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МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ

ПРИДНІПРОВСЬКА ДЕРЖАВНА АКАДЕМІЯ БУДІВНИЦТВА ТА

АРХІТЕКТУРИ

КАФЕДРА ОСНОВ ТА ФУНДАМЕНТІВ

Les indications methodiques vers les travaux de

GRAPHIQUE DE LA COURS LA GEOLOGIQUE TECHNIQUE

La partie deuxième

Методичні вказівки

ДО ВИКОНАННЯ ГРАФІЧНИХ ЗАВДАНЬ З КУРСУ

“ІНЖЕНЕРНА ГЕОЛОГІЯ”

Частина 2

Дніпропетровськ, 2011

Les indications méthodiques vers les travaux de graphique de la cours La géologique technique. La partie deuxième. ( Методичні вказівки до виконання графічних робіт з дисципліни «Інженерна геологія». Частина друга.) / Les auteurs: Grabovets O.N., Babich Ph.V. – Dnepropetrovsk: PGASA, 2011. – 27 p.

Методичні вказівки до виконання графічних завдань з курсу “Інженерна геологія” (французькою мовою) для студентів денної форми навчання спеціальностей 6.070904. / Укладачі: О.М. Грабовець, П.В. Бабіч.–Дніпропетровськ: ПДАБА, 2011. - 27 с.

Методичні вказівки призначені для студентов франкофоного проекту, які навчаються за кредитно-модульною системою.

Методичні вказівки містять дані замірів рівня підземних вод у спостережних свердловинах для побудови гідрогеологічної карти, визначення напрямку та швидкості руху ґрунтових вод. Для побудови геологічного розрізу наведено дані, отримані при бурінні розвідувальних свердловин: потужності зустрінутих шарів ґрунту, абсолютні позначки гирла свердловин, глибини залягання рівня підземних вод та ін.

Укладачі: О.М. Грабовець. кандидат технічних наук,

доцент кафедри О та Ф ПДАБА;

П.В. Бабіч кандидат технічних наук,

доцент кафедри О та Ф ПДАБА.

Відповідальний за випуск: В.Л. Сєдін доктор технічних наук, професор

зав. кафедрою О та Ф ПДАБА

Рецензент: В. В. Бабіч , кандидат технічних наук,

доцент кафедри МК ПГАСиА.

Затверджено на засіданні

кафедри О та Ф.

Протокол №9 від 16.03.2011 р.

Зав. кафедрою О та Ф Сєдін В.Л.

Затверджено на засіданні

Методичної ради ПДАБА.

Протокол №6(73) 30.05.2011 р.

Les directives mÉthodologiques de la construction des cartes d’hydroisohypses

Les eaux qui se trouvent sur la inférieure partie de l’écorce terrestre s’appellent eaux soterraines. Elles remplissent les fissures et les vides des roches et les lacunes des espèces de fragments et celles d’argile gréseuse. Toutes les eaux souterraines se reposent sous forme des flux et des éruptions dépendamment d’installation des roches supportant de l’eau et les qualités des terrains qui les comprisent. Pendant les études de projet et la construction et l’exploitation des bâtiments et des édifices il est important d’avoir une information sur la situation du niveau premier horisont aquifère de la surface et ses ossilations (variations) avec du temps et dans l’espace. Pour déterminer le caractère de la surface (miroir) des eaux souterraines on compose des cartes des hydroisohypses.

Hydroisohypses – ce sont des lignes souples qui combinent les points avec les mêmes désignations absolues du niveau des eaux souterraines à écoulement libre. Alors, on peut envisager les hydroisohypses comme les lignes du croisement de la surface de l’eau souterraine par les superficies horisontales qui se font par le pas certain (intersection). Hydroisohypses sont anologiques aux horizontales du relief et incarnent la surface des eaux souterraines à écoulement libre.

Pour des artésiennes sont caractères les courbes qu’on appelle hydroisopieses. Ils combient les points avec les désignations absolues du niveau surélevé de l’eau souterraine. Les cartes de la surface des eaux surélevées, on les appelle les cartes hydroisopieses.

