3.2. Карта гидроизогипса

Рис. 5. Карта гидроизогипс грунтовых вод

3.3. Анализ агрессивности грунтовых вод

Подземные воды – это сложные многокомпонентные растворы. В них находятся растворенные вещества в виде ионов, коллоидные частицы, газы, микроорганизмы.

Исходные данные по грунтовым водам

Таблица 8

№ скважины	K+Na+ мг/л	Mg мг/л	Ca мг/л	Cl мг/л	S мг/л	HC мг/л	pH
13	41	21	52	122	97	55	7,4

Детальную оценку агрессивности подземных вод проводят в соответствии с требованиями СП 28.13330.2012. Свод правил. Защита строительных конструкций от коррозии. Актуализированная редакция СНиП 2.03.11–85. Анализ проводят в зависимости от назначения проектируемого здания или сооружения и вида конструкционных материалов, контактирующих с водой.

Для начала анализа, необходимо значения «K+Na+» из мг/л перевести в

г/дм³. Так как: 1 грамм на кубический дециметр [г/дм³] = 1 000

миллиграмм на литр [мг/л], следовательно 41 мг/л = 0,041 г/дм³

Анализ показателей и нормируемые значения

Таблица 9

Показатель агрессивности среды	Химический анализ Грунтовых вод	Нормируемые значения для сильно- и среднефильтрующих грунтов (k ≥ 0.1 м/сут)	Допускается или не допускается
Содержание едких щелочей в пересчете на ионы K + и Na+, г/дм³	0,041	≤ 50	+
Содержание магнезиальных солей в пересчете на ионы Mg2+, мг/л	21	≤1000	+
Содержание сульфатов в пересчете на ионы SO4 2- , мг/л	97	< 250	+
Бикарбонатная щелочность в пересчете на ионы HCO3, мг/л	55	> 64.1	-
Водородный показатель pH	7,4	> 6.5	-

Грунтовые воды агрессивны по отношению к бетону [СНиП 2.03.11-85] по содержанию Бикарбонатной щелочности HCO³, предельно допустимый уровень превышен на 9,1 мг/л.

Грунтовые воды агрессивны по отношению бетону [СНиП 2.03.11-85] по водородному показателю pH предельно допустимый уровень превышен на 0,9 мг/л

Рекомендуется провести комплекс защитных мероприятий для защиты бетона: изменение марки бетона на более высокую, использование обмазки бетона, устройство гидроизоляции и установку шпунов.

4. Категория сложности инженерно-геологических условий

Сложность инженерно-геологических условий по СП 47.13330.2016 Таблица 10
Факторы, определяющие производство изысканий	Категории сложности
	I (простая)	II (средняя)	III (сложная)
Геоморфологические	Один геоморфологический элемент. Поверхность слабонаклонная, нерасчлененная	Несколько геоморфологических элементов одного генезиса. Поверхность слабонаклонная, слаборасчлененная	Несколько геоморфологических элементов разного генезиса. Поверхность сильно расчленённая. Склоны
Геологические	Не более двух литологических слоев с уклоном ≤ 0,1, мощность выдержанная. Свойства грунтов меняются незначительно. Основание – скальные монолитные грунты	Не более четырех литологических слоев. Мощность и характеристики грунтов изменяются закономерно. Скальные грунты с неровной кровлей, перекрытой нескальными грунтами	Более четырех слоев. В разрезе линзы, выклинивание слоев, тектонические нарушения. Состав и свойств грунтов незакономерно изменчивы. Скальные грунты: трещиноватые, кровля
Гидрогеологические	Один выдержанный горизонт неагрессивных подземных вод	Два и более выдержанных горизонта, линзы слабоагрессивных (загрязненных) вод, наличие напорных вод	Горизонты подземных вод не выдержаны, сложное чередование водоносных и водоупорных пород, химический состав неоднородный или загрязненный
Опасные геологические и инженерно- геологические процессы	Отсутствуют	Имеют ограниченное распространение или не оказывают влияния на проектные решения, строительство и эксплуатацию объектов	Имеют широкое распространение или оказывают решающее влияние на проектные решения, строительство и эксплуатацию объектов
Специфические грунты (в основании фундамента)	Отсутствуют	Ограниченно распространены или не оказывают существенного влияния на проектные решения, строительство и эксплуатацию объектов	Широко распространены или оказывают решающее влияние на проектные решения, строительство и эксплуатацию объектов
Природно-технические условия производства работ	Хорошие условия для проходимости техники, развитая инфраструктура, наличие стационарных построек для базирования	Плохие условия для проходимости техники, слабо развитая инфраструктура, ограниченность стационарных построек для базирования	Очень плохие условия для проходимости техники, неразвитая инфраструктура, отсутствие стационарных построек для базирования

