2.3 Характеристика пород четвертичного периода

Породы Четвертичного периода встречающиеся на полигоне можно разделить на 2 группы:

1. Аллювиальные породы. Представители которых суглинок, супесь, супесь, песок, гравийно-галечные породы.

2. Лессовые породы. Представители – супесь, суглинок.

Лессовидные суглинки и супеси(точки наблюдения 3,6,7,8) слагающие верхнюю часть разреза водораздельных плато, являются основанием инженерных сооружений, характеризуются особенностями инженероно-геологических свойств. Это породы светло-бурого или палевого цвета, размер пор обычно превышает размер частиц , слагающих породу. Общая пористость составляет 42-54%. По составу породы пылеватые. От действия 5%-ного раствора соляной кислоты породы вскипают. Особенности состава и строения лессовых пород обуславливают особенности поведения их в основании инженерных сооружений. В случае замачивания основания сооружения происходит неравномерная осадка, так называемая просадочность.

Вблизи склонов реки Ини в лессовых породах развиваются многочисленные овраги и суффозионные воронки, что также обусловлено характером сложения пород.

Аллювиальная супесь является преобладающим грунтом в низкой пойме и распространена вдоль берега Ини и является речным отложением.

Гравийно-галечные породы мы наблюдали во время маршрутной съемки по правому берегу Ини(точка наблюдения 7). В устьях горных рек Шебанихи и Крутихи формируется конус выноса, состоящий из галечника. Заполнителем галечника является разнозернистый, буровато-желтый песок и иногда прослои суглинка. В русле реки Иня повсеместно встречаются острова и отмели, сложенные галечником, гравием и песком.

3. Гидрогеологические условия

3.2 Общая характеристика

Гидрогеологические условия района практики изучаются в процессе маршрутной инженерно-геологической съемки, при проведении разведочных работ и специальных полевых гид­рогеологических исследовании.

При изучении обводненности горных пород необходимо выделить главные тйпы подземных вод по условиям залега­ния, -определить их распространение и глубину залегания, гидрогеологические особенности водоносных горизонтов, их производительность и химический состав воды.

В районе практики подземные воды приурочены к двум главным геологическим комплексам: палеозойским скальным породам и четвертичным рыхлым отложениям.

Оборудование для откачек

Для проведения откачки из опытной буровой скважины необходимо иметь: обсадные трубы, фильтры, насос, приборы для измерения уровней воды в опытной и наблюдаемой сква­жинах и расхода воды.

Фильтры предназначены для предотвращения обвала во­доносной породы или выноса ее водой. Одновременно они должны свободно пропускать подземную воду. К фильтрам предъявляются следующие требования:

1)условия прохода воды через фильтр должны по воз­можности приближаться к условиям фильтрации в естественной структуре водоносной породы;

2)фильтр должен обладать максимально возможной скважностью, т. е. оказывать минимальное сопротивление движению воды из породы в скважину;

3)материал, из которого изготовляется фильтр, должен быть прочным и достаточно устойчивым против химического и электролитического воздействия подземных вод.

Тип фильтра, размеры и материал, из которого он изго­товляется, выбираются в зависимости от гранулометрическо­го состава водоносных пород и химического состава подзем­ных вод.

Насосы, применяемые при откачках, разделяются в зави­симости от глубины залегания подземных вод на две основ­ные группы:

1) насосы для откачки неглубоко залегающих подземных вод. Если подземные воды залегают неглубоко, откачка мо­жет вестись как ручным так и механическим способом;

2) насосы для откачек глубоко залегающих подземных вод. При глубоком залегании грунтовых вод применяются более мощные насосы. Наиболее часто в практике откачен применяются эрлифты — насосы, подающие в скважину сжа­тый воздух.

Метод откачек

Основным методом определения производительности водоносных горизонтов и коэффициента фильтрации водонасыщенных пород являются откачки, которые производятся из водозаборных выработок: буровых скважин, шурфов, канав. По результатам откачек устанавливаются общий и удель­ный дебиты; строится кривая зависимости дебита от пони­жения уровня; рассчитывается коэффициент фильтрации; устанавливаются размеры, форма и темпы роста депрессионной воронки, связь между отдельными водоносными горизонтами, а также гидравлическая связь грунтовых вод с поверхностными водотоками; изучается взаимодействие сква­жин; выявляются возможности искусственного во до пониже­ния для строительства инженерных сооружений и т.д.