Le niveau - des eaux souterraines qui se trouvent sur le premier support de l’eau sont les plus proches vers la surface – se change avec du temps. Les données sur ces ossilations composent une importante partie de la notion ayant le nom “régime des eaux souterraines”. On les emploie pendant la résolution de différentes questions qui on le lien avec l’assimilation du génie de la théorie, le système de distribution d’eau, l’ aménagement hydroagricole, etc.

Dans le but de l’obtention des informations de fait on réstreint le réseau de trous d’inspection sur le terrain exploré, où on mesure régulièrement le niveau des eaux souterraines. A l’aide des données des observations et des résultats de la prise de vue géodésique du terrain, où sont installés les troues, on fait la carte des hydrogisohypses pour la certaine période du temps. Pour la construction de la carte des hydrogisohypses il y a des données des mesures du niveau de l’eau dans 16 puits sur le tableau №1, qui se trouvent dans les coins du réseau carré avec la distance entre eux de 40 metres. L’échelle de la carte – 1 : 500.

Voici la méthode de la construction de la carte des hydrogisohypses. Il faut mettre du réseau carré à la certaine échelle sur la feuille de papier A-3 (297 х 420 mm) avec les signes 40 x 40 et dans ses coins par les rondelles de diametre de 2 mm et faire voir 16 troues.

A gauche de chaque trou on écrit son numéro, à droite – on fait voir sa fraction, dont le numérateur contient le signe absolu de la bouche du trou en métres et le dénominateur – le signe absolu du niveau des eaux souterraines en métres. Par exemple pour le trou №8 c’est comme ça – 8o35,6 /27,3. Après, en utilisant l’interpolation arithmétique sur chaque segment entre les trous contigus on détermine les points qui sont multiples d’un pas d’intersection des hydrogisohypses indiqué dans la consigne.

Par exemple, pour les puits 8o35,6/27,8 et 9o36,2/28,4 derrière l’intersection d’hydroisohypses 0,2 m ce seront les marques de 27,8 m, 28,0 m, 28,2 m et 28,4 m. Pour définir la position des niveaux intermédiaires (la valeur de 28,0 m et 28,2 m) sur l’intervalle entre les puits №8 et №9 il faut diviser cette distance en trois parties égales, car (28,4 – 27,8)/0,2=3.

Quant à l’interpolation, elle se réalise de même façon, c’est-à-dire on divise les distances entre chaque couple des puits adjacents en intervalles proportionnelles, et de même pour quelques diagonales au sein desquelles se réalise le changement considérable du niveau des eaux souterraines. On joint les marques identiques par des courbes bleues. Par analogie avec les hydroisohypses, prenant en considération les données des marques absolues du sol (les bouches des puits), du tableau № 2, on marque les horizontales du relief par la couleur noire ou brune. Pour faciliter l’utilisation de la carte chaque isoligne est marquée sur les points où elle dépasse les limites du canevas carré. La marque absolue d’horizontale ou d’hydroisohypses est de la même couleur. Dans le cas des contours fermés on met les marques sur la rupture d’isoligne. Les horizontales et les hydroisohypses, qui sont multiples de 1 m, sont marquées par une ligne grasse, sur les ruptures de laquelle on met obligatoirement les valeurs des niveaux des eaux souterraines ou du relief, par exemple ________ 28,0 ________.

La carte des hydroisohypses sert à définir la direction du mouvement des eaux souterraines, la déclivité du courant, ses dépenses sur un terrain défini, la vitesse du mouvement et la profondeur du gisement du niveau des eaux souterraines. La carte donne la possibilité de trouver au sein du chantier le terrain avec le gisement des eaux souterraines le plus profond ou retrouver l’enlèvement en dôme du miroir de la nappe phréatique.

La direction du mouvement du courant sera toujours perpendiculaire par rapport aux hydro isohypses, parce que les eaux souterraines ne coulent que des marques hautes aux marques basses par la voie la plus courte. Il faut marquer le mouvement des eaux souterraines par les flèches, qui seront perpendiculaires par rapport aux hydro isohypses, dans les endroits arbitraires (5 – 6 flèches).

