Помощь студентам в учебе
Особенности физико-механических свойств насыпных грунтов в районе поселка Новая Тура Зеленодольского района Республики Татарстан
|
Аннотация 1
Список иллюстраций 4
Список таблиц 5
Список условных обозначений и сокращений 6
Список приложений 8
Введение 9
1 Физико-географический очерк 10
1.1 Климат 10
1.2 Атмосферные явления 12
1.3 Рельеф, геоморфология, гидрография 12
1.4 Растительность, почвы 13
1.5 Техногенные условия 13
2 История геологической изученности 16
2.1 Геологическая изученность 16
2.2 Гидрогеологическая изученность 18
2.3 Инженерно-геологическая изученность 20
3 Геологическое строение 22
3.1 Стратиграфия 22
3.2 Тектоника 29
4 Гидрогеологические условия 33
5 Инженерно-геологические условия строительной площадки 36
5.1 Инженерно-геологическое районирование 39
5.2 Состав и строение грунтовых толщ 40
5.3 Состав, строение и физико-механические свойства грунтов 42
5.4 Специфические грунты 46
5.5 Геологические и инженерно-геологические процессы 54
Заключение 56
Список использованных источников 59
Список иллюстраций 4
Список таблиц 5
Список условных обозначений и сокращений 6
Список приложений 8
Введение 9
1 Физико-географический очерк 10
1.1 Климат 10
1.2 Атмосферные явления 12
1.3 Рельеф, геоморфология, гидрография 12
1.4 Растительность, почвы 13
1.5 Техногенные условия 13
2 История геологической изученности 16
2.1 Геологическая изученность 16
2.2 Гидрогеологическая изученность 18
2.3 Инженерно-геологическая изученность 20
3 Геологическое строение 22
3.1 Стратиграфия 22
3.2 Тектоника 29
4 Гидрогеологические условия 33
5 Инженерно-геологические условия строительной площадки 36
5.1 Инженерно-геологическое районирование 39
5.2 Состав и строение грунтовых толщ 40
5.3 Состав, строение и физико-механические свойства грунтов 42
5.4 Специфические грунты 46
5.5 Геологические и инженерно-геологические процессы 54
Заключение 56
Список использованных источников 59
В настоящее время повсеместно развивается строительство, при этом многие территории характеризуются обилием насыпных грунтов, что осложняет выбор проектного решения при заложении фундаментов объектов различного назначения.
Основной проблемой строительства на насыпных грунтах является неизученность их физико-механических свойств, состояния и пригодности для строительства. Оценке этих показателей и посвящена данная работа.
Данные, для написания выпускной квалификационной работы, были собраны во время прохождения производственной и преддипломной практики в ООО «ТатГеоГрупп», г. Казань в качестве техника-геолога. Обязанностями техника-геолога являются:
1. Описание грунтов при бурении;
2. Отбор и упаковка материалов;
3. Камеральные работы;
4. Построение геолого-литологических колонок, инженерно-геологических разрезов после камеральных работ;
5. Работа с архивными материалами;
6. Написание отчета.
Целью выпускной квалификационной работы являлось изучение состава и состояния техногенных насыпных грунтов при строительстве объектов различного назначения. Для достижения цели работы решались следующие задачи:
- проведение ряда полевых работ (инженерно-геологические изыскания,
статическое зондирование);
- лабораторные исследования;
- камеральная обработка данных.
Основной проблемой строительства на насыпных грунтах является неизученность их физико-механических свойств, состояния и пригодности для строительства. Оценке этих показателей и посвящена данная работа.
Данные, для написания выпускной квалификационной работы, были собраны во время прохождения производственной и преддипломной практики в ООО «ТатГеоГрупп», г. Казань в качестве техника-геолога. Обязанностями техника-геолога являются:
1. Описание грунтов при бурении;
2. Отбор и упаковка материалов;
3. Камеральные работы;
4. Построение геолого-литологических колонок, инженерно-геологических разрезов после камеральных работ;
5. Работа с архивными материалами;
6. Написание отчета.
