтов и их классификация по числу пластичности.

4. Применение методов скважинной геофизики для инженерно-геологических целей /для учащихся специальности 0704000/.

Геологоразведочные работы при инженерно-геологических изысканиях /для учащихся специальности 0702000/.

5. Определить дебит артезианской скважины диаметром 152 мм, вскрывшей пласт обводненных песков мощностью 14,2 м, с коэф­фициентом фильтрации 6,4 м/сут. При откачке достигнуто понижение уровня на 4 м; радиус влияния откачки 150 и/составить схему/.

Вариант 3

1. Основные положения и значение Долговременной программы мелиорации земель.

2. Что такое гранулометрический состав грунтов? Как обраба­тываются и используются результаты его анализа?

3. Определение водопроницаемости пород зоны аэрации.

4. Гидрогеологическая съемка и картьг

5. Определить приток воды в дренажную канаву, заложенную вдоль карьера, по следующим данным: длина канавы 0,5 км, мощность водоносных песков 2.8 м; высота воды в канаве 0,5 м; коэффициент фильтрации песков 3,5 м/сут; радиус влияния - 100 м /составить схему/.

Вариант 4

1 Суть комплексного и рационального использования водных ресурсов.

2. С помощью каких геофизических методов можно определить направление и скорость потока подземных вод? /Дня учащихся специ­альности 0704000/.

Оборудование гидрогеологических скважин./Для учащихся специальности 0702000/.

3. Охарактеризуйте естественную влажность, пористость и липкость грунтов.

4. Поиски и разведка подземных вод для водоснабжения.

5. Определить коэффициент фильтрации песков по следующим данным: мощность грунтового горизонта 14 м; при откачке из скважины диаметром 305 мм достигнуто понижение уровня на 3 м и дебит 397,5 м/сут, радиус влияния 300 м.

Вариант 5

1. Водные ресурсы, их использование и охрана.

2. Артезианские воды /схема артезианского бассейна, его элементы, особенности залегания, режим/.

3. Инженерно-геологическая классификация грунтов.

4. Эксплуатационные запасы подземных вод и их категории.

5. Абсолютные отметки уровня грунтовых вод в скважинах, расположенных на расстоянии 100 м друг от друга по вершинам рав­ностороннего треугольника, равны 131,5; 133,0 и 134,5 м. Определить направление движения подземных вод и их действительную скорость, если кажущаяся скорость в песках с пористостью 25 % составила 2,5м/сут. /Приведите схему в масштабе 1:1000/.

Вариант 6

1. Причины, виды, значение и пути преобразования круговорота воды в природе.

2. Трещинные и карстовые воды.

3. Что понимают под технической мелиорацией грунтов? Назовите основные методы.

4. Зоны санитарной охраны и их назначение.

5. Определить расход подземного потока шириной I км и мощностью 15 м, вскрытого двумя скважинами, расположенными на расстоянии 250 м. Коэффициент фильтрации водовмещающих песков 6 м/сут. Н₁=144,4 м; Н₂=140,9 м

Вариант 7

1. Вклад в развитие гидрогеологии русских и советских уче­ных.

2. Минеральные, промышленные и термальные воды.

3. Чем обусловлено сопротивление пород сжатию и как его определяют в лаборатории и в поле?

4. Какие методы геофизических исследований применяют при проходке гидрогеологических скважин? /Для учащихся специальности 0704000/.

Какие методы бурения используются для проводки гидрогеологических скважин? Их преимущество и недостатки. /Для учащихся специальности 0702000/.

5. По данным опытной откачки определить правильность ее проведения к характер водоносного горизонта, если дебиты скважины при понижении на 2,5; 3 и 5 м составили соответственно 2; 4 и 6,5 л/с.

Вариант 8

1. Теории происхождения и классификации подземных вод.

2. Подземные воды криолит зоны.

3. Чем обусловлено сопротивление пород сдвигу и как его определяют в лаборатории и в поле?

Геофизические методы исследования гидрогеологических скважин. /Для учащихся специальности 0103/.

4. Наблюдения и опытно-исследовательские работы, проводимые при бурении скважин./Для учащихся специальности О106/.

5. Определить единичный расход грунтового потока, вскрытого двумя скважинами, расположенными на расстоянии 200 м одна от другой. Коэффициент фильтрации водовмещающих пород 7,8 м/сут. Остальные данные указаны на рис.4.

Вариант 9

1. Главные меры по охране природных богатств нашей страны.

2. Охарактеризовать лабораторные и полевые методы определения водопроницаемости горных пород.

3. Как оценивается качество питьевых и технических вод?

4. Инженерно-геологические процессы и явления.

5. Определить расход грунтового потока шириной 500 м, вскрытого двумя скважинами, расположенными на расстоянии 200 м одна от другой. Мощность горизонта в скважине I /верхней по потоку/ 15,4 м, в скважине 2 -14,6 м; водоупор горизонтальный; коэффициент фильтрации обводненных песков 6,3 м/сут. /Составить схему/.

Вариант 10

1. Краткая история развития инженерной геологии.

2. Назначение и методика проведения откачен.

3. Методы очистки сточных вод от примесей.

4. Оползни, их морфология, меры борьбы с ними. /Схемы/.

5. Определить коэффициент фильтрации по следующим данным одиночной опытной откачки из артезианской скважины; дебит скважины -598,7 м/сут; диаметр скважины 254 мм; понижение уровня воды -5м; радиус влияния - 100 м; мощность горизонта - 15,9 м.

ЛИТЕРАТУРА

Основная

L Седенко У.В. Основы гидрогеологии и инженерной гаологии. -М .: Недра, 197л.

2 . Скабалланович И.А., Седенко М.В. Гидрогеология, инженерная геология и окушение месторождений. - И.: Недра, 1980.

Дополнительная

3. Климентов П.П. Общая гидрогеология. - П.: Высш . шк., 1980 . л. Климентов П.П. Методика гидрогеологических исследований. -М. Высш.шк., 1978.

5т Фролов А.Фе Коротких И.В. Инженерная геология. - U.: Нвдра, 19)83.

6. Гордеев П.В., ШемелинаВ.А, Полякова O.K. Руководство к практическим занятиям по гидрогеологии. - М.: Недра, 1984.

7. ГОСТ 2874-Х2. Вода питъевая.