La déclivité du courant ou le gradient hydraulique des eaux souterraines est défini comme le rapport de la différence entre les marques du niveau dans la direction du courant entre les hydro isohypses voisines et la distance entre eux. Donc, on défini le gradient hydraulique par une formule suivante

I – le gradient hydraulique (la déclivité du courant) ;

_{– la différence entre les niveaux des eaux souterraines, qui est défini}

_{par une formule suivante ; où} et _{signifient la}

_{plus haute et la plus basse marque des niveaux des eaux}

_{souterraines;}

_{L – la distance entre les hydroisohypses (la longueur du perpendiculaire}

_{tenant compte de la graduation).}

_{La déclivité est aussi calculée utilisant la méthodologie du triangle : on prend un triangle avec un puits à chaque sommet de ce triangle. Du sommet qui a la plus haute marque on raie un perpendiculaire au côté inverse du triangle. La différence du niveau est défini comme la différence des marques entre l’origine du perpendiculaire et son extrémité et la distance est défini comme sa longueur tenant compte de la graduation.}

_L

/24h),

es dépenses du courant ou la quantité des eaux souterraines Q (m³

qui sont filtrées en une unité de temps (24h) sur un terrain avec un largeur B (m) et avec la puissance du courant h (m), si le quotient de la filtration des minéraux (m³/24h) et sa déclivité sont définis par la formule de Darcy :

Ayant la valeur de la déclivité (I) et la valeur du quotient de la filtration des minéraux _{, conformément au loi du mouvement des eaux souterraines (le loi de Darcy), on défini la vitesse du mouvement de l’eau par une formule :}

_{La profondeur du gisement du niveau des eaux souterraines sur un terrain défini (sur 5, 6 points de la carte) est défini comme la différence entre les marques des horizontales du sol et des hydro isohypses (tableau 1, 2), l’exemple de la carte est proposée dans une annexe.}

_{Les INDICATIONs au sujet de la construction du log GÉOLOGIQUE}

Le log géologique et lithologique est une représentation de la structure géologique du sol sur une surface verticale avec les marques de l’âge, de la puissance et des conditions du gisement des minéraux.

Le log géologique est construit se basant sur les résultats de la perforation des puits pendant les travaux géologiques de reconnaissance, et il visualise la structure géologique locale sur laquelle les puits sont situés.

Les données sur chaque puits servent de substance de base pour la construction du log géologique ; la marque absolue de la bouche du puits, la séquence des minéraux rencontrés pendant le processus de la perforation avec la marque de leur âge, de la puissance et du point le plus bas – le fond du puits et encore la marque relative du niveau des eaux souterraines (NES) si elles sont rencontrées pendant la perforation du puits. Les logs géologiques sont construits avec une graduation définie ; d’habitude la graduation verticale est plus grande que la graduation horizontale.

On commence le travail par choisir le format du papier blanc tenant compte des graduations et des substances de base. Après la délinéation de la bordure dans la partie basse du papier il faut créer le tableau de 4 lignes horizontales, où on met des puits à la distance définie par rapport l’un à l’autre conformément à la graduation horizontale, ensuite on met les marques absolues des bouches du puits, la distance entre eux et les numéros des puits. Dans la partie gauche de la délinéation à la distance de 4 cm de la borne du tableau, on construit un mire de la graduation verticale avec une largeur de 1 mm, lequel est gradé au sein du diapason des marques absolues de la bouche et du fond de chaque puits. La mire doit englober tout le diapason nécessaire des marques, pour cela on calcule d’avance la marque absolue du fond de chaque puits.

Pour cela on enlève la profondeur du puits de la marque absolue de la bouche du puits, qui est égale à la somme des puissances des milieux rencontrés. Pour faciliter le travail on ombrage la grille de mesure à la distance de 2 cm, et on marque la bouche du puits ; ensuite on fait une trace pointillée verticalement en haut – qui sera un axe du puits. Sur cet axe se servant de la grille de mesure on marque la bouche et le fond du puits et on raie les parois du puits – deux lignes verticales symétriques autour d’un axe du puits à la distance de 2 mm l’un de l’autre.

On défini pour chaque puits une marque absolue et la profondeur relative du gisement de l’assise de chaque couche du sol, et le niveau des eaux souterraines. Ensuite on les met sur l’axe du puits à l’aide de la grille de mesure et on écrit leurs valeurs à droite et à gauche des parois du puits.

