Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.
Предоплата всего
Подписываем
Задание №1
1. Достроить геологическую карту по предложенному фрагменту с учётом того, что:
- пласты горных пород залегают горизонтально и имеют постоянную
мощность;
- по линии геологического разлома восточное «крыло» поднято относительно западного (величина поднятия выбирается в зависимости от чётности варианта: у чётных – 20, а у нечётных – 30 метров). Масштаб карты 1: 10 000.
2. На миллиметровой бумаге (рекомендуется) построить схематический
геологический разрез.
3. Составить краткое описание геологического строения и истории района, изображенного на карте.
4. Проанализировать составленный геологический разрез с точки зрения гидрогеологических условий. Отметить, к каким породам могут быть приурочены подземные воды, к какому виду (по условию залегания) они могут относится. Дать краткую оценку района с точки зрения условий его застройки.
3. Геологическое строение: местность холмистая.
Возраст образования: несколько миллионов лет назад.
4. - известняк (Т) - галечники (QIII)
- глина (У) - пески с галькой (QIII)
- пески (QII)
С точки зрения застройки, например, скважину лучше пробурить в разломе, т.е. там где много миллионов лет назад произошел взброс. А в песках не рекомендуется, т.к. песок плохо удерживает влагу.
Задание №2
1. На заданной местности построить гидроизогипсы (линии синего цвета) через 0,5 метра. Построение гидроизогипс выполняется по соответствующему варианту согласно данным, таблицы 1 в методичке.
2. Определить и показать линиями направление потока грунтовых вод в районе проектируемого объекта.
3. Рассчитать уклон грунтового потока (I) между скважинами № 3 и 6, 5 и 6; установить скорость движения потока ( ) при коэффициенте фильтрации (Кф), равном 5 м/сут.
4. Заштриховать участки с глубиной залегания грунтовых вод менее 1 метра.
5. Установить взаимосвязь грунтовых вод с водами реки Соть.
3. Рассчитем уклон грунтового потока (I) между скважинами № 3 и 6, 5 и 6; установим скорость движения потока ( ) при коэффициенте фильтрации (Кф), равном 5 м/сут.
Уклон грунтового потока (I) рассчитывается по формуле:
I = , м.
Между скважинами №3 и 6 Между скважинами №5 и 6
I = = 0,0005 м. I = = - 0,0002 м.
Cкорость движения потока ( ) рассчитывается по формуле:
= Kф I , м/сут.
Между скважинами №3 и 6 Между скважинами №5 и 6
= 5 0,0005= 0,0025 = 5 (-0,0002) = - 0,001
Взаимосвязь грунтовых вод с водами реки Соть.
а) грунтовых воды питают реку
на правому берегу.
б) Поверхностные речные воды питают
грунтовые по левому берегу.
Задание №3
Построить схему и определить объём двустороннего притока грунтовой воды к совершенной канаве.
Двусторонний приток к совершенной канаве определяется по формуле:
,
где: R – радиус влияния, м;
h – высота воды в канаве во время откачки, м.
Радиус влияния канавы рассчитывается по формуле:
где: S – понижение уровня воды в канаве, м.
Данные для расчёта:
Абсолютные отметки, м:
Поверхности земли – 61,7
Статистического уровня – 60,9
Динамического уровня при откачке – 59,3
Мощность водоносного горизонта Н, м – 2,8
Длина дренажной канавы L, м - 140
Коэффициент фильтрации грунта Кф м/сут. – 7,2
d = ОТМпов. – УГВст. = 61,7 – 60,9 = 0,8 м.
S = УГВст. – УГВд. = 60,9 – 59,3 = 1,6 м.
h = H – S = 2,8 – 1,6 = 1,2 м.
= 21,6 = 21,64,49 = 14,37 м.
= 140 7,2 = 140 7,2 = 1008 0,44 = 448,93 .
Задание №4
Дать краткую характеристику геологических процессов, указать основные направления борьбы с ними.
