Геол. Учеб. пособие 2009 / УЧЕБНОЕ_ПОСОБИЕ_по_ИГ_10-03_(1)
.pdf
Нормативную глубину сезонного промерзания грунтов на основе теплотехнических расчетов рекомендуется принять согласно СНиП 2.02.0183 – 1,6м (суглинки), 1,9м (пески мелкие).
По степени морозной пучинистости – см. пособие к СНиП 2.02.01-83. По сейсмическим свойствам грунтов площадки – см. СНиП 11-7-81. 4. Предполагаемый объект строительства – 9 этажное, прямоугольное
плане здание с размерами 36х18м. Уровень ответственности здания – II. Категория сложности инженерно-геологических условий территории – II (см.п.3 настоящего раздела). Фундаменты отдельно стоящие (столбчатые), нагрузка на отдельный фундамент – 2000кН. Глубина заложения подошвы фундамента – -6,0м.
4.1.Наиболее оптимальное место расположение здания – между скважинами 4-5: слои на данном участке залегают практически горизонтально, несущим слоем основания на отм.-6.0м является песок кварцевый мощностью 15-18м, подземные воды залегают ниже подошвы фундамента.
4.2.Согласно указаниям раздела 8, в нашем случае минимальное расстояние между скважинами должно быть 40м, общее количество скважин должно быть не менее трех, глубина горной выработки от подошвы фундамента (при отсутствии подземных вод в сжимаемой толще) – 7м. Принимая во внимание требования, изложенные на занятии 10, скважины располагаем по контуру здания. Как видно на рисунке 10.2, общее количество разведочных выработок (скважин) – 4, глубина скважин – 13м.
Рис. 10.2. План расположения разведочных выработок
II. Построение карты гидроизогипс
Необходимо построить карту гидроизогипс по данным замеров уровня грунтовых вод в 16 скважинах (табл. 10.2), заложенных в водоносном горизонте в виде квадратной сетки. Расстояние между скважинами 40 метров, масштаб 1:1000. сечение гидроизогипс – 0,5м. Коэффициент фильтрации равен КФ= 24 м/сут.
101
Таблица 10.2
№ |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
12 |
13 |
14 |
15 |
16 |
|
скважины |
|||||||||||||||||
абсолютна |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
я отметка |
3,7 |
3,2 |
3,0 |
2,7 |
3,0 |
2,4 |
1,8 |
1,2 |
3,5 |
3,0 |
2,5 |
1,8 |
4,1 |
3,6 |
3,0 |
2,5 |
|
уровня |
|||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
воды, м |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Рис. 10.3. Карта гидроизогипс |
По карте гидроизогипс (рис. 10.3) определяем:
1)в каждом квадрате определяем направление (стрелками) движения грунтовых вод;
2)в первом квадрате определяем значение напорного градиента:
I h2 h1 3,5 3,0 0,026;
L19,3
3)определяем скорость фильтрации воды в том же квадрате:
V I KФ 0,026 24 0,624м/сут;
4)максимальная скорость воды по всей карте:
V |
I |
max |
K |
Ф |
0,045 24 |
1,08м/сут; I |
max |
|
h2 h1 |
|
2,0 1,5 |
0,045; |
|||||
L |
|
|
|||||||||||||||
max |
|
|
|
|
|
|
11,1 |
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
min |
|
|
|
|
|
|
5) минимальная скорость воды по всей карте: |
|
|
|
|
|
||||||||||||
V |
I |
min |
K |
Ф |
0,015 24 |
0,36м/сут; I |
|
|
h2 h1 |
|
|
3,0 2,5 |
0,015. |
||||
|
|
|
|||||||||||||||
min |
|
|
|
|
|
min |
|
|
L |
33,3 |
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
max |
|
|
|
|
|
|
102
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ
1.Чернышев С.Н., Чумаченко А.Н., Ревелис И.Л.. Задачи и упражнения по инженерной геологии. М.: высшая школа, 1984. Стр. 140-142.
2.Сергеев Е.М. Инженерная геология - М.: Изд-во МГУ, 1979.
3.Хаин В.Е., Ломизе М.Г. Тектоника с основами геодинамики. - М.: Изд-во МГСУ, 1995.
4.Чернышев С.Н., Ревелис И.Л., Чумаченко А.Н. Задачи и упражнения по инженерной геологии. - М.: Высшая школа, 1984.
5.Ананьев В.П. Инженерная геология. - М.: Высшая школа, 2004.
6.ГОСТ 25100-95. Грунты. Классификация. - М., 1995.
