Автор: Пользователь скрыл имя, 23 Ноября 2012 в 10:49, курсовая работа
Целью данного курсового проекта является определение, анализ и прогноз инженерно-геологических процессов и явлений на участке строительства, составление прогноза взаимодействия сооружения с окружающей средой, выявление опасных природных геологических и инженерно-геологических процессов, более глубокое изучение геологического строения и гидрогеологических условий.
В процессе разработки данного курсового проекта был произведен анализ результатов ранее выполненных работ на стадии РП: топографических; буровых; опытных полевых; лабораторных; камеральных, анализ которых позволил поставить задачи курсового проекта:
- выполнить оценку физико-географических, геологических, гидрогеологических, инженерно-геологических и инженерно-экологических условий строительства объекта;
- более глубокое изучение геологического строения и гидрогеологических условий площадки строительства;
-оценка и прогноз развития возможных геологических процессов в связи со строительством объекта.
Введение. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
I. ОБЩАЯ ЧАСТЬ. АНАЛИЗ И ОЦЕНКА ПРИРОДНЫХ УСЛОВИЙ РАЙОНА ИССЛЕДОВАНИЙ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
1.1. Физико-географические и экономические условия района. . . . . .
1.1.1. Административное положение района и его экономика. . . . . . .
1.1.2. Рельеф, геоморфология, орогидрография. . . . . . . . . . . . . . . . . . .
1.1.3. Климат, растительность, животный мир. . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
1.2. Геологическая, гидрогеологическая, инженерно-геологическая и геоэкологическая изученность . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
1.2.1. Геологическое строение (стратиграфия, литология). . . . . . . . . .
1.2.2. Геолого-структурные особенности. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
1.2.3. Гидрогеологические условия. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
1.2.4. Инженерно-геологические условия. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
1.2.5. Геоэкологические условия. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Выводы по разделу. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
II. СПЕЦИАЛЬНАЯ ЧАСТЬ. ПРЕДВАРИТЕЛЬНАЯ ОЦЕНКА ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ ИНЖЕНЕРНОГО СООРУЖЕНИЯ С ГЕОЛОГИЧЕСКОЙ СРЕДОЙ И ПРОГНОЗНЫЕ РАСЧЕТЫ. . . . . . .
2.1. Характеристика проектируемого объекта исследования. . . . . . . .
2.2. Обобщение, систематизация и анализ ранее проведенных работ и их оценка. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
2.2.1. Топографо-геодезические работы. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
2.2.2. Комплексная рекогносцировка местности . . . . . . . . . . . . . . . . . .
2.2.3. Буровые работы. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
2.2.4. Полевые испытания грунтов статическим зондированием. . . . .
2.2.5. Опытно-фильтрационные работы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
2.2.6. Лабораторные работы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
2.2.7. Оценка проведенных работ с общей постановкой вопросов, оставшихся не выясненными. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
2.3. Инженерно- геологическая характеристика участка и оценка основных компонентов геологической среды. . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
2.3.1. Рельеф и геоморфология . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
2.3.2. Горные породы. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
2.3.3. Подземные воды. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
2.3.4. Грунты. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
2.3.5. Геологические и инженерно-геологические процессы. . . . . . . .
2.3.6. Геоэкология. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
2.4. Интерпретация данных лабораторных, опытных работ и режимных наблюдений. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
2.5. Прогнозные инженерно-геологические расчеты . . . . . . . . . . . . . .
2.5.1. Определение осадки фундамента. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
2.5.2. Подтопление объекта. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Выводы по разделу . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
III. ПРОЕКТНАЯ ЧАСТЬ. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
3.1. Оценка изученности участка исследований и задачи проектируемых инженерно-геологических работ. . . . . . . . . . . . . . . . .
3.2. Обоснование состава, объемов, методики, техники проектируемых инженерно- геологических работ. . . . . . . . . . . . . . . . .
3.3. Охрана окружающей среды. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
ЗАКЛЮЧЕНИЕ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Графические приложения . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
V - объект грунта, равный внутреннему объему кольца, см3. 11 = 2.00 (2.00) мм
Исходные данные: h =2,00 (2,00 мм); d =6,18 (6,22 мм); q2 =171,80 (172,10 г); q1 =57,20 (54,60 г).
За окончательное принимаем среднее значение из двух определений, т.е. 1,92 г/см3.
Определение плотности сухого грунта определяется расчетным путем по формуле:
где Р - плотность грунта естественного сложения, г/см ; W - природная влажность грунта, %.
Так как Р = 1.92 г/см3 W = 23.4%, то
Определение плотности частиц грунта определяется расчетным путем по формуле:
где q0 – вес сухого грунта, г; q1 – вес пикнометра с грунтом и водой, г; q2 – вес пикнометра с грунтом, г
q0 =16 г; q1 =199,36 (180,87) г; q2 = 190,10 (170,37) г.
За окончательное, принимаем среднее значение из двух определений 2,64 г/см3.
