Аналитический блок

Гидрогеологические карты. Строится на топоплане при гидрогеологической съёмке и стационарных режимных наблюдениях за ПВ. На карте проведены гидроизогипсы поверхности водоносного горизонта определённого возраста на опред время.

Температурный режим Земли.

Классификация ПВ по использованию в сельском хозяйстве

Классификация ПВ по температуре

Базовые показатели физ-х св-в грунтов.

1) грансостав (зерновой) - %-е содерж-е в породе частиц определенного размера. Зависит от усл-й формирования осадка и его последующих изменений. ГС влияет на пористость пластичность, сжимаемость, сопротивление сдвигу, коэф-т фильтрации, величину капиллярного подъема воды. Опр-ся графически. d-диаметр частиц. If d₆₀/d₁₀>3 then грунт однородный else неоднородный.

2) Плотность грунта r г/см3, т/м3 – отношение массы грунта естественной вл-ти прир-го (ненарушеного) сложения к его объему. Зависит от минсостава, пористости и влаж-ти. Исп-ся для расчета откосов и склонов котлованов, для опр-я бытового давл-я, объема земляных работ, в расчете давл-я на природную стенку. При r=2 г/см3 на глубине 5м бытовое давл-е на грунт 2*500=1000 г/см3.

3) Плотность тв-х частиц r_s. Онош-е массы тв-х частиц к их объему.

4) Природная влажность We. В долях единиц. Отношение массы воды к массе абсолютно сухого грунта. Зависит от климата, состава грунтов, гидрогеологических усл-й. Влияет на сжимаемость, сопротивление сдвигу, плотность.

5) Вл-ть на границе раскатывания (нижний предел пластичности).

6) Вл-ть на границе текучести (верхний предел пластичности)

1. Холодная вода < +20

2. Тёплая вода <32

3. Горячая <37

4. Термальная <42

1. питьевая (удовлетвор. ГОСТ)

2. минеральная (использ. для лечения)

3. промышленная (для получ брома, йода и др)

Мин-я вода – ПВ используемая для лечения человека в связи с наличием биологически активных в-в (ионосолевой состав)

51. Метаморфические ГП обр-ся путем преобразования магматических и осадочных пород под влияние высоких температур, давлений и актичных газов и паров воды. При этом в исхоных ГП может меняться минер.состав, структура и текстура. При метаморфизме известняк переходит в мрамор, глины – в глинистые сланцы, гранит в гнейс.

52. Хим состав ПВ зависит от растворенных газов (О₂, СО₂, СН₄, радон и др), а также растворённых солей (NaCl, CaH(CO₃)₂ и др) Важную роль в оценке ПВ иргает состав ионов: катионы K+, Ca²⁺, Mg²⁺, Na⁺; анионы OH^-, Cl^-, HCO₃^-,SO₄^2-,CO₃^2-. Они определяют щелочность, жесткость, агрессивность, солёность и др. Существенное значение в определении среды ПВ играет рН=-lg[H+] мг/экв. Н⁺10^-7 ОН^-10^-7

Земля имеет два источника энергии: внутренний (радиационный распад) и внешний (Солнце).

В земной коре выделяют 3 температурных зоны:

1) Зона переменных температур, обусловленная климатом и всвязи с этим, суточными колебаниями до 1,5м и годовыми 10-15м.

2) Зона постоянных температур, равная среднегодовой температуре воздуха.

3) Зона нарастания температур. Величина нарастания температуры на каждые 100м – геотермический градиент. Глубина при которой температура увеличив-ся на 1°С – геотермическая ступень

На карте есть информация:

1) гидрогеологические параметры водоносного горизонта (коэф фильтрации и др)

2) минерализация ПВ

3) динамические запасы

Гидроизогипсы – линии соединяющие одинаковые абсолютные отметки поверхности водоносного безнапорного горизонта.

Можно определить:

1. источник питания

2. направление движения ПВ

3. глубина уровня (70-59=11м)

4. гидравлический градиент I=Dh/l

5. расход (приток) ПВ в котлован Q=Kф×I×W

6. скорость течения ПВ V=Kф ×I

7. дрена

57. Классификация минералов по хим. составу:

1. Силикаты. 2.Карбонаты. 3.Окислы. 4.Сульфиды. 5Сульфаты

6.Галоиды. 7.Фосфаты. 8.Вольфраматы. 9 Самородные элементы.

Горные породы (ГП)

По происхождению (генезису) ГП классифицируются на:

1. Магматические

2. Осадочные

3. Метаморфические

54. Виды тектонических движений. Складчато – разрывные разрушеия. Эти движения изменяют первичные условия залегания пород. Слои пород претерпивают перегибы, разрывы со смещением – дислокация.

