Отчет по инженерно – геологическим изысканиям

Министерство науки и образования РФ

Белгородский государственный технологический университет им. В.Г. Шухова

Кафедра городского кадастра и инженерных изысканий

Отчет

по инженерно – геологическим изысканиям

 

Выполнила: ст. гр. ГС-21

Яковлева Е.А.

Принял: Карякин В. Ф.

 

г.Белгород, 2012

Содержание

 

Введение. 3

I. Общая геология района практики. 4

1.1 Геоморфология района. 4

1.2. Геологическое строение района. 5

1.2 Гидрогеологические условия района. 5

II Инженерно-геологическая съемка на базе мелового карьера «Зеленая поляна» 7

III Опытно-полевые работы (разведка) 8

3.1. Бурение скважин отбор проб. 8

3.2 Описание обнажений и отбор проб. 8

3.3. Обработка проб. 9

IV. Гидрогеологические исследования. 14

4.1 Водный источник монастырского леса. 14

4.2. Определение коэффициента фильтрации в полевых условиях. 15

V. Современные геологические процессы. 16

VI. Особенности строительства зданий и сооружений в зависимости от инженерно-геологических условий. 18

Заключение. 20

 

 

Введение

Учебная практика является завершающей частью курса геологии. Она направлена на углубление и расширение теоретического курса, и освоение практических навыков по оценке инженерно-геологических условий строительства.

Под инженерно-геологическими условиями следует принимать совокупность природных факторов, оказывающих влияние на сооружения, геологическое строение района, гидрогеологические условия, современные геологические процессы, характер залегания и свойства грунтов и т. д.

Место проведения практики: район г. Белгорода, который расположен на поймах рек Везелка и Северский Донец, район Меловой горы, новые жилые массивы на Харьковской горе, район Монастырского леса и т. д.

Практика направлена на приобретение навыков по инженерно-геологической оценке участка строительства на основе изучения геологических процессов, геологического строения, физико-механических свойств грунтов.

Полевые работы начинаются с экскурсии, целью которой является ознакомление студентов с природными условиями района практики и освоения методов полевого изучения рельефа, геологического строения подземных вод и физико-геологических явлений и процессов.

В период практики предполагается ознакомиться с методами строительства в различных инженерно-геологических условиях г. Белгорода (район Харьковской горы).

В задачу самостоятельной работы учебных бригад входит камеральная обработка материалов полевых исследований и составление краткого инженерно-геологического заключения на каждом из этапов практики, а также составление бригадного отчета об инженерно-геологической практике под руководством преподавателя.

 

I. Общая геология района практики

Геоморфология района

Протяжённость района с севера на юг составляет 50 километров и с запада на восток - 35 километров. Территория района располагается между 50 градусов… Рельеф Белгородского района представляет собой несколько приподнятую равнину… В начале кайнозойской эры в палеогеновый период русская платформа поднялась, мел оказался на поверхности.

Геологическое строение района

Горные породы района практики располагаются на восточном крыле гигантской синклинали (Днепровско - Донская синклиналь) - Воронежская антеклиза.… Метаморфические породы представлены кварцитами. Кристаллический массив… 1.3. Гидрогеологические условия района

III Опытно-полевые работы (разведка)

Бурение скважин отбор проб

Отметка 180 м. Общая глубина скважины 1,48м из них 0.85 м – чернозем. Проба № 1. На влажность. Отобрали в бюкс глину буровато-коричневого цвета. Проба № 2. На пластичность. Отбирали пробу в пакет.

Описание обнажений и отбор проб

Проба № 5. На влажность. Грунт набирается в бюкс, примерно на две трети его емкости. Проба № 6. На гранулометрический состав. Проба отбиралась в пакет.

Обработка проб

Были использованы пробы №1 и №5. Для определения весовой влажности грунта: · взвесили пустой бюкс m1;

Таблица №1. Журнал определения влажности грунта.