СКЛОНОВЫЕ ПРОЦЕССЫ
Суть склоновых процессов состоит в том, что под действием силы тяжести — с помощью воды или без нее, иногда при участии мерзлотных процессов — породы, слагающие склон, сносятся с его верхней части к подножию, где и отлагаются. При этом, если склон предоставлен сам себе — не подрезается рекой либо волнами моря или озера, не участвует в тектонических движениях, — он постепенно выполаживается, то есть становится положе. Именно в склоновых процессах наиболее четко и непосредственно проявляется влияние силы тяжести. Эта группа процессов объединяется не столько действующим фактором, сколько местом действия этого фактора. Процессы называются склоновыми потому, что действуют на склонах и преобразуют в первую очередь их. Проявляются склоновые процессы тем сильнее, чем круче склон. Можно считать, что на склонах крутизной менее 2—3° эти процессы уже не действуют.
Склоновые процессы сопровождают любой вид экзогенных процессов и многие виды эндогенных и связаны с ними настолько тесно, что кажутся входящими в состав этих процессов; исследователи не рассматривают склоновые процессы самостоятельно, о них забывают. Так, говорят, что деятельностью текучих вод создаются речные долины; между тем одна только деятельность текучих вод могла бы создать в горных породах лишь узкую щель, на дне которой течет вода; на самом же деле широкие долины равнинных рек и узкие каньоны горных — это результат совместного действия текучих вод и различных склоновых процессов.
Рис. 1 Образование речной долины в результате работы реки и склоновых процессов
Породы, подвергшиеся выветриванию, готовы к движению. Если склон крут, обломок породы может просто упасть с обрыва или скатиться со склона. Падение обломков происходит неравномерно во времени и в пространстве. Склон может быть в разных местах сложен различными породами, и там, где порода интенсивнее выветривается, интенсивнее идет и перемещение обломков вниз по склону. В одном и том же месте при тумане или дожде обломки падают заметно чаще, чем в сухую погоду. Во много раз усиливается падение и скатывание обломков при землетрясениях. Падение или скатывание мелких обломков (песка, дресвы, щебня) называется осыпанием; если падают или скатываются крупные обломки, — это камнепад; когда по склону сходит большая масса породы, которая в процессе движения дробится, перемешивается, — это обвал. Обломки у подножия склона, накопившиеся в результате осыпания и камнепадов, образуют осыпь. Осыпь может располагаться более или менее равномерной полосой вдоль склона, но чаще склон бывает неровным, его прорезают борозды, промытые водой, и сильнее всего осыпание идет именно по этим бороздам, под которыми осыпь приобретает форму наклонного конуса, прислоненного к склону.
Рис. 2 Осыпной склон и конусы осыпи
Характерные особенности отложений, образовавшихся у подножия склона в результате осыпания и обваливания, — достаточно хорошая устойчивость обломков и их сортировка по крупности. Обломок, скатывающийся со склона, обладает кинетической энергией и затормозиться может только там, где подстилающая поверхность создает достаточно большое для этого сопротивление; поэтому, будучи заторможен, обломок ложится довольно прочно. Большой обломок обладает большей кинетической энергией, чем маленький, его труднее затормозить, поэтому он прокатывается дальше; в результате верхняя часть осыпи оказывается сложенной мелкими обломками, а крупные скапливаются у ее нижнего края — особенно хорошо это видно там, где крупность падающих обломков заметно различается.
Рис. 3 Камнепадная сортировка материала
Значительно способствует склоновым процессам вода. Вода, которая медленно стекает во время дождя или при таянии снега по всей поверхности склона, может переносить мелкие частицы грунта с верхней части склона и откладывать их внизу; отложения, накопившиеся таким образом у подножия склона, носят название делювий (от лат. deluo — смываю).
Вода, просачивающаяся в горные породы, которыми сложен склон, меняет их свойства и способствует ускорению склоновых процессов. Так образуются, например, оползни. Оползни различаются по форме, по расположению относительно залегания слоев, в частности водонепроницаемых пород; рассмотрим один из наиболее распространенных их типов.
