Архив материалов к 1 семестру 1 / инженерная геология / Лаб. раб. 4 ПРОЕКТ ОСУШЕНИЯ ДЛЯ СТРОИТ

Министерство образования и науки РФ

Федеральное агентство по образованию Государственное образовательное учреждение профессионального образования

Тульский государственный университет

КАФЕДРА ГЕОИНЖЕНЕРНОЙ И КАДАСТРА

ГИДРОГЕОЛОГИЯ И ИНЖЕНЕРННАЯ ГЕОЛОГИЯ

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ К ЛАБОРАТОРНОЙ РАБОТЕ № 5

Составление проекта предварительного осушения строительной площадки

Направление подготовки: 270100 «Строительство»

Специальности:

270102 «Промышленное и гражданское строительство»; 270106 «Производство строительных материалов и конструкций»; 270109 «Водоснабжение и водоотведение»; 270205 «Автомобильные дороги и аэродромы»

Форма обучения – заочная

Тула – 2011

Составил доцент кафедры геоинженерии и кадастра В.В.Чекулаев

Рассмотрены и утверждены на

заседании кафедры ГиК

протокол № 18 от 11.22.2011г.

Зав. кафедрой ГиК И.А.Басова

Курс инженерной геологии для направления 270100 «Строительство» имеет прикладной характер. В результате его прохождения студент должен научиться правильно оценивать гидрогеологические условия и планировать мероприятие по осушению участков под строительство зданий и объектов, а также различных подземных коммуникаций.

К числу наиболее важных разделов лекционного курса и лабораторных занятий относятся изучение динамики подземных вод, освоение гидрогеологических карт и определение гидрогеологических параметров осушаемых водоносных горизонтов для составления проектов осушения строительных площадок и коммуникационных трасс.

Только после уяснения этих вопросов выполняются лабораторные задания по расчету притока подземных вод и строительные котлованы и траншеи, по проектированию способов борьбы с подземными водами и выбору средств осушению, намеченных объектов.

СОСТАВЛЕНИЕ ПРОЕКТА ПРЕДВАРИТЕЛЬНОГО

ОСУШЕНИЯ СТРОИТЕЛЬНОЙ ПЛОЩАДКИ.

Лабораторные работы выполняются последовательно на графической основе и состоят из трех взаимосвязанных заданий.

1.Осотавление карты гидроизогипс для безнапорных подземных вод.

2.Составление карты обводненности участка строительства подземными водами.

3.Гидрогеологический расчет групповой установки водопонижающих скважин для осушения строительной площадки.

ЗАДАНИЕ 1

Основой построения карты гидроизогипс служит топографический план поверхности участка ,составленный в масштабе 1:2000 по результатам замеров абсолютных отметок поверхности у устьев гидрогеологических скважин. Гидрогеологические скважины расположены в вершинах квадратов разведочной сети с размером ячейки 100x100 м. Абсолютные отметки устьев скважин, соответственно их порядковому номеру, вынесены в столбец в правом верхнем углу листа. По результатамгидрогеологических замеров в каждой скважине определена глубина залегания уровня грунтовых вод от поверхности. Результаты замеров вынесены в столбец против соответствующей скважины.

На самом плане изображена поверхность участка в виде изогипс поверхности горизонталей.

Задание 1 состоит в построении поверхности уровня грунтовых вод в виде гидроизогипс с использованием замеров глубины залегания подземных вод в гидрогеологических скважинах.

Последовательность выполнения задания:

1. По абсолютным отметкам поверхности (устья скважин) и глубине залегания грунтовых вод по скважинам как разность между указанными величинами. Абсолютные отметки уровняводоносного горизонта выносятся на плани записываются у соответствующей скважины.

2. Между парой ближайщих скважин на сторонах квадрата производится интерполяция значений абсолютных отметок уровня подземных вод с целью отыскания точек с абсолютными отметками уровня, кратными 1м.

3. Точки с одинаковыми значениями абсолютных отметок уровня воды соединяются изолиниями – плавными кривыми линиями. Построенные изолинии называются гидроизогипсами. На плане гидроизогипсы подписываются , например, 200, 201, т.е. так же как подписывается горизонтами рельефа местности. Проводятся гидроизогипсы синим цветом.

Построенная поверхность уровн подземных водпредставляет собой реальную поверхность безнапорного подземного горизонта.

В заключении выполненой работы необходимо провести анализ постронной поверхности, которая включает в себя три задачи :

А) Построить разрез в направлении от скважины 7 до скважины 19.