7.Пешковский Л.М., Перескокова Т.М. Инженерная геология. М.: Высшая школа, 1982.
8.Ломтадзе В.Д. Инженерная геология. Инженерная геодинамика. Л.: Высшая школа, 1977.
9.СНиП 2.02.01-83*. Основания зданий и сооружений. М., 1985.
10.СНиП 11-02-96. “Инженерные изыскания для строительства. Основные положения”.
11.СП 11-105-97. Инженерно-геологические изыскания для строительства. Часть I. Общие правила производства работ. М., 1998.
12.СП 11-105-97. Инженерно-геологические изыскания для строительства. Часть II. Правила производства работ в районах развития опасных геологических и инженерно-геологических процессов. М., 2001.
13.СП 11-105-97. Инженерно-геологические изыскания для строительства. Часть III. Правила производства работ в районах распространения специфических грунтов. М., 2000.
103
Приложение 1
Подразделение глинистых грунтов по числу пластичности Ip
|
Таблица 1.1 |
|
Разновидность глинистых грунтов |
Число пластичности |
|
Супесь |
1—7 |
|
Суглинок |
7—17 |
|
Глина |
>17 |
|
Подразделение глинистых групп по числу пластичности Ip и |
||
гранулометрическому составу |
||
|
|
Таблица 1.2 |
|
|
Число |
Содержание песчаных |
|
Разновидность глинистых грунтов |
частиц (2-0,5 мм), |
||
пластичности Ip |
|||
|
|
% по массе |
|
Супесь: |
|
|
|
— песчанистая |
1 7 |
50 |
|
— пылеватая |
1 7 |
< 50 |
|
Суглинок: |
|
|
|
— легкий песчанистый |
7 12 |
40 |
|
— легкий пылеватый |
7 12 |
40 |
|
— тяжелый песчанистый |
12 17 |
40 |
|
— тяжелый пылеватый |
12 17 |
< 40 |
|
Глина: |
|
|
|
— легкая песчанистая |
17 27 |
40 |
|
— легкая пылеватая |
17 27 |
< 40 |
|
—тяжелая |
> 27 |
Не регламентируется |
Подразделение глинистых грунтов по показателю текучести IL
Таблица 1.3
Разновидность глинистых грунтов |
Показатель текучести IL |
|
|
Супесь: |
|
— твердая |
< 0 |
— пластичная |
0–1 |
—текучая |
> 1 |
Суглинки и глины: |
|
— твердые |
<0 |
— полутвердые |
0–0,25 |
— тугопластичные |
0,25–0,50 |
— мягкопластичные |
0,50–0,75 |
— текучепластичные |
0,75–1,00 |
— текучие |
> 1,00 |
104
Окончание приложения 1
Подразделение крупнообломочных грунтов и песков по коэффициенту водонасыщения Sr
Таблица 1.4
Разновидность грунтов |
Коэффициент водонасыщения Sr, |
|
д. е. |
||
|
Малой степени водонасыщения |
0—0,50 |
Средней степени водонасыщения |
0,50—0,80 |
Насыщенные водой |
0,80—1,00 |
Подразделение песков по коэффициенту пористости е (по плотности сложения)
|
|
|
|
|
|
Таблица 1.5 |
|
|
|
|
|
|
|
Разновидность |
Коэффициент пористости е |
|||||
Пески гравелистые, |
|
|
|
|
|
|
песков |
крупные и средней |
|
Пески мелкие |
|
Пески пылеватые |
|
|
крупности |
|
|
|
|
|
Плотный |
<0,55 |
|
<0,60 |
<0,60 |
||
Средней |
0,55—0,70 |
|
|
0,60 0,75 |
|
0,60 0,80 |
плотности |
|
|
|
|
|
|
Рыхлый |
>0,70 |
|
>0,75 |
>0,80 |
||
Подразделение крупнообломочных грунтов и песков |
||||||
|
по гранулометрическому составу |
|
Таблица 1.6 |
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Размер зерен, |
|
Содержание |
Разновидность грунтов |
|
|
зерен, частиц, |
|||
|
|
|
|
частиц d, мм |
|
% по массе |
|
|
|
|
|
|
|
Крупнообломочные: |
|
|
|
|
||
— валунный (при преобладании неокатанных |
|
>200 |
|
>50 |
||
частиц — глыбовый) |
|
|
|
|
||
— галечниковый (при неокатанных гранях — |
|
>10 |
|
>50 |
||
щебенистый) |
|
|
|
|
|
|
— гравийный (при неокатанных гранях — |
|
>2 |
|
>50 |
||
дресвяный) |
|
|
|
|
|
|
— гравелистый |
Пески: |
|
>2 |
|
>25 |
|
|
|
|
|
|||
— крупный |
|
|
|
>0,50 |
|
>50 |
— средней крупности |
|
>0,25 |
|
>50 |
||
— мелкий |
|
|
|
>0,10 |
|
75 |
— пылеватый |
|
|
|
>0,10 |
|
<75 |
105
|
|
|
Приложение 2 |
Расчетные сопротивления R0 (кПа) песчаных грунтов |
|||
|
|
|
Таблица 2.1 |
|
|
|
|
Пески |
Значения R0 (кПа), в зависимости от плотности |
||
|
сложения песков |
||
|
плотные |
|
средней плотности |
Крупные |
600 |
|
500 |
Средней крупности |
500 |
|
400 |
Мелкие: |
|
|
|
маловлажные |
400 |
|
300 |
влажные и насыщенные водой |
300 |
|
200 |
Пылеватые: |
|
|
|
маловлажные |
300 |
|
250 |
влажные |
200 |
|
150 |
насыщенные водой |
150 |
|
100 |
Примечания: |
|
|
|
1.Расчетные сопротивления грунтов основания R0, приведенные в таблице, предназначены для предварительного определения размеров фундаментов.