Рис.4 Оползень
В основании склона лежат глины; если они станут влажными, набухнут, поверхность их слоя будет скользкой и лежащие выше породы, особенно если они, пропитавшись водой, стали тяжелее, могут прийти в движение. Значительный объем породы (это могут быть десятки кубометров, а могут быть и миллионы) отрывается от склона, с которым раньше составлял единое целое, и соскальзывает вниз. Образуется стенка отрыва, дугообразная в плане, — оползневой цирк; вглубь стенка отрыва продолжается в виде поверхности скольжения, которая в верхней своей части сечет слои, в нижней же обычно совпадает с кровлей водонепроницаемых глин. Тело оползня запрокидывается, его верхняя поверхность приобретает уклон, противоположный общему уклону склона. Верхняя площадка оползня может быть очень большой; в долине Мезени есть деревня, стоящая на оползневом теле. Деревья, растущие на теле оползня, наклоняются вместе с поверхностью, но их вершины продолжают расти вверх, и стволы постепенно становятся искривленными, саблевидными.
Рис.5 Оползневой склон в долине Енисея, ниже Красноярска
Разница между оползнем и обвалом состоит в том, что обвал сходит стремительно, оползень же может произойти мгновенно, но может двигаться и медленно; в обвале масса горной породы дробится, перемешивается, а в оползне сходит как единое тело.
При больших обвалах могут быть перемещены огромные количества породы. Так, в 1911 г. на Памире произошел в результате землетрясения знаменитый Усойский обвал, создавший в долине реки плотину, выше которой образовалось Сарезское озеро. Объем обвала составил около 3 км3, вес — около 7 млрд т. Такое количество породы Амударья переносит за 25 лет, Волга — за 250 лет (правда, реки переносят материал на гораздо большее расстояние).
К числу процессов, формирующих склоны, относят лавины — снежные обвалы. Снег, обрушиваясь со склонов, увлекает за собой обломки горных пород, а когда снег тает, эти обломки остаются у подножия. Лавины чаще сходят по бороздам, промытым водой, снег накапливается в водосборных воронках в верхних частях этих борозд. Поэтому конусы под бороздами имеют смешанное происхождение, они образованы и водой и снегом.
Методы борьбы с оползнями
Методы борьбы с оползнями устанавливают на основе тщательного изучения природных физико-геологических условий, уяснения основных причин неустойчивости и аналитических расчетов предельного равновесия рассматриваемых массивов грунта. В практике в качестве основных противооползневых мероприятий применяются:
Такие мероприятия осуществляются: с помощью вертикальной планировки и производства земляных работ, путем устройства дренажных сетей, применением агролесомелиоративных мер, с применением подпорных стен, волноломов, свай и др.
С помощью вертикальной планировки и производства земляных работ выполняется уположивание откосов и создание контрбанкетов. Уполаживание откосов преследует цель уменьшения крутизны оползневого склона, обеспечивающей его устойчивость. Уполаживание склона целесообразно как профилактическое мероприятие при наличии неактивизировавшегося оползня. Кроме того, целесообразность уполаживания склона определяется объемом земляных работ и характером грунтов (Рис.6).
Таким образом, благодаря контрбанкету увеличивается вес тела оползня в его нижней части и создается некоторый упор, противодействующий сползающей массе оползня.
Рис.6 Схемы вариантов, сдерживающих перемещение нижней части оползня
а, б— контрфорс из грунта; в — контрфорс с забивкой удерживающих оползень свай; г — контрфорс в виде железобетонных ящиков, заполненных песком или щебнем; 1 — упорная призма; 2 — тело оползня; 3 — поверхность скольжения; 4 — первоначальная поверхность склона; 5 — дренаж; 6 — лоток водоотвода; 7— сваи; 8 — железобетонный ящик
Дренирование подземных вод также является одним из основных мероприятий по борьбе с оползнями. Для этого применяются различные дренажные системы и типы дренажей, которые позволяют производить полный или частичный перехват грунтового потока.
