иг лабораторная 8, Сыпачев

6

Иркутский национальный исследовательский технический университет

Институт недропользования

Кафедра прикладной геологии, геофизики и геоинформационных систем

ИНЖЕНЕРНАЯ ГЕОДИНАМИКА

Лабораторная работа № 8

Предварительная оценка лессовых пород по склонности к просадочным явлениям

Иркутск 2021

Цель работы: дать предварительную оценку склонности лессовых пород к просадочным явлениям.

Лессовые породы – общее название для лессов и лессовидных пород, так как их расчленение часто практически затруднено.

В связи с большим сходством лессов и лессовидных пород принято их рассматривать как единый самостоятельный петрографический тип континентальных отложений, возникающих при определенных условиях диагенетических изменений глинистых сильно пылеватых (алевритовых) осадков в климатических условиях недостаточного увлажнения, развития степной растительности, фауны и т.д. Главным диагностическим признаком лессовых пород является их макропористость.

Лессовые породы легко размокают, размываются и обладают просадочностью или сильной просадочностью.

Прогнозирование просадочных явлений в лессах проводится в несколько этапов.

На первом этапе производится сбор и анализ геологических сведений и материалов о лессовых породах (генезис, мощность, состав, свойства, просадочные формы рельефа и др.). Особое внимание следует обратить на данные о режиме поверхностных и подземных вод, промстоков и других потенциальных источников затопления и подтопления лессовой толщи.

На втором этапе производится прогнозирование склонности пород к присадочным явлениям по косвенным признакам для предварительного районирования изучаемой территории по потенциальной угрозе (таблица 6.1).

При использовании косвенных показателей следует уделять особое внимание физическому состоянию лессовых пород.

Рекомендуем использовать индекс просадочности по И.П. Иванову.

,

где W и n выражены в долях единицы.

Третий этап инженерно-геологического прогнозирования предусматривает определение в лабораторных и полевых условиях относительной просадочности выделенных слоев в зависимости от напряженного состояния лессовой толщи в период строительства, а эксплуатации сооружений в предположении возможности дополнительного увлажнения.

В лабораторных условиях наиболее информативной является методика двух кривых, предусматривающая проведение компрессионных испытаний на двух образцах – близнецах: на одном – с сохранением естественной влажности до конца опыта, а на втором – с замачиванием на первой же ступени нагрузки и действующем до конца опыта.

По данным опытов на одном графике строятся две кривые. По результатам испытаний определяют начальное просадочное давление и значения относительной просадочности.

Таблица 8.1

Показатели предварительной оценки склонности лессов к просадочным явлениям

Показатели	Просадочные	Непросадочные
Рельеф территории	Водораздельное плато, высокие террасы, степные блюдца	Низкие террасы, пониженные участки, котловины, впадины.
Климат	Сухой	Влажной
Мощность лессовых пород	> 10 м	< 5 м
Глубина залегания грунтовых вод	> 10 м	< 5 м
Гранулометрический состав	Глинистая фракция < 20%; крупная пыль > 50 %	Глинистая фракция > 20%, преобладает мелкая пыль
Влажность	< 20 %	> 20 %
Пористость	> 45 %	< 45 %
Коэффициент водонасыщения	< 0,8	> 0,8
Индекс просадочности И.П. Иванова	< 1	≥ 1

В полевых условиях, наиболее распространенным является метод определения просадочности опытными штампами на глубине закладки фундаментов. Опыты проводятся по двум схемам, аналогичным лабораторным испытаниям.

Четвертый этап прогнозирования направлен на определение типа лессовых пород по их просадочности.

Пятый последний этап прогнозирования решает вопросы взаимодействия лессовых пород с различными инженерными сооружениями, устойчивость которых определяется по деформациям их основания.

Исходные данные: результаты полевых и лабораторных исследований свойств пород приведены в таблицах 8.2-8.4.

Номера вариантов соответствуют номерам скважин.

Таблица 8.2 Состав и физические свойства пород (для всех скважин за исключением 5,16,21)

Название породы	Гран. состав (содержание фракций, %)			Физические свойства
	> 0,05	0,05-0,002	< 0,002		W, %	WL, %	Wp, %	γm, г/см3	γ, г/см3
Лесс	18	68	14		8,6	27	16	2,67	1,50
Лессовидный суглинок	25	56	19		14,2	32	18	2,68	1,65
Лессовидная супесь	28	64	8		14,5	20	14	2,66	1,68
Песок м/з	-	-	-		25,2	-	-	2,65	-
Глина	19	38	43		27	51	30	2,75	2,10

Таблица 8.3 Состав и физические свойства пород (в районе скважин № 5, 16, 21)

Название породы	Гран. состав (содержание фракций, %)			Физические свойства
	> 0,05	0,05-0,002	< 0,002		W, %	WL, %	Wp, %	γm, г/см3	γ, г/см3
Лесс	18	65	17		22	32	18	2,67	1,74
Лессовидный суглинок	25	52	23		21	34	20	2,68	1,75
Лессовидная супесь	28	63	9		19	20	14	2,66	1,70
Песок м/з	-	-	-		26	-	-	2,65	-
Глина	19	38	43		27	51	30	2,75	2,10

Ход работы :

1. Рассчитать для каждого типа пород плотность сухого грунта

2. Рассчитать для каждого типа пород пористость

3. Рассчитать для каждого типа пород коэффициент водонасыщения

4. Провести оценку склонности лессовых пород к просадочным явлениям согласно критериям, представленным в таблице 8.1.

Таблица 8.4 – Данные о мощности пород разреза, полученные в результате бурения

№ скв	Абс. отм. устья скв., м	Мощность слоев, м
		Почва	Лесс	Лессовидный суглинок	Погребенная почва	Лессовидная супесь	Песок	Глина
1	155,4	1,2	9,2	4,2	1,0	6,1	0	3,0
2	153,2	1,2	7,5	3,8	0,8	7,0	0	3,0
3	151,0	1,1	6,0	3,0	1,0	7,5	0	5,0
4	148,2	0,7	4,2	3,5	0,5	7,0	0	2,0
5	143,5	0	1,0	4,6	0	7,0	1,5	5,0
6	147,6	0,8	5,2	3,0	0,5	5,1	2,0	3,0
7	152,3	1,3	8,6	5,0	1,0	5,2	0	3,5
8	150,0	1,1	7,8	4,5	0,8	5,2	0	4,0
9	148,6	1,0	6,5	3,6	0,8	7,2	0	2,0
10	145,0	0,5	4,0	4,5	0	5,0	2,0	2,0
11	146,1	1,0	5,6	5,6	0,8	2,8	2,5	4,0
12	147,0	1,5	6,0	6,4	1,0	2,6	3,0	2,0
13	149,2	1,2	8,4	5,5	1,3	4,8	0	2,0
14	147,3	1,0	7,3	6,0	1,0	5,0	0	3,0
15	145,4	0,9	6,2	5,2	0,5	4,0	2,2	4,0
16	140,3	0	0,5	5,6	0	4,5	1,0	2,0
17	144,8	0,7	5,4	6,0	0,3	4,8	2,0	3,0
18	144,0	1,0	6,2	6,2	0,9	3,0	3,0	6,0
19	147,6	1,1	7,5	6,2	1,0	4,0	0	2,0
20	145,1	0,8	8,2	6,5	0,5	4,5	0	2,5
21	142,5	0	1,0	4,6	0	7,0	1,5	5,0

Расчеты

Вариант 9