2.Для грунтов с промежуточными характеристиками плотности значения R0 определяются по интерполяции.
3.Значения R0 относятся к фундаментам, имеющим ширину b0 = 1 м и глубину заложения d0 = 2 м.
Нормативные значения модуля деформации Е (МПа) песчаных
грунтов
|
|
|
|
|
|
Таблица 2.2 |
|
|
|
|
|
|
|
Песчаные |
|
|
Модуль деформации грунтов Е (МПа) |
|||
|
|
при коэффициенте пористости е, равном |
||||
грунты |
|
|
||||
|
0,45 |
|
0,55 |
0,65 |
0,75 |
|
|
|
|
||||
Гравелистые |
и |
50 |
|
40 |
30 |
- |
крупные |
|
|
|
|
|
|
Средней крупности |
|
50 |
|
40 |
30 |
- |
Мелкие |
|
48 |
|
38 |
28 |
18 |
Пылеватые |
|
39 |
|
28 |
18 |
11 |
Примечание: Для грунтов с промежуточными значениями коэффициента пористости |
||||||
е значения Еопределяются по интерполяции. |
|
|
||||
106
Окончание приложения 2
Расчетные сопротивления R0 (кПа) пылевато-глинистых (непросадочных) грунтов
|
|
|
|
|
Таблица 2.3 |
|
|
|
|
|
|
Пылевато-глинистые |
|
Коэффициент |
|
Значения R0 (кПа), при показателе |
|
|
|
текучести грунта |
|||
грунты |
|
пористости е |
|
||
|
|
IL = 0 |
IL = 1 |
||
|
|
|
|
||
Супеси |
|
0,5 |
|
300 |
300 |
|
0,7 |
|
250 |
200 |
|
|
|
|
|||
|
|
0,5 |
|
300 |
250 |
Суглинки |
|
0,7 |
|
250 |
180 |
|
|
1,0 |
|
200 |
100 |
|
|
0,5 |
|
600 |
400 |
Глины |
|
0,6 |
|
500 |
300 |
|
0,8 |
|
300 |
200 |
|
|
|
|
|||
|
|
1,1 |
|
250 |
100 |
Примечания: |
|
|
|
|
|
1. Расчетные сопротивления грунтов основания R0, приведенные в таблице, |
|||||
предназначены для предварительного определения размеров фундаментов. |
|||||
2. Для грунтов с промежуточными значениями коэффициента пористости е и |
|||||
показателя текучести IL значения R0 |
определяются по интерполяции. |
||||
3. Значения R0 относятся к фундаментам, имеющим ширину |
b0 = 1 м и глубину |
||||
заложения d0 = 2 м. |
|
|
|
|
|
Нормативные значения модуля деформации Е (МПа) пылевато-глинистых грунтов
Таблица 2.4
Наименование грунтов и |
|
Модуль деформации грунтов Е (МПа) при |
|
|||||||
пределы нормативных |
|
коэффициенте пористости е, равном |
|
|||||||
значений их показателя |
0,35 |
0,45 |
0,55 |
0,65 |
0,75 |
0,85 |
0,95 |
|
1,05 |
|
текучести |
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
Супеси |
0≤IL≤0,75 |
- |
32 |
24 |
16 |
10 |
7 |
- |
|
- |
|
0≤IL≤0,25 |
- |
34 |
27 |
22 |
17 |
14 |
11 |
|
- |
Суглинки |
0,25<IL≤0,5 |
- |
32 |
25 |
19 |
14 |
11 |
8 |
|
- |
|
0,5<IL≤0,75 |
- |
- |
- |
17 |
12 |
8 |
6 |
|
5 |
|
0≤IL≤0,25 |
- |
- |
28 |
24 |
21 |
18 |
15 |
|
12 |
Глины |
0,25<IL≤0,5 |
- |
- |
- |
21 |
18 |
15 |
12 |
|
9 |
|
0,5<IL≤0,75 |
- |
- |
- |
- |
15 |
12 |
9 |
|
7 |
Примечание: Для грунтов с промежуточными значениями коэффициента пористости е и показателя текучести IL значения Еопределяются по интерполяции.