Cкладчатые дислокации. Эти нарушения слои породы изгибаются без нарушения сплошности и образуют следующие формы:

§ Моноклинали

§ Складка

антиклиналь

замок

крылья

ядро

синклиналь

Разрывные дислокации. Эти нарушения разрывают слои пород со смещением по трещинам разрыва. Амлитуда смещения изменяется нескольких метров до нескольких км при толщине трещин от нескольких см до нескольких метров.

Виды разрывных нарушений.

1. Сброс – смещение вниз одного участка по отношению к другому.

2. Взброс – поднятие одного участка относительно другого.

3. Грабен – опускание участка по 2-ум трещинам разрыва (Байкал и Красное море).

4. Горст – поднятие участка по 2-ум трещинам разрыва (Альпы).

5. Надвиг – смещение участков по наклонной плоскости.

6. Сдвиг – смещение участка в горизонтальном направлении.

7. Разлом – разрыв земной коры большой протяженостью.

56. Виды Оллювия. Элювий – продукты разрушения, оставшиеся на месте своего образования. Его состав обуславливается устойчивостью минералов к выветриванию. При полиминеральном составе наиболее устойчивым является светлый минерал (кварц, слюда, полевые шпаты). Для элювия характерно: неоднородность состава и наследование текстуры исходных материнских пород. При выветривании породы одного состава(гранит) в разрезе элювия наблюдается сверху вниз постепенное увеличение размеров обломков вниз по разрезу.

Делювий – продукты разрушений, смытые дождевыми и талыми водами вниз по склону. Он обычно представлен мелкоземом (суглинки и супеси) и реже прослоями дресьвы и щебня. Его особенность – увеличение мощности к основанию склонов и слоистость параллельно склону. Аллювий – (нанос, намыв) речные отложения формируются водным потоком в долине реки. Он бывает горный и равнинный. Горный представлен крупнообломочным материалом(галька, гравий, валуны) состав которых представлен типами пород, разрушаемых водоразделом. Равнинный аллювий представлен различным составом в разных участках долины. В русле песком, на пойме суглинками и супесями и в старицах(заросшие заторфованные протоки) торфами и заторфованными грунтами. Для равнинного аллювия характерно: уменьшение размера частиц вниз по течению и косая слоистость.

Эоловые отложения(ветровые) – образуются господствующим ветром(степи, пустыни). Ветер разрушает, переносит и откладывает продукты разрушения. В пустынях песчаные нагромождения образуют барханы, а на побережьях рек и морей – дюны. В степях накапливается лёсс и лессовидные суглинки, образующиеся за счет выдувания пыли из пустынь закрепления ее травенистой растительностью степи. Для лёса характерно: высокая пористость, содержание пыли свыше 50% и отсутствие слоистости.

2.1. Характеристика рельефа площадки

Территория рассматриваемого участка представляет собой фрагмент полого-волнистой равнины в пределах абсолютных отметок от 18,1 до 20,0 м.

2.2. Определение и классификация пропущенных слоев

На основе результатов гранулометрического анализа (таблица в п. 1.2.) получили, что грунт первого слоя (по ГОСТ 25100-95) – это песок средней крупности. Для определения точного названия этого слоя и некоторых его характеристик построим суммарную кривую гранулометрического состава. Для этого составим вспомогательную таблицу «полных остатков»:

Вспомогательная таблица полных остатков

Диаметры частиц, мм	<10	<2	0,5	<0,25	<0,1	0,05	<0,01	<0,005
Сумма фракций, %

Суммарная кривая гранулометрического состава

Определение действующего (d₁₀) и контролирующего (d₆₀) диаметров:

d₁₀ = 0,1 мм

d₆₀ = 0,45 мм

Результаты гранулометрического анализа позволяют определить степень неоднородности грунта и некоторые его водные свойства – суффозионную устойчивость, коэффициент фильтрации, высоту капиллярного поднятия.

Степень неоднородности грунта:

Так как , то грунт неизвестного слоя - это песок средней крупности неоднородный, суффозионно устойчивый.

Средние значения высоты капиллярного поднятия, коэффициента фильтрации и радиуса влияния возьмем из таблицы средних значений, поскольку условия для использования эмпирических формул ( С_и < 5; d₁₀ >0,1 ) не выполнены.

