Описание буровых скважин к геологической карте 1 2 страница

Вдоль линии скважин размечают границы слоев и проставляют их абсолютные отметки, которые вычисляют как разность между абсолютной отметкой устья скважин и глубин залегания соответствующих слоев. В интервале каждого слоя (на полосе шириною 1 -2 см) условными обозначениями, взятыми из стратиграфической колонки, отмечают карандашом состав и возраст горных пород. Далее на топографический профиль переносят с карты точки пересечения поверхности со стратиграфическими границами и карандашом справа и слева от точек отмечают относительный возраст пород.

Прежде чем проводить границы слоев на разрезе, восстанавливают в общих чертах доступную нам историю геологического развития изучаемо­го участка. Рассматривая стратиграфическую колонку и колонки скважин на разрезе видим, что наиболее древними породами вскрытыми скважина­ми, являются протерозойские граниты. Между ними и залегающими выше верхнедевонскими аргиллитами имеется стратиграфический перерыв, во время которого происходило разрушение гранитов и формировался рельеф, поверхность которого имела сложную форму. Это подтверждается тем, что кровля гранитов, вскрытая рядом скважин (2, 6, 11, 20) попавших на разрез, вскрыта на различных абсолютных отметках. На верхнедевонских аргилли­тах без стратиграфического перерыва залегают нижнекаменноугольные известняки. Граница между ними является почти горизонтальной. В послекаменноугольное время вплоть до начала четвертичного периода осадконакопления на данном участке не происходило. В нижнечетвертичное время по пониженным частям рассматриваемой территории протекал поток, час­тично размывший нижнекаменноугольные известняки и даже верхнедевон­ские аргиллиты, который оставил свои отложения в виде крупных песков с гравием и галькой (fgQ₁). В верхнечетвертичное время начала вырабаты­ваться долина реки. Вероятно, что река в это время частично размыла вод­но-ледниковые отложения, а затем оставила свои (аQ₃). В четвертичный период уровень реки несколько раз менялся, в результате чего были час­тично размыты верхнечетвертичные осадки, затем отложены современные (аQ₄) и они же частично размыты.

Сделав такой анализ, завершают рисовку разреза, используя при этом как границы слоев, вскрытые скважинами, так и стратиграфические грани­цы, перенесенные на топографический профиль с карты. Карандашные за­писи убирают, условными обозначениями производят штриховку выделен­ных в разрезе слоев и обозначают индексами их относительный возраст.

После этого вычисляют абсолютные отметки уровней подземных вод как разность между абсолютной отметкой устья скважины и глубиной залегания соответствующего уровня. Если напорный уровень выше устья, то берется не разность, а сумма. Вычисленные отметки записываются справа от линии скважины и проводят уровни грунтовых вод пунктирной, а напорных - штрих-пунктирной линиями (рис. 5)

2.5. Выбор метода полевых исследований свойств горных пород

Задание № 5

Дано: наименование показателей, характеризующих свойства и со­стояние песчаных и глинистых пород- влажность, плотность, консистенция и плотность сложения; химический, минеральный и зерновой составы; временное сопротивление одноосному сжатию, сдвигающее усилие, сцеп­ление и угол внутреннего трения; модуль деформации, абсолютная и относительная просадочность, давление набухания, расчетное давление на ос­нование и несущая способность свай; коэффициенты выветрелости и фильтрации.

Требуется выделить те показатели, которые можно определить полевым методом, указанным в варианте.

Вариант	Методы полевых исследований	Гост
	Статическое зондирование	20069-81
	Динамическое зондирование	19912-81
	Испытание грунтов штампом	20276-85
	Испытания прессиометром	20276-81
	Испытания на срез целиков грунта	23741-79
	Испытание эталонной сваей	24942-81
	Испытание свай в грунте	5686-78
	Опытное замачивание грунтов	20276-85
	Опытная откачка из скважины	23278-78
	Вращательный срез	21719-80
	Поступательный срез	21719-80

Пример ответа. С помощью статического зондирования дается предваритель­ная оценка следующих свойств песчано-глинистых грунтов: нормативные угол внут­реннего трения и модуль деформации, расчетное давление на основание, несущая спо­собность свай для глинистых и плотность сложения для песчаных грунтов.

2.6. Обработка результатов лабораторных исследований физико-механических свойств горных пород

Задание № 6

По приведенным ниже результатам ситового анализа несвязанных пород построить интегральную кривую зернового состава, определить степень неоднородности и дать наименование пород

Зерновой состав частиц % по массе	Вариант
Более 200мм						-		-	-
200-100 -//-	-
100-60 -//-	-							-	-
60-40 -//-
40-20 -//					-		-		-
20-10 -//-					-				-
10-5 -//-					-
5-2 -//-
менее 2 -//-
Степень окатанности Частиц	ОК	Н	ОК	Н	Н	ОК
Примечание: ОК-окатанные; Н- неокатанные.