107
|
|
|
|
Приложение 3 |
|
|
КАТЕГОРИИ СЛОЖНОСТИ ИНЖЕНЕРНО-ГЕОЛОГИЧЕСКИХ УСЛОВИЙ |
||
|
Факторы |
Категории по сложности инженерно-геологических условий |
||
|
I (простая) |
II (средней сложности) |
III (сложная) |
|
|
|
|||
|
1 |
2 |
3 |
4 |
|
Геоморфологические |
Площадка (участок) в пределах |
Площадка (участок) в пределах |
Площадка (участок) в пределах |
|
условия |
одного геоморфологического |
нескольких геоморфологических |
нескольких геоморфологических |
|
|
элемента. Поверхность |
элементов одного генезиса. |
элементов разнога генезиса. Поверхность |
|
|
горизонтальная, нерасчлененная |
Поверхность наклонная, слабо |
сильно расчлененная |
|
|
|
расчлененная |
|
|
Геологические в |
Не более двух различных по |
Не более четырех различных по |
Более четырех различных по литологии |
|
сфере взаимодействия |
литологии слоев, залегающих |
литологии слоев, залегающих |
слоев. Мощность резко изменяется. |
|
зданий и сооружений |
горизонтально или слабо наклонно |
наклонно или с выклиниванием. |
Линзовидное залегание слоев. |
|
с геологической |
(уклон не более 0,1). Мощность |
Мощность изменяется |
Значительная степень неоднородности по |
|
средой |
выдержана по простиранию. |
закономерно. Существенное |
показателям свойств грунтов, |
|
|
Незначительная степень |
изменение характеристик свойств |
изменяющихся в плане или по глубине. |
107 |
|
неоднородности слоев по |
грунтов в плане или по глубине. |
Скальные грунты имеют сильно |
|
показателям свойств грунтов, |
Скальные грунты имеют |
расчлененную кровлю и перекрыты |
|
|
|
закономерно изменяющихся в |
неровную кровлю и перекрыты |
нескальными грунтами. Имеются |
|
|
плане и по глубине. Скальные |
нескальными грунтами |
разломы разного порядка |
|
|
грунты залегают с поверхности |
|
|
|
|
или перекрыты маломощным |
|
|
|
|
слоем нескальных грунтов |
|
|
|
Гидрогеологические |
Подземные воды отсутствуют |
Два и более выдержанных |
Горизонты подземных вод не |
|
в сфере |
или имеется один выдержанный |
горизонтов подземных вод |
выдержаны по простиранию и мощности, |
|
взаимодействия |
горизонт подземных вод с |
местами с неоднородным |
с неоднородным химическим составом |
|
зданий и сооружений |
однородным химическим составом |
химическим составом или |
или разнообразным загрязнением. |
|
с геологической |
|
обладающих напором и |
Местами сложное чередование |
|
средой |
|
содержащих загрязнение |
водоносных и водоупорных пород. |
|
|
|
|
Напоры подземных вод и их |
|
|
|
|
гидравлическая связь изменяются по |
|
|
|
|
простиранию |
108
|
|
|
|
Окончание приложения 3 |
|
|
1 |
2 |
3 |
4 |
|
|
Геологические и |
Отсутствуют |
Имеют ограниченное |
Имеют широкое распространение и (или) |
|
|
инженерно- |
|
распространение и (или) не |
оказывают решающее влияние на выбор |
|
|
геологические |
|
оказывают существенного |
проектных решений, строительство и |
|
|
процессы, |
|
влияния на выбор проектных |
эксплуатацию объектов |
|
|
отрицательно |
|
решений, строительство и |
|
|
|
влияющие на условия |
|
эксплуатацию объектов |
|
|
|
строительства и |
|
|
|
|
|
эксплуатации зданий |
|
|
|
|
|
и сооружений |
|
|
|
|
|
Специфические |
Отсутствуют |
Имеют ограниченное |
Имеют широкое распространение и (или) |
|
|
грунты в сфере |
|
распространение и (или) не |
оказывают решающее влияние на выбор |
