Оценка гидрогеологических условий на площадке строительства и прогноз развития неблагоприятных процессов при водопонижении

 

 

Расчет притока воды:

 

 

4. Прогноз последствий водопонижения

4.1. Прогноз суффозионного выноса

Степень неоднородности грунта (песок  средней крупности неоднородный, суффозионно устойчивый)

Величина гидравлического градиента i при водопонижении

в котловане

  ,

в траншее

 

где S – разность напоров (отметок) водоносного лоя,м;

      R = l – путь фильтрации, равный радиусу влияния, м (максимальное значение);

      0,33 – коэффициент, ограничивающий значимый путь фильтрации областью, прилегающей к котловану.

 

 

Точка с координатами (4,5; 0,085) попадает в область I – область разрушающих градиентов фильтрационного потока.

Точка с координатами (4,5; 0,04) попадает в область II – область безопасных градиентов.

Таким образом, суффозионный вынос  вблизи траншеи не предвидится, но наблюдается  вблизи котлована.

Последствиями суффозионного выноса могут быть обрушение стенок котлована, проседание поверхности земли над  трубопроводом и вблизи колодцев – за счет выноса тонких фракций грунта и его рзуплотнения; изменение свойств песков, используемых для обратной засыпки траншей, пазух колодцев и дренажной сети – за счет вымывания тонкких фракций (заиления), что может привести к изменению степени пучинистости грунта, выходу из строя дренажной системы и т.д.

 

 

4.2. Фильтрационный выпор в дне  выемки

При водопонижении величина градиента  i = 0,085 < 1, котлован совершенный, значит фильтрационного выпора не будет.

 

4.3. Прогноз оседания земной поверхности

при снижении уровня грунтовых вод

(для котлована)

Понижение уровня грунтовых вод  вызывает увеличение давления грунта от собственного веса. Величина связанной  с этим осадки зависит от глубины  водопонижения и сжимаемости  грунта (песок средней крупности).

Предварительный расчет осадки территории можно произвести по формуле

,

где кН/м³

              = 16,5 кН/м³ – удельный вес грунта,

              - удельный вес грунта в условиях взвешивания, кН/м³

              кН/м³

                        = 26,5 кН/м³ – удельный вес твердых частиц грунта,

                         = 10 кН/м³ – удельный вес воды,

                          n = 0,4 д.ед. – пористость

        = 2,1 м – величина водопонижения,

         Е = 30 000 кПа – модуль общей деформации грунта в зоне депрессионной воронки.

 

Тогда:

 

Осадки грунта практически нет.

 

 

 

4.4. Прогноз воздействия напорных вод на дно котлована

В случае, когда на площадке строительства  выявлен напорный водоносный горизонт, необходимо проверить устойчивость грунта в основании котлована. Возможны три варианта:

- дно выработки устойчиво;

- подъем дна котлована за  счет разуплотнения грунта в  его основании;

- прорыв напорных вод в  котлован.

 

  >   , дно выемки неустойчиво, произойдет прорыв напорных вод в котлован.

 

 

 

Заключение 

По СП 11-105-97 сделаем вывод о  категории сложности инженерно-геологических условий строительной площадки.

 

По геоморфологическим условиям площадка относится к I (простой) категории сложности, так как находится в пределах оного геоморфологического элемента.

 

По геологическим условиям в  сфере взаимодействия здания и сооружения с геологической средой участок имеет  II (средняя сложность) категории сложности, так как 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.

 

По гидрогеологическим факторам в  сфере взаимодействия здания и сооружения с геологической средой участок  имеет II категорию сложности, так как имеется два выдержанных горизонта подземных вод, обладающих напором и содержащих загрязнение.

 

По специфическим грунтам в  сфере взаимодействия здания и сооружения с геологической средой участок  имеет II категорию сложности, так как имеет ограниченное или не оказывают существенное влияние на выбор проектных решений.

 

По техногенным воздействиям  и изменениям освоенных территорий площадка относится к III категории сложности, так как они оказывают сщественное влияние на выбор проектных решений и осложняют производство  инженерно-геологических изысканий в части увеличения их состава и объема работ. К ним относится суффозионный вынос и прорыв дна котлована напорными водами.

 

К необходимым защитным мероприятиям можно отнести внимательный подбор состава цемента (для защиты от разрушения фундаментов зданий и сооружений грунтовыми водами) и тщательный контроль за производством инженерно-геологических изысканий и строительных работ в условиях суффозионного выпора и возможного прорыва дна котлована напорными грунтовыми водами. 

Список использованной литературы

 

1. Ананьев В.П., Потапов А.Д. Инженерная геология. М., 2000.
2. Гавич И.К. и др. Сборник задач по общей гидрогеологии. М., 1985.
3. Руководство по производству и приемке работ при устройстве оснований и фундаментов. М., 1977.
4. Солодухин М.А., Архангельский И.В. Справочник техника-геолога по инженерно-геологическим и гидрогеологическим работам. М., 1982.
5. СП 11-105-97. Свод правил для инженерных изысканий в строительстве. М., 1998.
6. Зеленкова Н.И., Челнокова В.А. Оценка гидрогеологических условий площадки строительства. СПб., 2003.