Определение естественной влажности грунта

Естественной влажностью песчанистых грунтов называется то количество воды, которое содержится в порах образца грунта в естественной среде. В лабораторных условиях данный показатель определяется весовым методом, т.е. влажность определяется как отношение массы воды, которая удалена из исследуемого образца способом высушивания, к массе сухого грунта. Влажность и несущая способность грунтов имеют обратную зависимость: чем больше показатель влажности, тем меньше несущая способность грунта.

 

Определение плотности песчанистого грунта

Для данного типа грунтов плотность определяют расчетным методом. Зная влажность исследуемого грунта, по исходным формулам вычисляется плотность сухого грунта.

 

Коэффициент фильтрации

Лабораторные исследования песчанистых грунтов на коэффициент фильтрации проводятся при помощи специального прибора. Для данного испытания необходимо подготовить грунт: песок и вода должны находиться в помещении лаборатории до полного выравнивания их температур.  Только после этого лаборант приступает к исследованию. Коэффициент фильтрации необходим для уточнения пропускной способности влаги в отобранном образце грунта.

Угол естественного откоса

Данный показатель определяется для уточнения сопротивлений исследуемого грунта сдвигу. Также это влияет на прочностные характеристики песчанистых грунтов. Угол естественного откоса является показателем устойчивости грунта при определенной влажности против осыпания под влиянием собственного веса (и других нагрузок). Чем больше показатель этого угла, тем выше его сопротивление сдвигу (что обязательно учитывается при расчете и выборе фундамента здания).

В конечном результате, зная данные показатели, специалисты могут определить и другие физико-механические свойства песчанистых грунтов. Важно проводить геологические изыскания в комплексе с лабораторными исследованиями для получения максимально достоверной информации о геологических особенностях на конкретном участке. Только после этого проектировщики смогут сделать правильный выбор типа фундамента и его заглубления в грунт.

Задание №21

Дать описание методики проведения динамического зондирования, и по данным зондирования в точке Д3-6 оценить свойства грунтов.(вариант 2)

.

График динамического зондирования представлен на рисунке 12.

Рис. 12. График динамического зондирования

1-песок, М-мелкий, С-средней крупности, КР- крупный, 2-УГВ, 3-график изменения.

По результатам зондирования, представленным на (рис. 9) определяют средневзвешенное значение

(2)

где pv – осредненное значение i-го интервала зондирования, hi – мощность i-того интервала.

Сущность метода заключается в определении сопротивления проникновению в грунт наконечника зонда. Зондирование дает представление о плотности и прочности грунтов на той или иной глубине и характеризует изменение их с глубиной.

Оценка свойств грунтов по данным зондирования в точке Скв. ДЗ-6.

1-ый слой: пески средней крупности

h = 2,5 м

Е = 39 МПа

При пески средней крупности характеризуются средней плотностью сложения

2 слой: пески мелкие

Pv=3 МПа

Е = 16 МПа

При Pv=3 МПа пески мелкие маловлажные характеризуются средней плотностью сложения

3 слой: пески мелкие

Pv=4 МПа

Е = 17 МПа

φ=28̊

При Pv=4 МПа пески мелкие маловлажные характеризуются средней плотностью сложения

4 слой: пески мелкие

Pv=4 МПа

Е = 18 МПа

φ=38̊

При Pv=4 МПа

пески мелкие маловлажные характеризуются средней плотностью сложения

5-ый слой: пески крупные

h = 2 м

Е = 59 МПа

При пески крупные характеризуются плотной плотностью сложения.

При динамическом зондировании подсчитывается число ударов молота при погружении зонда на определенный интервал глубины (например, 10 или 15см), который называется залогом.

В результате полевых испытаний грунтов динамическим зондированием определяют условное динамическое сопротивление грунта погружению зонда. Его вычисляют по данным рукописного журнала динамического зондирования или по диаграммным лентам, полученным при автоматической записи результатов.

Результаты динамического зондирования оформляются в виде графика изменений по глубине количества ударов молота в залоге с последующим осреднением графика и вычислением среднего количества ударов молота в залоге для каждого инженерно-геологического элемента.

Задание № 22

Дать описание вертикально-сейсмическое профилирование (вариант 2)

Вертикальное сейсмическое профилирование (ВСП) - разновидность 2D сейсмики, при проведении которой источники сейсмических волн располагаются на поверхности, а приемники помещаются в пробуренную скважину.

Этот метод 60х гг 20 века в СССР разработал известный ученый Е. Гальперин, именем которого названы ежегодные «Гальперинские чтения».

ВСП позволяет изучать геологическое строение и физические свойства околоскважинного пространства с использованием волн различных типов - продольных, поперечных, обменных, на основе анализа характеристик этих волн, скоростей их распространения, затухания, пространственной поляризации, характера анизотропии горных пород.

Перед проведением ВСП бурится или выбирается существующая скважина.

По бокам скважины, в одной плоскости с осью ствола, размещаются источники сейсмических волн (вибраторы или взрывчатые вещества), а в скважине располагаются высокочувствительные приемники сейсмических колебаний, связанные каротажным кабелем с наземной сейсмостанцией.

После процедуры вибрации или взрывов производится регистрация сейсмических волн.

Рис. 13.Установка для бурения.

Оборудование, используемое при ВСП, состоит из наземной сейсмостанции и блока скважинных приборов.

Пункты приема сигнала расположены в скважине и смещаются по вертикали, занимая различные положения по глубине.