Различают два вида дренажа оползневого склона: головной дренаж, перехватывающий грунтовый поток выше оползневого откоса и откосный дренаж, предназначенный для осушения тела самого оползня.
Наиболее существенным является дренаж, прокладываемый вдоль верхней бровки склона и перехватывающий подземные воды, предотвращая их выход на оползневой склон. Головной дренаж, решая задачу перехвата грунтового потока, предотвращает вынос частиц грунта из пластов оползневого откоса, осушает плоскость скольжения и обезвоживает массу оползня, что приводит к снижению фильтрационного давления, влияющего на устойчивость откоса.
Механическое сопротивление движению оползня также осуществляется с помощью подпорных стенок или свайных рядов (рис. 6, в, рис. 7).
Конструкции типа свай применяют, когда устройство упорных сооружений нецелесообразно по планировочным или другим соображениям. В практике применяются деревянные, бетонные и железобетонные, а иногда и металлические сваи. Число свай определяется по нагрузке на сваю расчетом на опрокидывание и срез. Во избежание сотрясений склона при забивке сваи предварительно пробуриваются отверстия для каждой сваи диаметром несколько меньше ее расчетного.
Сваи располагают в плане в шахматном порядке и заглубляют в несмещающийся грунт на глубину не менее 2 м.
Таким образом, все эти мероприятия дорогостоящи и трудоемки в исполнении, поэтому применяются на основе тщательного анализа причин, вызывающих развитие процесса сдвига, а выбор производят на основе технико-экономического сравнения вариантов.
Рис. 7 Схемы свайных рядов, используемых для удержания оползня
а — свайное поле; б — подпорная стена на сваях; 1 — коренная порода; 2 плоскость скольжения; 3 сваи; 4 поверхность естественного рельефа; 5 — фильтрационная засыпка; 6— подпорная стена; 7— водовыпуск.
Меры борьбы с осыпями
Меры борьбы с осыпями в каждом отдельном случае должны быть намечены таким образом, чтобы каждой действующей причине, поводу подвижек было противопоставлено определенное защитное мероприятие. Поэтому классификацию осыпей для какого-либо района следует строить по тем признакам, которые являются ведущими при выборе защитных мероприятий. Также следует выбирать градации всех изучаемых показателей, относящихся к осыпям. В современной строительной практике против осыпей применяют следующие защитные меры:
1. Уборка части осыпи, располагающейся выше сооружения по склону; применяется при большой подвижности осыпи, при особой значимости сооружения с учетом технической возможности.
2. Создание в нижней части осыпи контрфорса путем искусственного перемещения туда части материала осыпи, если осыпь подрезана внизу склона.
3. Упорядочение поверхности осыпи, уборка наиболее неустойчивых глыб, регулярная повторная уборка тогда, когда общий массив осыпи малоподвижен.
4. Осушение подошвы осыпи (перехват вод), проводимое в первую очередь в тех случаях, когда имеются ручьи или родники, стекающие в осыпь.
5. Создание улавливающих стенок, берм, подпорных стенок. Способ пригоден в основном для улавливания отдельных перекатывающихся камней.
6. Постройка защитных козырьков над дорогами или деривационными каналами. Возможна на сравнительно крутых склонах для защиты от отдельных перекатывающихся обломков.
7. Сооружение каменных галерей или тоннелей для дорог. Необходимо для пропуска осыпей над дорогой, когда невозможно задержать медленное соскальзывание массива значительной по толщине осыпи.
Борьба с обвалами
Для борьбы с обвалами на скальных склонах широко практикуется тампонаж (забивка) трещин или общее цементирование трещиноватого массива, скрепление отдельных частей породы железными скрепами. Успешно можно предупреждать обвалы в строительных выемках. Для этого производят облицовку откосов, ставят подпорные и временные шпунтовые стенки, подпорные щиты.
Список используемой литературы