На разрезе необходимо нанести только две профильные линии-линию дневной поверхности и линию уровня грунтовых вод ( вертикальный масштаб 1: 100).

Б) Определить направление потока грунтовых вод в точках устьев скважин 7, 12, 17. Направление потока совпадает с линией, перпендикулярной к гидроизогипсе в точке определения.

В) Опредлить величину максимального гидравлического уклона на участке построенного профиля по формуле

где H₁ и H₂ – значения абсолютных отметок уровня грунтовых вод на выбранном участке ;

L- растояние между точками замеров H₁ и H₂.

ЗАДАНИЕ 2

Построение карты глубин залегания грунтовых вод выполняется путем анализа относительных положений поверхности уровня грунтовых вод и дневной поверхности.

Основной целью этой работы является установление положения на плане зон различной глубины залегания зеркала грунтовых вод от дневной поверхности. В первую очередь необходимо найти линию пересечения поверхностей. Выделеная таким образом зона является заболоченным участком.

Построение выполняется следующем образом.

Вначале находятся точки пересечения гидроизогипси горизонталей поверхности с одинаковыми абсолютными отметками, которые соединяются плавными линиями. Эта линия является следом пересечения поверхности водоносного горизонта и дневной поверхности. Зона, ограниченной этой линией, означает выход грунтовых вод на поверхность, т.е. заболоченные участки, и закрашивается в синий цвет. Аналогичностроятся линии по точкам пересечения горизонталей и гидроизогипс с разницей их абсолютных отметок соответственно 2 и 4 м.

Зона, располженная между линиями с 0^й разницей и 2 м, закрашивается в зеленый цвет. От 2 до 4 м – желтый; и больше 4 м. – в красный.

В заключение выполненной работы небходимо решить некоторые задачи :

1. Для участка по указанию преподователя определить расход плоского потока (водоупора горизонталей) по формуле

где q- единичный расход на п. м. ширины потока ;

h₁ и h₂ – мощность водоносного горизонта соответственно в точках 1 и 2;

l – длина пути фильтрации (расстояние между точками 1 и 2). Мощность водоноснога горизонта в точке определяется по формуле

где - абсолютная отметка водоупора в т.1, (задается преподователем).

2. Запроектироватьсовершенную дренажную канаву, определить приток воды в нее

где h – среднея мощность водоносного горизонта по длине канавы;

h₀ –мощность слоя воды в канаве, при ее откачке;

L – длина канавы;

R – радиус влияния.

Радиус влияния определяется по формуле Кусакина

ЗАДАНИЕ 3

Расчет грунтовой установки водопонижающих скважин для осуществления строительной площадки выполняется в следующей последовательности :

1. На карту обводненности нанести контуры стройплощадки по заданию преподоателя.

2. Принять первоначальное количество водопонижающих скважин в установке равным четырем и шести и равномерно распределить их по контуру площадки.

3. Установить исходные расчетные гидрогеологические данные в точках, где намечено бурение скважин:

А) мощность водоносного горизонта Н определяется как разница абсолютных отметок гидроизогипс и водоупора;

Б) требуемое понижение S в каждой проектируемой скважине

где h₀ – остаточный столб воды в скважине при ее работе.

4. Определить радиус влияния R кадой скважины в установке по формуле И.П.Кусакина

и средний радиус влияния R_ср из всех скважин установки

Приведенный радиус установки

Радиус действия водопонижающей установки

R₀=R_ср+r₀

где К – коэффициент фильтрации, м/сут (данные определяются преподователем);

F – площадь осушаемого участка, м²

n – количесво скважин в установке.

5. Расчитать дебит каждой скважины установки по формуле В.М.Щелкачева

где r – радиус скважин, м.

Диаметр скважин принимается равным 200 мм.

6.Определяется расчетная величина h_ц в центре установки

7.Сопоставить требуемое и расчетное значение h_ц в центре установки.

Дать заключение о том, обеспечивает ли водопонизительная установка осушение участка.

8. Построить профильпоперечного сечения через центр установки, форма расчета приведена таблице.

Таблица 1

№№ скв.	H	R	S	Q	Расчеты
1 2 3 4 5 6
Среднее Значение	Hср	Rср

Рекомендуемая литература по разделу:

1. Ананьев В.П., Передельский Л.В. Инженерная геология и гидрогеология. М., Высшая школа, 1980.

2. Пешковский Л.М., Перескова Т.М. Инженерная геология. М.,

Высшая школа, 1982.

3. Седенко М.В. Геология, гидрогеология и инженерная геология.

Минск, Вышейская школа, 1975.

9