Определение коэффициента пористости определяется расчетным путем по формуле:
В результате определения нижнего предела пластичности указать % содержание в грунте (по массе) частиц крупнее 0.5 мм и растительных остатков, если масса последних составляет более 5%:
где q0 – вес бюкса, г; q1 – вес бюкса с влажным грунтом, г; q2 – вес бюкса с сухим грунтом, г
q0 =10,60 г; q1=56,60 г; q2 = 49,18 г
Когда верхний предел пластичности достигнут, взять из стаканчика пробу массой не менее 10 г и определить ее влажность, которая будет являться верхним пределом пластичности:
где q0 – вес бюкса, г; q1 – вес бюкса с влажным грунтом, г; q2 – вес бюкса с сухим грунтом, г
q0 =16,35 г; q1=46,10 г; q2 = 39,31 г
Число пластичности определяется расчетным путем по формуле:
IP = WL – WP – 29,57 – 19,23 = 10,34 %.
Консистенция определяется расчетным путем по формуле:
Интерпретация полевых опытных работ
Результаты статистической обработки данных зондирования приведены в табл. 2.14-2.15.
Таблица 2.14 - Таблица результатов статистической обработки значений сопротивлений грунта под конусом зонда
№ ИГЭ |
Наименование грунта |
Кол-во частных значений |
Экстремальные значения, МПа |
Нормативн. значения, МПа |
2 |
Глина тугопластичная и полутвердая |
37 |
0,5-2,4 |
1,4 |
3-1 |
Суглинок мягкопластичный |
376 |
0,3-4,0 |
1,2 |
3-2 |
Суглинок тугопластичный и полутвердый |
370 |
0,5-6,0 |
2,0 |
4-1 |
Суглинок мягкопластичный, опесчаненный |
20 |
0,5-12,7 |
4,6 |
4-2 |
Суглинок тугопластичный и полутвердый, опесчаненный |
154 |
0,3-15,9 |
5,6 |
5-1 |
Песок мелкий, средней плотности |
27 |
4,0-11,9 |
9,1 |
5-2 |
Песок мелкий, плотный |
116 |
12,0-29,8 |
16,5 |
6-1 |
Песок средней крупности, средней плотности |
24 |
5,0-14,8 |
10,5 |
6-2 |
Песок средней крупности, плотный |
53 |
15,0-29,9 |
16,8 |
7 |
Супесь пластичная |
15 |
1,5-12,6 |
4,2 |
8-1 |
Глина мягкопластичная, с прослойками суглинка |
15 |
1,3-3,2 |
2,1 |
8-2 |
Глина тугопластичная, с прослойками суглинка |
150 |
1,0-9,5 |
3,7 |
9 |
Глина тугопластичная и полутвердая, слабослюдистая |
178 |
0,8-8,0 |
3,0 |
10 |
Суглинок тугопластичный и полутвердый, грубо опесчаненный, с дресвой и щебнем |
47 |
1,5-29,7 |
7,7 |
Таблица 2.15 - Таблица результатов статистической обработки значений сопротивлений грунта по боковой поверхности муфты трения зонда
№ ИГЭ |
Наименование грунта |
Кол-во частных значений |
Экстремальные значения, кПа |
Нормативн. значения, кПа |
2 |
Глина тугопластичная и полутвердая |
37 |
11-125 |
61 |
3-1 |
Суглинок мягкопластичный |
376 |
10-115 |
50 |
3-2 |
Суглинок тугопластичный и полутвердый |
370 |
7-226 |
74 |
4-1 |
Суглинок мягкопластичный, опесчаненный |
20 |
36-222 |
115 |
4-2 |
Суглинок тугопластичный и полутвердый, опесчаненный |
154 |
44-233 |
120 |
5-1 |
Песок мелкий, средней плотности |
27 |
47-222 |
113 |
5-2 |
Песок мелкий, плотный |
116 |
52-298 |
152 |
6-1 |
Песок средней крупности, средней плотности |
24 |
42-290 |
145 |
6-2 |
Песок средней крупности, плотный |
53 |
51-298 |
152 |
7 |
Супесь пластичная |
15 |
41-189 |
105 |
8-1 |
Глина мягкопластичная, с прослойками суглинка |
15 |
32-117 |
77 |
8-2 |
Глина тугопластичная, с прослойками суглинка |
150 |
36-206 |
94 |
9 |
Глина тугопластичная и полутвердая, слабослюдистая |
178 |
11-198 |
98 |
10 |
Суглинок тугопластичный и полутвердый, грубо опесчаненный, с дресвой и щебнем |
47 |
61-249 |
145 |
Ниже приводятся значения прочностных и деформационных характеристик грунтов, полученных для выделенных ИГЭ по результатам статического зондирования.