Целью выпускной квалификационной работы являлось изучение состава и состояния техногенных насыпных грунтов при строительстве объектов различного назначения. Для достижения цели работы решались следующие задачи:
- проведение ряда полевых работ (инженерно-геологические изыскания,
статическое зондирование);
- лабораторные исследования;
- камеральная обработка данных.
Целью дипломной работы являлось изучение состава и состояния техногенных грунтов при строительстве объектов различного назначения. Для достижения данной цели были выполнены следующие задачи:
1. Проведение полевых работ (рекогносцировочный осмотр территории, инженерногеологические изыскания, статическое зондирование).
2. Лабораторные исследования.
3. Камеральная обработка полевых, лабораторных данных, данных статического зондирования.
4. Построение инженерно-геологических колонок и инженерно-геологических разрезов с использованием программы AutoCAD 2010.
По результатам исследований были сделаны следующие выводы:
1. В административном отношении площадка изысканий расположена в Зеленодольском муниципальном районе Республики Татарстан, южнее пос. Новая Тура.
2. Геоморфологически территория изысканий расположена на поверхности III надпойменной террасы р. Волга. Изучаемая территория характеризуется гидрогеологическими и инженерно-геологическими условиями средней сложности.
3. По совокупности факторов, влияющих на проектные решения и категорию сложности можно сделать следующий вывод: территория изысканий, согласно СП 11-105-97 часть I (приложение Б) относится к III (сложной) категории.
4. Толща грунтов оснований исследуемой площадки до изученной глубины 20.0 м является неоднородной, в ее пределах выделено 8 инженерно-геологических элементов.
5. В геологическом строении непосредственно участка изысканий до глубины бурения (20.0 м) принимают участие:
- техногенные современные отложения (t IV), представленные насыпным грунтом, неслежавшимся (неконсолидированным), неоднородным, смешанного состава: суглинисто-супесчаные грунты с примесью песков (вскрытая мощность отложений 0.3 - 15.0 м) с включениями строительного мусора, стволов деревьев и кустарников, в подошве слоя по консистенции приближеному к мягкопластичному;
- аллювиальные и аллювиально-делювиальные среднечетвертичные отложения (а, аd II), представленные преимущественно песками светло-желтыми и желтыми, мелкими, реже пылеватыми, маловлажными до водонасыщенных (вскрытая мощность 1.0 - 12.8 м), с прослоями супесей коричневато-желтого цвета, песчанистых, пластичных до твердых (вскрытая мощность 0.6 - 1.7 м); и редко суглинками коричневато-серого, коричневого цвета, песчанистыми, легкими, тугопластичными до мягкопластичных (вскрытая мощность 0.8 - 3.80 м). Как правило, в толще песков отмечено увеличение естественной влажности с увеличением глубины выработки.
6. Техногенные грунты представлены ИГЭ № нс, которые распространены на всех изучаемых площадках изысканий под проектируемые строения. По составу данные грунты характеризуются смешанным составов (суглинки, супеси, реже пески, с включениями строительного мусора, стволами деревьев и кустарников); являются неоднородными, неслежавшимися (неконсолидированными), в подошве слоя по консистенции приближены к мягкопластичным. Насыпные грунты имеют широкое распространение на всех изучаемых участках. В пределах изучаемой территории тело насыпи имеет минимальные мощности в восточной части изучаемой территории (минимальная вскрытая мощность 0.3 м - скважина №А2), максимальные мощности в юго-западной части (максимальная вскрытая мощность 15.0 м - скважина № С6). Изменчивость прочностных и механических свойств насыпного слоя свидетельствует о следующих характеристиках грунта:
- неоднородный состав и сложение - преимущественно суглинки и супеси с примесью (прослоями) песков, различной консистенции (в подошве слоя приближенные к мягкопластичным);
- неравномерная плотность и сжимаемость - чередование интервалов уплотненных и разуплотненных слоев.
7. По комплексу природных факторов согласно приложению «И» СП 11-105-97 ч.П, территория относится к типу III-A «Неподтопляемые в силу геологических, гидрогеологических, топографических и других естественных причин (скальные трещиноватые породы с глубиной залегания уровня 50 м и более; надежный естественный дренаж и др.)».