Скважинные зонды существенно усложнены из-за того, что они должны выдерживать повышенную температуру и давление, существующие на глубинах порядка нескольких км.

Обработка данных с ближних пунктов происходит в следующем порядке:

- редакция и предварительная обработка;

- регулировка амплитуд и фильтрация; - разделение волн и подавление помех; - деконволюция по форме падающей волны;

- построение трассы коридорного суммирования.

При обработке данных с удаленных пунктов возбуждения дополнительно:

- подбор модели среды по разным типам волн;

- построение изображения околоскважинного пространства с помощью миграции или преобразования ВСП-ОГТ.

Преимущества:

- существенно устранено влияние на сейсмограмму поверхностных волн, так как сейсмоприемники обычно расположены ниже области их регистрации;

- первые вступления на сейсмограмме дают первое приближение истинной кинематической модели среды;

- возможность точной увязки данных ГИС с данными наземной сейсморазведки;

- сигнал от возбуждения наблюдается в среде, а не на поверхности, что позволяет оценить и учесть его форму, что раскрывает дальнейшее развитие метода совместно с наземной сейсморазведкой (2D/3D) в сторону совместных систем наблюдения 2D/3D+ВСП.

Недостатки:

- необходимость дорогостоящего бурения скважины;

- ограниченность изучаемого пространства околоскважинной областью;

- несимметричность системы наблюдения (приемники расположены в скважине, источники возбуждения - на поверхности), усложняющая анализ и обработку сейсмограмм.

Задание № 23.

Дать описание инженерно-геологических условий

строительных площадок для Пинского района.

Пинский район.

Рельеф территории: Входит в состав Центрального Белорусского массива Белорусской антеклизы. Располагается на волнистых и пологоволнистых моренных равнинах и низинах сожского оледенения. Основной формой рельефа являются эоловые холмы и гряды. Относительная высота над уровнем

моря менее 200 м. Высота территории над уровнем моря колеблется от 150 м до 200 м. Завалуненность территории составляет более 40%

Глубина залегания скальных грунтов, их

наименование и состояние: Более 200 м от поверхности земли,

граниты

Генетические типы, возраст и наименование нескальных грунтов: Флювиогляциальные, моренные, аллювиальные и озёрно-аллювиальные, а также аллювиально-болотные.

Форма залегания нескальных грунтов, форма кровли скальных грунтов:

Согласованное: неровная

Гидрогеологические условия: количество и наименование во доносных горизонтов, глубина до первого от поверхности уровня подземных вод: Два и более; грунтовые воды; 2 м

Геологические процессы в естественных условиях: Заболачивание, осыпи, овраги

Потенциальная подтопляемость территории:Средняя

Геологические процессы, которые могут быть активизированы строительством или эксплуатацией сооружений: Эрозия почв, осыпи, овраги

Приращение сейсмической балльности: 0,3

Категория сложности инженерно-геологических условий: II категория (средняя)

Пригодность территории для заданного вида строительства:

Ограниченно пригодная

Задание №24

Описать методику инженерно-геологических исследований для вида оценки коррозионной деятельности грунтов.

Коррозией называется процесс разрушения материалов вследствие их химического или электрохимического взаимодействия с окружающей средой. Различают различные виды коррозии. Одним из них является подземная коррозия, которая выражается в разрешении металлических сооружений при взаимодействии их с грунтом.

Все металлические конструкции и элементы, расположенные ниже поверхности земли, подвергается коррозии. Почвенно-грунтовая коррозия металлов представляет собой электрохимический процесс, протекание которого зависит от химического состава грунтов, их влажности и воздухопроницаемости, вида металла и характера его поверхности.

Полевое определение степеней коррозионности грунтов производится методом измерения их удельного электрического сопротивления с помощью измерителя МС-08 или Б-416.

Величина удельного эликтрического сопротивления о пределяет степень коррозионности: низкая – более 100 Ом·м, средняя – 20-100, повышенная – 10-20, высокая – 5-10 и весьма высокая - менее 50 Ом·м.

Исследование влияния блуждающих токов на подземные сооружения производятся методом контактных замеров.

Интенсивная коррозия обычно наблюдается в щелочной среде(рН≥8) и при содержании SO₂ более 0.01%, а также в кислой среде(рН≤5).

Коррозионная активность всех грунтов(исключая засоренные посторонними веществами) приведена в таблице .

Таблица 8 . Показатели коррозионной активности.

Коррозионная активность водонасыщенных грунтов и соответственно подземных вод приведена в таблице .

Таблица 9. Показатели коррозионной активности воды.

По оценке коррозионности грунтов необходимо учитывать материалы исследований по уже существующим сооружениям, расположенным вблизи проектируемых.

В техническом отчете должны быть освещены характеристика почв и почвообразующих грунтов, включая данные об их химическом сотаве, физических и механических свойствах, а также их коррозионные свойтсвах с учетом опыта ранее осуществленного строительства и эксплуатации подземных металлических сооружений. К отчету должны быть приложенф: продольный геолого-литолический профиль и план участка с указанием степени коррозионности грунтов, графики удельных электрических сопротивлений грунтов, колонки скважин и шурфов, потенциометрический журнал.

В выводах даются рекомендации по выбору защитных противокоррозионных мероприятий, вытекающие из своей совокупности данных о коррозионной активности грунтов и естественно-исторических условий района исследований.