Таблица 2.16
№№ ИГЭ |
Удельное сопротивление грунта под конусом зонда МПа |
Удельное сцепление, С, кПа |
Угол внутреннего трения, j, градус |
Модуль деформации, Е, МПа | ||||||||
Мин |
Макс |
Средн |
Мин |
Макс |
Средн |
Мин |
Макс |
Средн |
Мин |
Макс |
Средн | |
2 |
0,5 |
2,4 |
1,4 |
25 |
37 |
32 |
14 |
19 |
17 |
3,5 |
16 |
10 |
3-1 |
0,3 |
4,0 |
1,2 |
13 |
35 |
19 |
15 |
25 |
19 |
3,0 |
28 |
8 |
3-2 |
0,5 |
6,0 |
2,0 |
14 |
47 |
23 |
16 |
27 |
19 |
3,5 |
42 |
14 |
4-1 |
0,5 |
12,7 |
4,6 |
14 |
- |
36 |
16 |
- |
25 |
3,5 |
- |
29 |
4-2 |
0,3 |
15,9 |
5,6 |
13 |
- |
42 |
15 |
- |
26 |
3,0 |
- |
35 |
5-1 |
4,0 |
11,9 |
9,1 |
- |
- |
- |
29 |
34 |
32 |
20 |
30 |
27 |
5-2 |
12,0 |
29,8 |
16,5 |
- |
- |
- |
34 |
38 |
34 |
30 |
41 |
36 |
6-1 |
5,0 |
14,8 |
10,5 |
- |
- |
- |
30 |
35 |
33 |
21 |
34 |
28 |
6-2 |
15,0 |
29,9 |
16,8 |
- |
- |
- |
35 |
38 |
34 |
34 |
41 |
37 |
7 |
1,5 |
12,6 |
4,2 |
18 |
- |
35 |
20 |
- |
25 |
7,5 |
- |
20 |
8-1 |
1,3 |
3,2 |
2,1 |
31 |
40 |
35 |
17 |
20 |
18 |
8 |
21 |
14 |
8-2 |
1,0 |
9,5 |
3,7 |
30 |
- |
43 |
17 |
- |
21 |
14 |
- |
25 |
9 |
0,8 |
8,0 |
3,0 |
28 |
- |
40 |
16 |
- |
20 |
6 |
- |
21 |
10 |
1,5 |
29,7 |
7,7 |
19 |
- |
47 |
20 |
- |
27 |
11 |
- |
42 |
Завышенные значения прочностных и деформационных характеристик грунтов ИГЭ 4-1 и 4-2 обусловлены наличием частых прослоев и линз песков в суглинках.
В таблице 2.17 приведены нормативные и расчетные характеристики физико-механических свойств выделенных ИГЭ (за исключением ИГЭ 1 и 1а), полученные в соответствии с результатами лабораторных и полевых испытаний грунтов и с учетом рекомендаций СНиП 2.02.01-83*.
Таблица 2.17 - Таблица нормативных
и расчетных характеристик
Геол. индекс |
№№ ИГЭ |
Наименование грунта |
Нормативные характеристики грунтов | |||
Плот-ность грунта, r, г/см3 |
Удель-ное сце-пление,C, кПа |
Угол внутренн. трения, j, градус |
Модуль деформации E, МПа | |||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
prQIII |
2 |
Глина тугопластичная и полутвердая |
1,90 1,89-1,88 |
38 34-31 |
18 17-16 |
13 |
prQIII |
3-1 |
Суглинок мягкопластичный |
1,86 1,85-1,84 |
15 10-8 |
15 15-14 |
9 |
prQIII |
3-2 |
Суглинок тугопластичный и полутвердый |
1,87 1,85-1,84 |
20 16-13 |
20 17-16 |
11,5 |
a,fQII-III |
4-1 |
Суглинок мягкопластичный, опесчаненный |
1,98 1,97-1,97 |
21 19-18 |
19 19-18 |
15 |
a,fQII-III |
4-2 |
Суглинок тугопластичный и полутвердый, опесчаненный |
1,99 1,98-1,97 |
30 25-22 |
21 20-19 |
16 |
a,fQII-III |
5-1 |
Песок мелкий, средней плотности |
1,65 |
2 2-1,3 |
32 32-29 |
27 |
a,fQII-III |
5-2 |
Песок мелкий, плотный |
1,70 |
4 4-2,7 |
34 34-31 |
36 |
a,fQII-III |
6-1 |
Песок средней крупности, средней плотности |
1,75 |
1 1-0,7 |
33 33-30 |
28 |
a,fQII-III |
6-2 |
Песок средней крупности, плотный |
1,80 |
2 2-1,3 |
34 34-31 |
37 |
a,fQII-III |
7 |
Супесь пластичная |
1,81 1,79-1,78 |
15 12-11 |
20 19-19 |
12 |
eJ2-3 |
8-1 |
Глина мягкопластичная, с прослойками суглинка |
1,89 1,89-1,88 |
28 25-23 |
16 16-15 |
13 |
eJ2-3 |
8-2 |
Глина тугопластичная, с прослойками суглинка |
1,92 1,91-1,91 |
32 29-27 |
18 17-16 |
14 |
J2-3 |
9 |
Глина тугопластичная и полутвердая, слабослюдистая |
1,80 1,80-1,79 |
37 34-33 |
18 17-17 |
17 |
J2-3 |
10 |
Суглинок тугопластичный и полутвердый, грубо опесчаненный, с дресвой и щебнем |
2,04 2,03-2,02 |
42 40-38 |
24 23-23 |
23 |