Геология-РГР-2013

3

4

ВВЕДЕНИЕ

Инженерная геология – отрасль геологии, изучающая геологические процессы в верхних горизонтах земной коры и физико-механические свойства горных пород грунтов в связи с инженерно-строительной деятельностью человека.

Полевые работы являются основным этапом инженерно-геологических исследований. Они заключаются в описании местности, изучении естественных обнажений, проходке и изучении буровых скважин, шурфов и проведении гидрогеологических исследований.

При полевых обследованиях грунтов и изучении условий их залегания, состава и мощности слоев и других особенностей наиболее широко и часто прибегают к закладке буровых скважин или шурфов. В процессе описания обнажений, буровых скважин, шурфов и других выработок производят отбор проб грунтов или монолитов с ненарушенным сложением для последующего изучения свойств и состава грунтов в лабораторных условиях. После окончания инженерно-геологической съемки и проходки буровых скважин создаются геологические карты и разрезы, которые являются важнейшей и обязательной геологической документацией при проектировании фундаментов зданий и сооружений.

В отчет по инженерно-геологическим изысканиям входит полевая документация, состоящая из плана расположения скважин или шурфов; чертежей грунтовых или геологических колонок; инженерно-геологических разрезов и пояснительной записки.

Основная геологическая (геолого-стратиграфическая) карта наиболее полно воспроизводит на чертеже геологию того или иного участка земной коры и является общим типом геологических карт. Она показывает возраст и стратиграфические соотношения (последовательность залегания) пород.

На геологической карте показываются многочисленные и разнообразные геологические явления. На геологических картах размещаются дополнительные виды геологической графики:

–сводная стратиграфическая колонка, отражающая последовательность, мощность, возраст и литологический состав горных пород;

–геологическая или грунтовая колонка, представляющая собой разрез по скважине или шурфу, с условными обозначениями грунтов, мощностью слоев и абсолютными отметками подошвы слоев;

–инженерно-геологический разрез, наглядно показывающий последовательность залегания горных пород по вертикали.

Условные обозначения основных видов грунта приведены в ГОСТ

21.302-96 [1] и в приложении В.

5

ПОСТРОЕНИЕ ИНЖЕНЕРНО - ГЕОЛОГИЧЕСКОГО РАЗРЕЗА И ЕГО АНАЛИЗ

ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ: Полевые и лабораторные исследования грунтов на площадке являются обязательным изыскательским этапом для подготовки проектной документации на строительство или реконструкцию зданий и сооружений. При этом на топографическом плане (топооснове) должны быть показаны имеющиеся объекты: дороги, здания, границы осваиваемой площадки, высотные отметки и иная информация, позволяющая получить представление о топографических особенностях рельефа местности.

Инженерно-геологические изыскания обычно включают следующую информацию:

1 План инженерно-геологических выработок (скважины, шурфы, точки зондирования и т.п.) и план геологических разрезов с соответствующими пояснениями и примечаниями, описание растительности.

2Инженерно-геологические условия: происхождение, состав, физикомеханические свойства грунтов, а также их деформационные и прочностные параметры, разновидности грунтов, опасные геологические процессы и явления.

3Гидрогеологические условия: уровень подземных вод, наличие водоемов, речной сети, водоразборных колодцев, родников.

4Физико-геологические особенности: возможность подтопления, наличие оползней, карстовых воронок и провалов, обнажений и т.п.

Стратиграфическая (рисунок 1) и геологическая (рисунок 2) колонки представляют собой разрезы по скважине или шурфу, изображающие последовательность напластования горных пород с соответствующими пояснениями (геологический возраст, мощность, уровень подземных вод и т.п.).

Знание природных условий местности, свойств грунтов и правильный учет их особенностей позволяет выбрать наилучшую конструкцию зданий и сооружений и вариант трассы дороги и принять обоснованные технические решения, обеспечивающие надежность и прочность возводимого сооружения.

Инженерно - геологический разрез составляют по скважинам, точкам зондирования, по результатам прессиометрии и по результатам исследования геофизическими методами.

Инженерно-геологический разрез (рисунок 3) представляет собой ряд геологических колонок, расположенных на определенных расстояниях между соответствующими буровыми скважинами.

ВЫБОР ВАРИАНТА: Вариант, выдаваемый преподавателем, содержит расположение буровых скважин на карте местности (приложение А, рисунки А.1-А.3), их номера с абсолютной отметкой местности и описанием (приложение Б, таблицы Б.1-Б.3).

ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА расчетно-графической работы (РГР) оформляется на листах формата А4 и является примером оформления технической документации. В пояснительной записке содержатся:

-бланк задания [приложение Г, рисунок Г.1];

-требуемые расчеты и пояснения к выполненным построениям;

-графическая часть РГР выполняется на листах миллиметровой бумаги формата А4(А3);

-библиографический список.

Пример оформления титульного листа приведен в приложении Г, рисунок Г.2.

РГР № 1 ПОСТРОЕНИЕ ГЕОЛОГИЧЕСКОЙ КОЛОНКИ БУРОВОЙ СКВАЖИНЫ

Цель: Изучить условные обозначения инженерно-геологических элементов. По заданной мощности напластований построить геологическую колонку, используя условные обозначения грунтов.

Форма отчетности: Графическое изображение геологической колонки с текстовыми пояснениями.

Последовательность выполнения РГР:

1Ознакомиться с вариантом задания, изучить условные обозначения горных пород (приложение В).

2Построить геологическую колонку (рисунок 2).

Пояснения к выполнению работы даны на примере скважины № 6 (см. рисунок 2 и таблицу Б.1 – скважина № 6). Для составления колонки необходимо знать абсолютную отметку устья скважины, мощность каждого стратиграфического слоя (инженерно-геологического элемента – ИГЭ), отметку уровня подземных вод и описание пород (суглинок, песок и т.д.). Обычно колонки дополняют сведениями после получения результатов лабораторных анализов грунтов. При этом уточняются наименования и номер инженерногеологических элементов (ИГЭ), а в описании дается более точная их характеристика. Например: суглинок полутвердый, песок пылеватый. Обычно геологическую колонку строят в масштабе 1:250, 1:500.

Например (по рисунку 2): в графе 1 проставляют в заданном масштабе шкалу глубин, считая началом устье скважины – точку пересечения ствола скважины с поверхностью Земли (абсолютная отметка 116,7 м). Затем по данным графы 4 (таблица Б.1, скважина 6) (абсолютная отметка подошвы слоя, м) откладывают на шкале глубин (графа 1, рисунок 2) глубину залегания подошвы каждого слоя и через полученные точки проводят горизонтальные линии. Мощность первого слоя (графа 3, рисунок 2) равна глубине

10

залегания его подошвы. Мощность остальных слоев вычисляют как разность глубин залегания подошв последующего и предыдущего слоев. Например, для слоя 3 мощность равна 20,8-13,9=6,9 м. Абсолютные отметки подошв слоев определяются как разность абсолютной отметки устья скважины и глубины залегания подошвы соответствующего слоя. Например, для слоя 3 абсолютная отметка подошвы равна 116,7-20,8=95,9 м. После записи в графе 4 (рисунок 2) можно сделать проверку: разность абсолютных отметок подошв соседних слоев равна мощности слоя. Например, для слоя 3 мощность определим повторно вычитанием 102,8-95,9=6,9 м. В середине графы 5 (рисунок 2) двумя тонкими линиями обозначают ствол скважины и с обеих сторон от ствола показывают условными обозначениями литологический состав пород каждого слоя. Эти обозначения приведены в приложении В «Условные обозначения основных видов грунтов». Стволы скважин в интервалах развития водоносных слоев затемняют. В графе 6 (рисунок 2) приводят абсолютные отметки установившегося уровня подземных вод и обоих уровней напорных вод.

РГР № 2 ПОСТРОЕНИЕ ИНЖЕНЕРНО-ГЕОЛОГИЧЕСКОГО РАЗРЕЗА

Цель: По построенным геологическим колонкам (РГР № 1) выполнить инженерно-геологический разрез.

Форма отчетности: Обе РГР нужно оформлять в одной пояснительной записке.

Последовательность выполнения РГР:

1Выполнить РГР № 1.

2По данным РГР № 1 построить геологический разрез (рисунок 3).

Пример разреза, построенный по линии сечения, приведен на рисунке 3. Разрез рекомендуется вычерчивать на миллиметровой бумаге в следующем порядке:

1)в нижней части листа делают три строки для указания абсолютной отметки устья и номеров скважин, расстояния между ними;

2)намечают начало разреза и откладывают вправо его длину в принятом масштабе;

3)у начала разреза строят шкалу абсолютных отметок с таким расчетом, чтобы максимальная отметка была несколько выше верхней точки рельефа, а минимальная ниже забоя самой глубокой скважины.

Далее приступают к построению топографического профиля;

4)на произвольном расстоянии от шкалы наносим первую буровую скважину (№ 2, абсолютная отметка 106,4 м). От первой скважины (№ 2) откладывают в масштабе горизонтальные расстояния до следующих скважин (№ 6, 11, 16, 20….). Расстояния определяют по со-