№ п/п	Наименование грунта	m1	m2	m3	W
	песок	14,5	81,7		0,093
	глина	14,5	47,3		0,193

 

2.Определение естественной плотности грунта

Были использованы пробы №3 №4.

· измерили штангенциркулем внутренний диаметр d и высоту режущего кольца h. Определили его массу m₀. Вычислили объем кольца по формуле:

· вскрыли монолит грунта;

· кольцо смазали с внутренней стороны тонким слоем вазелина. Ножом сформировали столб грунта диаметром на 1.. .2 мм больше наружного диаметра кольца; Кольцо погрузили до полного заполнения его грунтом;

· грунт подрезали на 10... 12 мм ниже режущего кольца и отделили;

· срезали избыток грунта, зачистили его поверхность ножом, удалили грунт вокруг кольца;

· взвесили кольцо с грунтом. Вычислили плотность р грунтов;

· расчеты поместили в таблицу №2:

 

Таблица№2. Журнал определения плотности грунта методом режущего кольца.

Наименование грунта	m1,г	m2,г	m3,г	h, см	d, см	V, см3	ρ, г/см3
песок	121,2	54,3	66,9		5,64	49,94	1,34
глина	125,5	89,8	35,7	3,73	2,34	16,03	2,23

 

3.Определение влажности грунта на пределах раскатывания и текучести.

а) Определение границы текучести

• грунтовое тесто перенесли в металлический стаканчик. Стаканчик

поставили на подставку;

· в центральную часть теста плавно опустили балансирный конус;

· взвесили пустой бюкс (m₁). Из стаканчика отобрали около 20 г грунта,

уложили в бюкс и взвесили (m₂ );

· после высушивания грунта его взвесили (m₃) и определили влажность на

границе текучести W_L:

 

 

б) Определение границы раскатывания

• в чашку с грунтовым тестом добавили немного сухого грунта и хорошо

перемешали;

· из полученного теста раскатали шнуры диаметром 3 мм;

· взвесили пустой бюкс (m1). Полученные от раскатывания шнуры

уложили в бюкс и взвесили (m₂);

· поставили бюкс в сушильный шкаф. После сушки взвесили грунт (m₃);

· определили влажность на границе раскатывания

 

 

· результаты измерений по двум опытам занесли в таблицу 3:

 

 

Таблица №3. Журнал для определения влажности грунта на границах текучести и раскатывания

Вил влажности	m1,г	m2,г	m3,г	W
WL	14,5		31,2	0,407
WP	14,5		23,5	0,166

По данным W_P и W_L определили показатели I_P и I_L по следующим формулам:

I_P= W_L -W_P I_L=(W- W_P)/( W_L -W_P)

I_P = 0,407 – 0,166 = 0,21 – глина;

– полутвердая;

4. Определение гранулометрического состава песчаного грунта ситовым методом

Была взята проба №6

· взвесили на весах 100 г песка;

· собрали сита в колонку. Высыпали навеску грунта в верхнее сито и закрыли его;

· пробу грунта просеяли ручным способом;

· фракции, оставшиеся на ситах, последовательно взвешивали.

· Расчет процентного содержания фракций х произвели по формуле:

где а – масса фракций,

а₀– полная навеска, г;

· результаты вычислений занесли в таблицу 4:

Таблица №4. Определение гранулометрического состава.

Размер фракции, мм	Выход фракции, %	Размер частиц, мм	содержание фракции, %
<0,1		0,10
0,10-0,25		0,25
0,25 - 0,50	7,5	0,5	69,5
0,50-2,00		2,00	79,5
>2,00	18,5	>2,00

 

d₆₀=0,22; d₁₀=0,11; C_u=d₆₀/d₁₀=2

Т.к. С_u<3, то песок однородный. Песок мелкий, т.к 90% фракций 0,10 – 0,15.

Определение производных и классификационных физических характеристик грунтов

К произвольным характеристикам относятся:

· плотность сухого грунта ρ_d ,

· коэффициент пористости е,

· удельный вес грунта с учетом взвешенного действия грунта γ_SВ .