Исходя из проделанной работы и таблицы 10, будет сделан вывод об категории сложности участка:

1. Геоморфологические факторы – Участок № 2, относится к средней (II) категории сложности, по причине, что:

1. Имеется 2 геоморфологический элемент – Склоны и Обрыв.

2. Поверхность в свою очередь – слабонаклонная.

2. Геологические факторы – Участок № 2, относится к сложной (III) категории сложности, по причине, что:

1. Имеются более четырех литологических слоев, а конкретно –

1. Супесь пылеватая, пластичная

2. Песок мелкий, средней плотности;

3. Песок пылеватый, средней плотности;

4. Суглинок с гравием и галькой, полутвердый;

5. Суглинок с гравием, тугопластичный;

6. Суглинок с гравием, галькой, тугопластичный

7. Известняк трещиноватый.

2. Имеются специфические грунты- трещиноватый известняк.

3. Гидрогеологические факторы – Участок № 2, относится к средней (II) категории сложности, по причине, что:

1. Два и более выдержанных горизонта.

2. Имеется слабоагрессивное (загрязнение) вод: Бикарбонатной щелочности HCO3, предельно допустимый уровень превышен на 9,1 мг. По водородному показателю pH превышен на 0,9 мг/л.

3. Наличие напорных вод

4. Опасные геологические и инженерно- геологические процессы– Участок № 2, относится к сложной (III) категории сложности, по причине, что:

Имеется обрыв на боле 10 метров между скважинами №11 и №14, №13 и №14

5. Специфические грунты(в основании фундамента) – Участок № 2, относится к средней (II) категории сложности, по причине, что:

Имеется трещиноватый известняк, который ограниченно распространен или не оказывает существенного влияния на проектные решения, строительство и эксплуатацию

6. Природно-технические условия производства работ– Участок № 2, относится к простой (I) категории сложности, по причине, что:

Хорошие условия для проходимости техники

Вывод: исходя из разрезов, можно говорить о том, что перед нами участок сложной сложности инженерно-геологических условий в связи с геологическим фактором.

5. Гидрогеологические расчеты при строительном водопонижении

5.1. Исходные данные о строительном котловане и траншее

Сведения о параметрах объектов и их размещении в пределах площадки:

Котлован: размеры 34 ˣ 26 м, глубиной 2,4 м по скважине 13.

Траншея: размеры 1,5 ˣ 200 м, отметка дна 44,6 м по скважине 11.

Контуры котлована и траншеи нанесены на инженерно-геологический разрез.

Контуры котлована и траншеи нанесены на карту грунтовых вод с гидроизогипсами.

5.2. Строительные выработки Котлован

Рис. 6. Схема водопритока к несовершенному котловану

5.3. Исходные данные для расчетов Котлован

Тип выемки – несовершенный (дно котлована не доходит до водоупорного слоя). Характер потока вокруг выемки – радиальный (34/26 = 1,31 <10). Дно котлована- горизонтальное

Величина водопонижения S при полном осушении котлована равна разности двух отметок WL и DL: S=48,3 − 47,1 = 1,2 м

Мощность слоя грунтовых вод в водоносном слое до водопонижения:

H = 48,3 – 46,5 = 1,8 м

Значение h, средняя высота потока, для несовершенного котлована определяют по формуле:

Коэффициент фильтрации:

k = 3 м/сут.

Приведенный радиус r прямоугольного котлована r, с размерами lb

r=(l*b*π)^1/2=(34*26/ π)^1/2=16,78 м

Возьмем радиус влияния водопонижения R = 50 м – исходя из фильтрационной характеристики для мелкого песка

Радиус депрессии:

r_𝑑 = R + r = 50 + 16,78 = 66,78 м

y=H-S=1,8-1,2=0,6

Расчетная формула для Ф, функции понижения от действия водопонизительной системы, для несовершенного котлована имеет вид:

Приток воды в котлован: