Федеральное агентство по образованию
Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования
Тюменский государственныЙ
архитектурно-строительный университет
Кафедра строительных конструкций, оснований и фундаментов
Игашева С.П., Соседков Э.С.
Инженерная геология
Учебное пособие
«Гидрогеологические карты, их роль
при проектировании и строительстве»
для студентов строительных специальностей
очной и заочных форм обучения
Тюмень, 2009
УДК
ББК
Игашева С.П., Соседков Э.С. Инженерная геология: учебное пособие к практическим работам дисциплины «Инженерная геология» для студентов строительных специальностей дневной и заочных форм обучения - перераб. и доп. – Тюмень: РИЦ ГОУ ВПО ТюмГАСУ, 2009. – 52 с.
Учебное пособие разработано на основании рабочих программ ГОУ ВПО ТюмГАСУ дисциплины «Инженерная геология» для студентов строительных специальностей очной и заочных форм обучения. Учебное пособие содержит теоретический материал по теме «Основные положения гидрогеологии» и методические указания к трём практическим работам «Карты гидроизогипс, их роль при проектировании и строительстве», «Карты гидроизобат, их роль при проектировании и строительстве», «Карты гидроизопьез, их роль при проектировании и строительстве» и контрольные вопросы.
Рецензент: В.В. Миронов, профессор, доктор т.н.
Рецензент: Ю.В.Кравцов, ведущий научный сотрудник
ООО «Тюменгипрогаз», к.г.-м. н.
Тираж 300 экз.
ГОУ ВПО «Тюменский государственный архитектурно-строительный университет»
Игашева С.П., Соседков Э.С.
Редакционно-издательский центр ГОУ ВПО «Тюменский государственный архитектурно-строительный университет»
СОДЕРЖАНИЕ
Введение………………………………………………………………....................5
1 Основные положения гидрогеологии……………………………………..6
2 Практическая работа №1
Карты гидроизогипс, их роль при проектировании и строительстве…10
2.1 Теоретическая часть Грунтовые воды
2.1.1 Особенности формирования и залегания грунтовых вод…………10
2.1.2 Режим грунтовых вод, наблюдения за режимом…………………..12
2.1.3 Общие сведения о картах гидроизогипс…………………………....14
2.2 Практическая часть Построение и анализ карты гидроизогипс
2.2.1 Методика построения карты гидроизогипс
на топографической основе………………………………………….16
2.2.2 Методика определения гидрогеологических параметров
по карте гидроизогипс……..………………………………………....21
2.2.3 Пример оформления…………………………………………………26
2.2.4 Общая характеристика карты гидроизогипс………………………..27
2.3 Задание к практической работе №1…………………………………….28
2.4 Контрольные вопросы…………………………………………….………28
2.5 Исходные данные к практической работе №1……………………….......29
3 Практическая работа №2
Карты гидроизобат, их роль при проектировании и строительстве…...35
3.1 Теоретическая часть Уровень грунтовых вод
3.1.1 Особенности формирования глубин залегания грунтовых вод……35
3.1.2 Общие сведения о картах гидроизобат………………………………36
3.2 Практическая часть Построение и анализ карты гидроизобат
3.2.1 Методика построения карты гидроизобат……..…………..…...….37
3.2.2 Методика определения гидрогеологических параметров
по карте гидроизобат……..…………………………………………..38
3.2.3 Пример оформления……………………………………..…………..40
3.2.4 Общая характеристика карты гидроизобат………………………....41
3.3 Задание к практической работе №2……………………………………...42
3.4 Контрольные вопросы……………………………….……………………42
3.5 Исходные данные к практической работе №2…………………………...43
4 Практическая работа №3
Карты гидроизопьез, их роль при проектировании и строительстве…49
4.1 Теоретическая часть Напорные воды
4.1.1 Особенности формирования и залегания горизонтов
напорных вод………………………………………………………….49
4.1.2 Режим напорных вод……………………………………………...….53
4.1.3 Общие сведения о картах гидроизопьез…………………………..….54
4.2 Практическая часть Построение и анализ карты гидроизопьез
4.2.1 Методика построения карты гидроизопьез……..………….............55
4.2.2 Методика определения гидрогеологических параметров
по карте гидроизопьез……..………………………………………....56
4.2.3 Пример оформления………………………………………………......58
4.2.4 Общая характеристика карты гидроизопьез………………………....59
4.3 Задание к практической работе №3…………………….…………..…….60
4.4 Контрольные вопросы……………………………………………………..60
4.5 Исходные данные к практической работе №3………………………….....61
Список литературы…………………………………………………........................67
Введение
Подземные воды являются одним из основных существующих и перспективных источников водоснабжения. В то же время, они затрудняют строительство водопроводов и канализационных систем, автомобильных дорог, объектов промышленного и гражданского назначения, добычу разнообразных строительных материалов. Сложным бывает производство земляных и горных работ в условиях притока подземных вод, затапливающих канавы, котлованы, карьеры и другие горные выработки.
Инженер-строитель, работающий в Тюменской области в условиях чрезвычайно высокой обводнённости, должен иметь достаточно полное представление о подземных водах. Основы гидрогеологии традиционно включаются в состав курса инженерной геологии. Задачей данного учебного пособия является закрепление теоретического материала основ гидрогеологии, прочитанного в лекциях.
Целью предлагаемого учебного пособия является обучение студентов построению гидрогеологических карт и определению различных гидрогеологических параметров. Усвоив их порядок, выпускник вуза при проектировании в производственных условиях сможет прогнозировать влияние подземных вод на строительство и эксплуатацию конкретных объектов. Это позволит выбирать наиболее безопасные участки для размещения сооружений и оптимальные меры их защиты (рационально располагать дренажные канавы и т. п.).
В настоящее время всё большее распространение получают компьютерные методы построения гидрогеологических карт. Их использование требует приобретения и установки специальных программ, а так же предварительной подготовки как преподавателей, так и студентов. Поэтому в учебных целях строятся упрощённые варианты гидрогеологических карт вручную.
Настоящее учебное пособие содержит три практических работы. В каждой работе приводятся теоретические сведения о конкретной разновидности гидрогеологических карт, снабжённые наглядными иллюстрациями. Предлагается методика построения карт и нахождения с их помощью различных гидрогеологических параметров, пример выполнения и оформления практической работы. Выполнение работ заканчивается характеристикой исследуемого участка и закреплением пройденного материала при помощи контрольных вопросов.
Практические работы выполняются каждым студентом индивидуально, (предложено по 30 вариантов исходных данных). Они оформляются и сдаются в порядке, установленном кафедрой.
Учебное пособие соответствует программе ФАО и может быть использовано студентами дневной, заочной и заочной ускоренной форм обучения всех строительных специальностей (ПГС, ПСК, ЭУН, ГСХ, АД, ВиВ, ТГВ) как во время аудиторных занятий, так и для самостоятельной работы.
1 Основные положения гидрогеологии
Гидрогеология (от греч. hydro – вода, ge – земля, logos – наука) – наука, изучающая состав, свойства и законы движения подземных вод.
Подземными называют воды, которые находятся в земных недрах в разных формах и в разном состоянии.
Состояние подземных вод
I. В форме пара.
II. Физически связанная вода:
прочносвязанная (гигроскопическая);
слабосвязанная (плёночная).
Свободная вода:
капиллярная;
гравитациóнная.
Вода в твёрдом состоянии.
Кристаллизационная и химически связанная вода.