К классификационным характеристикам относятся:

· число пластичности I_р,

· показатель текучести I_L ,

· коэффициент водонасыщения S_r.

Плотность твердых частиц (ρ_s) зависит только от минералогического состава твердых частиц. Для песка ρ_s=2,66 г/см³ , для глин ρ_s=2,74 г/см³.

Плотность сухого грунта (ρ_d)= ρ/ (1+W):

ρ_dгл= 2,23/(1+0,193)=1,87 г/см³;

ρ_dп=1,34/(1+0,093)=1,23 г/см³.

Коэффициент пористости (e) определяет деформацию грунта под нагрузкой

e= (ρ_s - ρ_d)/ ρ_d:

e_гл=(2,74-1,87)/1,87=0,46;

e_п=(2,66-1,23)/1,23=1,16.

Удельный вес грунта γ_II=ρg,где g=9,81 м/с²:

γ_IIгл=2,23*9,81=21,88 кН/м³; γ_IIп=1,34*9,81=13,15 кН/м³.

Удельный вес грунта, взвешенного в воде γ_SB=g*(ρ_s-ρ_w)/(1+e),где ρ_w=1 г/см³ (плотность воды):

γ_SBгл=9,81*(2,74-1)/(1+0,46)=11,69 кН/м³;

γ_SBп=9,81*(2,66-1)/(1+1,16)=7,54 кН/м³.

Коэффициент водонасыщения (S_r) показывает степень заполнения пор водой

S_r=( ρ_s*W)/( e* ρ_w):

S_rгл=(2,74*0,193)/0,46=1,15

S_rп=(2,66*0,093)/1,16=0,21

Табл. № 5 Определение физических характеристик грунтов.

Наименование	ρd	e	γII	γSB	Sr
Глина	1,87	0,46	21,88	11,69	1,15
Песок	1,23	1,16	13,15	7,54	0,21

 

IV. Гидрогеологические исследования

Водный источник монастырского леса

Водный источник выбивается из под левого склона оврага пересекающий лес с Северо-запада на Юго-восток. Питание водой осуществляется за счет… Дебит – это количество воды, выдаваемое источником в единицу времени. Дебит… Метод итерации – приблизительный метод определения глубины водного источника

Определение коэффициента фильтрации в полевых условиях

i=(Н1-Н2)/L Коэффициент фильтрации определяет скорость фильтрации при гидравлическом… Определение коэффициента фильтрации методом налива. Для этого используют фильтрующую трубку высотой Н=100мм, площадью…

V. Современные геологические процессы.

Песчаный карьер при БГТУ. Дислокация – нарушение меловой сплошности. Карьер – техногенная выемка. Песок использовался для насыпи дороги Ватутина -… Верхняя часть долины (после плато) прикрыта I надпойменной террасой реки… I надпойменная терраса. Ширина 10 м, уклон 20-25 градусов, высота 20 метров, прикрыта суглинками, толщина слоя 2…

VI. Особенности строительства зданий и сооружений в зависимости от инженерно-геологических условий.

Строительство мостовых опор на пойме.

свай объединяются бетонным ростверком (горизонтальная стяжка). На ростверк ставится мостовая ферма. Чтобы вода в половодье не размывала грунт вокруг… Строительство подпорных стенок на склонах.На склонах в результате планировки…  

Заключение

В процессе инженерно-геологической практики мы освоили практические навыки по оценке инженерно-геологических условий строительства. Овладели методами инженено-геологических изысканий, ознакомились с оборудованием, приборами для опытных полевых и лабораторных работ, освоили способы бурения скважин, проходки шурфов и отбора образцов, ознакомились с организацией производства работ по добыче строительных материалов, приобрели навыки в камеральной обработке полевых результатов и составлении отчета.

Также в процессе практики мы приобрели навыки по инженерно-геологической оценке участка строительства на основе изучения геологических процессов, геологического строения, физико-механических свойств грунтов. На практике научились определять коэффициент фильтрации в полевых условиях методом налива в скважину на песчаном карьере.