Коэффициент фильтрации k = 20 м/сут

Радиус влияния R = 75 м

Высота капиллярного поднятия h_k = 0,25 м

Определим ориентировочное значение высоты капиллярного поднятия h_k (см):

е = 0,66 д.ед. – коэффициент пористости

С = 0,1 – эмпирический коэффициент

2.3. Геологическое строение площадки и

выделение инженерно-геологических элементов (ИГЭ)

Выделение ИГЭ

№	Индекс	Наименование грунта	Показатель пористости е, д.ед.	Число пластичности I_P, д.ед.	Показатель текучести I_L
1.	(m-l)IV	Супесь пылеватая, пластичная	1,50	0,06	0-1
2.	(m-l)IV	Песок средней крупности, средней плотности	0,55-0,7	-	-
3.	gIII	Суглинок с гравием, галькой, тугопластичный	0,45	0,07-0,17	0,25-0,50
4.	gIII	Суглинок с гравием, галькой, мягкопластичный	0,45	0,07-0,17	0,50-0,75
5.	D₁	Глина красная, полутведая	-	>0,17	0-0,25
6.	O₁	Известняк трещиноватый	-	-	-

Глубина залегания коренных пород:

D₁ – глина красная, полутвердая. Залегает в пределах абсолютных отметок 12,5 – 14,0 м скважины № 52. Уклон кровли i = 0,02.

O₁ – известняк трещиноватый. Залегает ниже абсолютной отметки 12,5 м скважины № 52, ниже отметки 15,2 м скважины № 53, ниже отметки 14,0 м скважины № 54. Уклоны кровли i = 0,05 и i = 0,019.

По СП 11-105-97 инженерно-геологические условия средней сложности (II категория сложности).

Имеется не более четырех различных по литологии слоев, залегающих наклонно и с вклиниванием (D₁). Мощность изменяется закономерно. Свойства грунтов существенно изменяются в плане и по глубине. Скальные грунты (известняк трещиноватый) имеют неровную кровлю и перекрыты нескальными грунтами.

2.4. Гидрогеологическое строение площадки

В пределах площадки буровыми скважинами вскрыты два водоносных горизонта.

Первый от поверхности горизонт грунтовых вод залегает на глубинах от 1,0 м (скважина № 54) до 1,9 м (скважина № 52). Водовмещающими породами являются супесь пылеватая, пластичная и песок средней крупности, водоупором служит суглинок с гравием, галькой, мощность горизонта колеблется от 3,2 (скважина № 53) до 4,0 м (скважина № 54).

Водопроницаемость характеризуется коэффициентом фильтрации от 10 до 30 м/сутки.

Второй горизонт напорных межпластовых (артезианских) вод вскрыт в скважине № 53. Водоносный слой залегает на глубинах от 4,5 (скважина № 53) до 6,4 м (скажина № 52). Водовмещающей породой является известняк трещиноватый, верхний водоупор – суглинок с гравием, галькой и глина красная, полутвердая, величина избыточного напора 3,0 м.

По карте гидроизогипс направление потока – с ю-в на с-з, в западной части участка поток плоский, при движении на восток характер потока меняется на радиальный (расходящийся).

Величина гидравлического градиента:

Скважины № 53-52

Скважины № 53-50

Скважины № 53-48

Скорость грунтового потока (кажущаяся):

Примем коэффициент фильтрации k = 20 м/сут.

Скорость грунтового потока (действительная):

где n = 0,4 д. ед. – пористость водовмещающих пород (песок средней крупности).

2.5. Химический состав подземных вод и оценка агрессивности воды

по отношению к бетону

Выражение результатов анализа в различных формах

Ионы	Содержание, мг/л	Эквивалентное содержание	Эквивалентная масса
мг·экв	(%-экв)
Катионы	Na⁺ Mg²⁺ Ca²⁺		1,78 1,75 2,5		23,0 12,0 20,0
Сумма катионов		6,03	100%	-
Анионы	Cl^- SO₄^2- HCO₃^-		1,54 4,06 0,9		35,0 48,0 61,0
Сумма анионов		6,5	100%	-
Общая сумма		12,53

Химическая формула воды

Вода пресная, сульфато-кальциево-натриево-магниевая, агрессивная по водородному показателю и бикарбонатной щелочности (по данным таблицы).

Оценка качества воды по отношению к бетону

Показатель агрессивности среды (воды)	Для сильно- и средне фильтрующихся грунтов К ≥ 0,1 м/сут	Для слабофильтрующихся грунтов К ≤ 0,1 м/сут
Бикарбонатная щелочность HCO₃^-, мг/л	> 85,4	Не нормируется
Водородный показатель рН	> 6,5	> 5
Содержание магнезиальных солей в пересчете Mg^2+-, мг/л	≤ 1000	≤ 2000
Содержание едких щелочей в пересчете на ионы К⁺ и Na⁺, мг/л	≤ 50 (для напорных сооружений)	≤ 80
Содержание сульфатов в пересчете на ионы SO₄^2-, мг/л	< 250	< 300

В качестве методов защиты сооружений от коррозии рекомендуется использовать пуццолановый цемент.

По СП 11-105-97 по гидрогеологическим факторам участок имеет II категорию сложности.

Имеется два выдержанных горизонта подземных вод, обладающих напором и содержащих загрязнение.