8. Наличие в разрезе песчаных грунтов большой мощности подразумевает отсутствие возможности образования ГВ типа «верховодка» в приповерхностном слое на глубине заложения фундаментов, которая ухудшает состояние и свойства грунтов. Исключение составляют насыпные грунты, сложенные изначально преимущественно суглинистым грунтом. Процесс образования «верховодки» связан с временным поступлением вод во время снеготаяния (паводка), ливневых дождей на исследуемую территорию в толщу слабопроницаемых пород. Непосредственно на территории работ при бурении скважин ПВ были вскрыты в скважине №С6 на глубине 19.0 м. Эти воды предположительно относятся к типу «верховодка», вскрываются на изучаемой территории только в одной скважине. Водовмещающими грунтами данных вод являются пески мелкие, водонасыщенные.
9. Изучаемая территория относится к VI категории по устойчивости к проявлению карстовых процессов и характеризуется как - устойчивая, возможность провалов исключается. Рекомендуемый характер застройки и противокарстовых мероприятий - любые здания и сооружения без применения противокарстовых мероприятий.
10. Ежегодное усиление техногенной нагрузки на сложившуюся гидрогеологическую и геологическую обстановку территории изысканий может привести к проявлению и активизации некоторых опасных инженерно-геологических процессов, таких как строительное (антропогенное) подтопление и другие.
11. Ввиду наличия строительного мусора, остатков деревьев и кустарников в техногенном насыпном грунте, возможно проявление отрицательных геологических процессов в форме просадки грунтового массива в ходе строительства и эксплуатации объектов различного назначения. В ходе рекогносцировочного осмотра отмечена неравномерная отсыпка территории, без проведения уплотнений грунта, что не соответствует СП 11-105-97 ч. 3, что является невыполнением строительных норм, что также может привести к просадке грунт масс.
12. В виду неоднородности состава техногенных насыпных грунтов и неравномерности отсыпки как по горизонтали, так и по вертикали, могут быть сформированы гидравлически связанные зоны грунтов-коллекторов, частично перекрытых грунтами- водоупорами. Вследствии чего возможно локальное формирование вод типа «верховодка» в осеннее-весенний период, также это может привести к неравномерному пучению грунтов в зимний период.
1. Проведение полевых работ (рекогносцировочный осмотр территории, инженерногеологические изыскания, статическое зондирование).
2. Лабораторные исследования.
3. Камеральная обработка полевых, лабораторных данных, данных статического зондирования.
4. Построение инженерно-геологических колонок и инженерно-геологических разрезов с использованием программы AutoCAD 2010.
По результатам исследований были сделаны следующие выводы:
1. В административном отношении площадка изысканий расположена в Зеленодольском муниципальном районе Республики Татарстан, южнее пос. Новая Тура.
2. Геоморфологически территория изысканий расположена на поверхности III надпойменной террасы р. Волга. Изучаемая территория характеризуется гидрогеологическими и инженерно-геологическими условиями средней сложности.
3. По совокупности факторов, влияющих на проектные решения и категорию сложности можно сделать следующий вывод: территория изысканий, согласно СП 11-105-97 часть I (приложение Б) относится к III (сложной) категории.
4. Толща грунтов оснований исследуемой площадки до изученной глубины 20.0 м является неоднородной, в ее пределах выделено 8 инженерно-геологических элементов.
5. В геологическом строении непосредственно участка изысканий до глубины бурения (20.0 м) принимают участие:
- техногенные современные отложения (t IV), представленные насыпным грунтом, неслежавшимся (неконсолидированным), неоднородным, смешанного состава: суглинисто-супесчаные грунты с примесью песков (вскрытая мощность отложений 0.3 - 15.0 м) с включениями строительного мусора, стволов деревьев и кустарников, в подошве слоя по консистенции приближеному к мягкопластичному;
- аллювиальные и аллювиально-делювиальные среднечетвертичные отложения (а, аd II), представленные преимущественно песками светло-желтыми и желтыми, мелкими, реже пылеватыми, маловлажными до водонасыщенных (вскрытая мощность 1.0 - 12.8 м), с прослоями супесей коричневато-желтого цвета, песчанистых, пластичных до твердых (вскрытая мощность 0.6 - 1.7 м); и редко суглинками коричневато-серого, коричневого цвета, песчанистыми, легкими, тугопластичными до мягкопластичных (вскрытая мощность 0.8 - 3.80 м). Как правило, в толще песков отмечено увеличение естественной влажности с увеличением глубины выработки.