La marque absolue de la toit du premier de la surface du milieu correspond à la marque de la bouche du puits, elle fait partie de données initiales, c’est pourquoi elle est déjà mentionnée dans le tableau, qui se trouve au-dessus de la coupure. Pour définir la marque absolue de l’assise de la première couche on enlève de la marque de la toit la valeur de la puissance de cette couche. Cette différence est en même temps la marque absolue de la toit de la couche suivante. Si on enlève de cette valeur la puissance de cette couche, on obtiendra la marque absolue de l’assise de la toit de la 2me et 3me couches. La position des couches suivantes est définie de la même façon.

On utilise les marques relatives dans les buts de la construction. Elles montrent la position des limites de la couche par rapport à la bouche du puits (la toit du premier de la surface de la couche). La marque relative de la bouche du puits est égale à 0. Si on enlève de cette valeur la valeur de la puissance de la première couche, on obtiendra un nombre négatif, qui correspond à la position de l’assise de la première et à la toit de la deuxième couche par rapport à la bouche du puits. La marque qui correspond à la couche suivante est plus petite que la marque de sa toit et cette différence est égale à la puissance de la couche analysée. Les marques relatives sont définies pour les limites de toutes les couches qui sont traversées par ce puits. Cette marque est aussi définie pour le fond du puits.

Pour vérifier les calculs on utilise la règle : pour n’importe quelle surface des couches (qui se trouvent au-dessous du niveau de la mer Baltique), la somme des valeurs des marques absolues et des marques relatives (prises dans les nombres positives) donne en résultat la marque absolue de la bouche du puits.

Ensuite on commence la construction du log géologique qui n’est pas d’ordre mécanique mais plutôt d’ordre créatif. Il faut joindre les couches séparées des minéraux de la colonne géologique de chaque puits en log géologique sans avoir enfreint les lois géologiques.

D’abord on joint les bouches des puits, reflétant en coupure le relief le long d’un alignement du puits. Ensuite à l’aide d’une règle il faut joindre tout d’abord les toits et ensuite les assises des couches des minéraux qui sont identiques de point de vue de leur lithologie et de leur âge. Il faut mettre à part en lentilles et en âmes les minéraux qui sont rencontrés dans quelques puits. S’il faut séparer les couches différentes des minéraux, qui occupent dans les puits voisins la position analogique par rapport aux limites générales déjà marquées ; chacune des fins de la ligne de séparation est placée à la 1/3 … 1/4 de la distance au puits analysé. On fait cette ligne tenant compte de l’âge des minéraux de façon que les minéraux plus jeunes superposent les minéraux plus âgés et pas au contraire. Si on a des minéraux de même âge, mais différant du point de vue des couches lithologiques, la borne entre eux est marquée au milieu de la distance entre les puits par une ligne en zigzag – le remplacement facial des minéraux. Si dans un des puits la couche n’a pas de couches analogiques dans les puits voisins, il est montré comme cunéiforme, se biseautant un peu plus loin du milieu de la distance entre les puits et amenant sa toit ou son assise jusqu’à la surface du sol, si c’est une couche superficielle, ou jusqu’à l’assise de la couche superficielle, si c’est une couche sous-jacente.

Les fonds des puits ne sont pas joints entre eux, comme la forage des puits est toujours arrêtée dans les limites d’épaisseur d’une certaine couche et donc la position de son assise reste inconnu.

On met des légendes de chaque espèce lithologique des minéraux sur le log géologique, par lesquelles on couvre régulièrement toute la surface de la couche. Au milieu de chaque couche on met l’index géologique, qui caractérise l’âge géologique des minéraux.

Les marques du niveau des eaux souterraines dans chaque puits sont jointes entre eux par les traits bleus. Pendant qu’on les joint il faut faire attention à ce que cette ligne ne traverse pas la couche hydrofuge du sol. Si dans un des puits on ne retrouve pas des eaux souterraines on fait des traits (NES) des puits voisins jusqu’à la couche hydrofuge dans un point quelconque tâchant d’éviter les ruptures nettes de cette ligne.

Les données initiales pour la construction du log géologique sont mentionnées dans le tableau № 3 et leur division en variantes est dans le tableau № 4, - l’exemple d’un log géologique se trouve à la page 27 (consultez l’annexe).