В зависимости от целевого назначения откачки подразде­ляются на пробные, опытные и пробно-эксплуатационные.

Пробные откачки осуществляются из одиночных скважин (колодцев, шурфов) для предварительной гидрогеологической оценки водоносности пластов исследуемого района. Произво­дятся они обычно с одним или двумя понижениями уровня воды с продолжительностью от нескольких часов до трех смен.

Опытные откачки осуществляются при детальной стадии разведки на специально выбранных для этой цели участках, на которые приходятся одна центральная и несколько наблю­дательных скважин (куст скважин). Откачки могут одновре­менно проводиться и из нескольких скважин (групповая от­качка). При глубоком залегании уровня подземных вод опытные откачки проводятся из одиночных гидрогеологиче­ских скважин на несколько ступеней (три-четыре) понижения уровня, причем продолжительность откачек обусловливается скоростью формирования депрессионных воронок.

Пробно-эксплуатационные откачки проводятся на конечной стадии разведки в сложных геологических условиях и проектировании водозабора.

Особенности метода

Из выработки, вскрывшей водоносный горизонт, с по­мощью насоса откачивается вода, в результате чего происхо­дит снижение уровня воды в выработке.

Длительная откачка вызывает падение уровня по радиусу во всех направлениях к выработке, поверхность подземных вод получает искривление, и вокруг места откачки обра­зуется депрессионная воронка. Ось ее совпадает с осью вы­работки. Поверхность депрессионной воронки при удалении от места откачки постепенно выполаживается и на опреде­ленном расстоянии от выработки сливается с зеркалом воды, не нарушенным откачкой. При горизонтальной или близкой к горизонтальной поверхности и при условии, что коэффи­циент фильтрации примерно одинаков в различных частях горизонта, депрессионная воронка является симметричной.

В этом случае гидроизогипсы, отражающие характер ее по­верхности, представляют систему концентрических окружно­стей и движение воды происходит перпендикулярно к ним. При наклонном положении водоносного пласта депрессионнаяво­ронка приобретает асимметричную форму.

Расстояние между центром депрессионной воронки и точками, где уро­вень водоносного горизонта остается неизменным, называется радиусом влияния откачки и обозначается бук­вой R.

Уровень водоносного горизонта, не нарушенного откачкой, называют статическим. Уровень, создающийся после понижения воды откачкой, назы­вают динамическим.

В зависимости от режима фильтрации различают откачки при установившемся (стационарном) режиме, когда все гид­родинамические характеристики потока (напор, понижение уровня, скорость и т. д.) не изменяются со временем, и при неустановившемся (нестационарном) режиме, когда все ука­занные параметры со временем изменяются.

В зависимости от режима откачки различают откачки при постоянном дёбите (Q=cons t) и при постоянном понижении уровня воды (S=const).

При установившемся движении воды заданному постоян­ному значению расхода и понижения отвечают стабилизиро­вавшиеся понижение и расход.

При установившемся движении воды эти параметры пере­менны.

Перед началом опытных работ необходимо провести ниве­лировку устьев скважин и рулеткой определить расстояние между ними. При нивелировке получают отметки устьев сква­жин и поверхности земли рядом с ними. Данные сводятся в журнал привязки Одновременно необходимо изме­рить высоту патрубков, скважин над поверхностью земли.

Перед началом опыта должны быть изучены геологиче­ские разрезы скважин и сведения об их конструкции, а так­же данные о длине, диаметре й глубине установки фильтров.

Необходимо также промерить расстояние от центральной скважины до оси каждой из наблюдаемых и составить план их расположения в масштабе 1 : 100 .

Порядок работ

Определить, используя рулетку-хлопушку, положение ста­тического уровня воды во всех скважинах, устанавливая ру­летку для измерения в строго определенных точках, выбран­ных на краю обсадных труб (если скважина самоизливает, необходимо навернуть на обсадную трубу специальный до­полнительный патрубок и, дождавшись установления уровня в нем, замерить уровень).