|
|
взаимодействия |
|
оказывают существенного |
проектных решений, строительство и |
|
|
зданий и сооружений |
|
влияния на выбор проектных |
эксплуатацию объектов |
|
|
с геологической |
|
решений, строительство и |
|
|
|
средой |
|
эксплуатацию объектов |
|
|
108 |
Техногенные |
Незначительные и могут не |
Не оказывают существенного |
Оказывают существенное влияние на |
|
воздействия и |
учитываться при инженерно- |
влияния на выбор проектных |
выбор проектных решений и осложняют |
||
|
|||||
|
изменения освоенных |
геологических изысканиях и |
решений и проведение |
производство инженерно-геологических |
|
|
территорий |
проектировании |
инженерно-геологических |
изысканий в части увеличения их состава |
|
|
|
|
изысканий |
и объемов работ |
Примечание - категории сложности инженерно-геологических условии следует устанавливать по совокупности факторов, указанных в настоящем приложении. Если какой-либо отдельный фактор относится к более высокой категории сложности и является определяющим при принятии основных проектных решений, то категорию сложности инженерно-геологических условий следует устанавливать по этому фактору. В этом случае должны быть увеличены объемы или дополнительно предусмотрены только те виды работ, которые необходимы для обеспечения выяснения влияния на проектируемые здания и сооружения именно данного фактора.
109
Приложение 4
Задания для построения геологического разреза по скважинам
Масштаб: |
вертикальный |
– |
1:200 |
Вариант №1 |
|||
|
|
горизонтальный |
– |
1:1000 |
|
|
|
Расстояние между скважинами |
- |
50м |
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
№ |
Геолог. |
|
|
Описание пород |
|
Мощность |
|
слоя |
индекс |
|
|
|
слоя, м |
||
|
|
|
|
||||
1 |
|
2 |
|
|
3 |
|
4 |
Скважина №1 Абсолютная отметка устья скважины – 100 м
1 |
Q4 |
Почвенно-растительный слой |
|
2 |
Q4 |
Супесь желтая, пластичная |
|
|
|
Суглинок светло-коричневый, текучепластичный, |
|
3 |
aQ3 |
пылеватый, плотный, с частыми и тонкими прослоями |
|
|
|
супеси того же цвета |
|
|
|
Песок глинистый, светло-коричневый, мелкий, слоистый |
|
4 |
aQ2 |
с тонкими прослойками суглинков. |
|
|
|
Песок (плывун) водонасыщенный |
|
5 |
Р2 |
Известняк серый, плотный, крепкий |
|
Скважина №2 |
Уровень подземных вод – 93 м |
||
|
|||
Абсолютная отметка устья скважины – 90 м |
|||
1 |
Q4 |
Почвенно-растительный слой |
|
2 |
Q4 |
Супесь желтая, пластичная |
|
3 |
aQ3 |
Суглинок светло-коричневый, текучепластичный, |
|
пылеватый, плотный, |
|||
|
|
||
4 |
aQ2 |
Песок глинистый, светло-коричневый, мелкий, |
|
водонасыщенный (плывун) |
|||
|
|
||
5 |
elQ1 |
Глина красновато-коричневая, плотная, мягкопластичная |
|
со щебенкой известняка в основании |
|||
|
|
||
6 |
Р2 |
Известняк серый, плотный, крепкий |
|
|
|
Уровень подземных вод – 81 м |
|
Скважина №3
0,5
1,5
5,0
10,0
2,0
0,5
1,5
4,0
11,0
2,0
2,0
1
2
3
4
5
6
Q4
Q4
aQ3
aQ2
elQ1
Р2
Абсолютная отметка устья скважины – 75 м Почвенно-растительный слой Супесь серая, пластичная
Суглинок светло-коричневый, текучепластичный, плотный, Песок глинистый, светло-коричневый, мелкий,
водонасыщенный (плывун)
Глина красновато-коричневая, плотная, мягкопластичная со щебенкой известняка в основании Известняк серый, плотный, крепкий Уровень подземных вод – 63 м
0,5
1,5
8,0
12,0
3,0
2,0
110