6. Техногенные грунты представлены ИГЭ № нс, которые распространены на всех изучаемых площадках изысканий под проектируемые строения. По составу данные грунты характеризуются смешанным составов (суглинки, супеси, реже пески, с включениями строительного мусора, стволами деревьев и кустарников); являются неоднородными, неслежавшимися (неконсолидированными), в подошве слоя по консистенции приближены к мягкопластичным. Насыпные грунты имеют широкое распространение на всех изучаемых участках. В пределах изучаемой территории тело насыпи имеет минимальные мощности в восточной части изучаемой территории (минимальная вскрытая мощность 0.3 м - скважина №А2), максимальные мощности в юго-западной части (максимальная вскрытая мощность 15.0 м - скважина № С6). Изменчивость прочностных и механических свойств насыпного слоя свидетельствует о следующих характеристиках грунта:
- неоднородный состав и сложение - преимущественно суглинки и супеси с примесью (прослоями) песков, различной консистенции (в подошве слоя приближенные к мягкопластичным);
- неравномерная плотность и сжимаемость - чередование интервалов уплотненных и разуплотненных слоев.
7. По комплексу природных факторов согласно приложению «И» СП 11-105-97 ч.П, территория относится к типу III-A «Неподтопляемые в силу геологических, гидрогеологических, топографических и других естественных причин (скальные трещиноватые породы с глубиной залегания уровня 50 м и более; надежный естественный дренаж и др.)».
8. Наличие в разрезе песчаных грунтов большой мощности подразумевает отсутствие возможности образования ГВ типа «верховодка» в приповерхностном слое на глубине заложения фундаментов, которая ухудшает состояние и свойства грунтов. Исключение составляют насыпные грунты, сложенные изначально преимущественно суглинистым грунтом. Процесс образования «верховодки» связан с временным поступлением вод во время снеготаяния (паводка), ливневых дождей на исследуемую территорию в толщу слабопроницаемых пород. Непосредственно на территории работ при бурении скважин ПВ были вскрыты в скважине №С6 на глубине 19.0 м. Эти воды предположительно относятся к типу «верховодка», вскрываются на изучаемой территории только в одной скважине. Водовмещающими грунтами данных вод являются пески мелкие, водонасыщенные.
9. Изучаемая территория относится к VI категории по устойчивости к проявлению карстовых процессов и характеризуется как - устойчивая, возможность провалов исключается. Рекомендуемый характер застройки и противокарстовых мероприятий - любые здания и сооружения без применения противокарстовых мероприятий.
10. Ежегодное усиление техногенной нагрузки на сложившуюся гидрогеологическую и геологическую обстановку территории изысканий может привести к проявлению и активизации некоторых опасных инженерно-геологических процессов, таких как строительное (антропогенное) подтопление и другие.
11. Ввиду наличия строительного мусора, остатков деревьев и кустарников в техногенном насыпном грунте, возможно проявление отрицательных геологических процессов в форме просадки грунтового массива в ходе строительства и эксплуатации объектов различного назначения. В ходе рекогносцировочного осмотра отмечена неравномерная отсыпка территории, без проведения уплотнений грунта, что не соответствует СП 11-105-97 ч. 3, что является невыполнением строительных норм, что также может привести к просадке грунт масс.
12. В виду неоднородности состава техногенных насыпных грунтов и неравномерности отсыпки как по горизонтали, так и по вертикали, могут быть сформированы гидравлически связанные зоны грунтов-коллекторов, частично перекрытых грунтами- водоупорами. Вследствии чего возможно локальное формирование вод типа «верховодка» в осеннее-весенний период, также это может привести к неравномерному пучению грунтов в зимний период.