Решение варианта 1. Для определения названия породы по зерново­му (гранулометрическому) составу последовательно определяют суммар­ное содержание частиц (%), начиная от наиболее крупных фракций, и сравнивают его с табличными значениями (ГОСТ 25100-82): крупнее 200 м -4%, или менее 50 % -значит порода не валунная; крупнее 10 мм-(4+5+9+28)= 46% или менее 50%; значит порода не галечниковая; крупнее 2 мм - (46+33+15)=94% или более 50%, следовательно порода гравийная (с учетом преобладания окатанных частиц). Для построения интегральной кривой гранулометрического состава вычисляют суммарное содержание частиц (%), начиная от самых мелких и результаты сводят в таблицу

Диаметры частиц, мм	<2	<5	<10	<20	<40	<60	<100	<200
Суммарное содержа­ние частиц А,%

По этим данным строят кривую (рис. 7 а), откладывая по оси абс­цисс диаметры частиц, а по оси ординат суммарное содержание частиц (%) менее данного диаметра. С целью сокращения горизонтального размера графика, особенно при наличии в породе частиц, отличающихся по размеру на несколько порядков, по оси абсцисс откладывают не диаметры, а их логарифмы (рис. 7 б). Эффективные диаметры d₁₀ и d₆₀ находят графи­чески, проводя горизонтальные прямые через точки на оси ординат, соот­ветствующие 10 и 60% суммарного содержания частиц, до пересечения с интегральной кривой, и опускают перпендикуляр из точек пересечения на ось абсцисс (рис. 76). По графику определяют: d₁₀«3,3 мм; d₆₀«11,5 мм и вычисляют степень неоднородности Сн=d₆₀/d₁₀=1 1,5/3,3=3,5. Следователь­но, порода крупнообломочная, гравийная, неоднородная.

Задание № 7

В лабораторных условиях определены: плотность частиц грунта у_м, естественная влажность W, плотность грунта r, максимальная молекуляр­ная влагоемкость W_м, влажность на границе текучести W_i, влажность на границе раскатывания W_r. Требуется вычислить указанные ниже показате­ли.

Ва ри ан т	Рм, г/см3	Р, г/см3	W	Wм	WL	Wr	Вычислить
	2,75	2,03	0,24	0,16	0,40	0,20	Коэффициент пористости, полную влагоемкость, консистенцию.

	2,69	1,89	0,21	0,15	0,31	0,22	Пористость, недостаток насыщения, число пластичности.
	2,67	1,83	0,11	0,08	0,20	0,15	Полную влагоемкость, консистенцию, плотность сухого грунта, пористость, степень влажности.
	2,72	1,94	0,30	0,21	0,37	0,29	Недостаток насыщения полную влагоемкость, коэффициент пористости, пластичность.
	2,80	2,11	0,40	0,29	0,30	0,21	Объемную влажность, плотность сухого грунта, коэффициент пористости, консистенции, степень влажности.
	2,80	2,15	0,35	0,27	0,30	0,27	Степень влажности, коэффициент водоотдачи, пористость, число пластичности.
	2,65	1,91	0,27	0,17	0,21	0,12	Плотность сухого грунта, коэффициент водоотдачи, консистенцию
	2,79	2,01	0,41	0,29	0,35	0,26	Полную влажность, коэффициент пористости, недостаток насыщения, степень влажности.
	2,68	2,10	0,29	0,14	0,28	0,19	Объемную влажность, плотность сухого грунта, пористость, консистенцию, относительную влажность.

Порядок работы. Показатели физико-механических свойств грунтов вычисляют по формулам (табл. 2).

Таблица 2

Физические величины и классификационные показатели грунтов

№	Характеристика	Определение характеристики	Обозначение, формула
	Плотность частиц грунта, г/см3	Отношение массы сухого грунта к объему его твердой части	Рм
	Плотность грунта, г/см	Отношение массы грунта (включая массу воды в его порах) к занимаемой этим грунтом объему.	р
	Влажность	Отношение массы воды, со­держащейся в грунте, к массе сухого грунта.	W
	Плотность сухого грунта, г/см3	Отношение массы сухого грунта к объему занимаемо­му этим грунтом (включая объем пор)
	Пористость	Отношение объема пор к объему всего грунта, включая поры
	Коэффициент порис­тости	Отношение объема пор к объему твердой части скеле­та грунта
	Относительная влаж­ность (степень влаж­ности)	Отношение объема воды к объему пор грунта - степень заполнения пор водой rв -плотность воды, г/см3
	Полная влагоемкость	Влажность грунта, соответ­ствующая полному заполне­нию пор водой
	Естественная влажность	Влажность грунта в природ­ном состоянии	W
	Максимальная молекулярная влагоемкость	Влажность грунта при мак­симальной толщине пленок связанной воды	Wм
	Объемная влажность	Отношение объема воды, со­держащейся в грунте, к об­щему объему грунта	W0=Wrck
	Коэффициент водо­отдачи	Разность между полной влагоемкостью и максимальной молекулярной	m=Wn-Wм=еrв-Wrм
	Недостаток насыщения	Отношение объема пор, не заполненных водой, к обще­му объему грунта	mн=rм(Wn-W)
	Граница текучести	Влажность, при которой связный грунт переходит из пластичного состояния в те­кучее и наоборот	WТ
	Граница раскатыва­ния	Влажность, при которой связный грунт переходит из твердого состояния в пластичное и наоборот	Wp
	Число пластичности	Разность влажностей на гра­ницах текучести и пластич­ности	In=WT-Wp
17	Консистенция	Показатель состояния грунта нарушенной структуры

2.7. Карта гидроизогипс, ее анализ

Задание № 8.

При выполнении изыскательских работ на строительной площадке пробурено 12 скважин, расположенных в плане по углам квадратной сетки, как показано на рис. 8, на расстоянии 25 м одна от другой. В табл.3 приве­дены абсолютные отметки устьев скважин (в числителе) и результаты еди­новременного замера глубин залегания уровней грунтовых вод (в знамена­теле). Используя эти данные, постройте на топографической основе карту гидроизогипс мсштаба 1:500, приняв сечение горизонталей и гидроизогипс через 1 м. На карте покажите направление потока и выделите участки с глубиной залегания уровня грунтовых вод менее 2 м.

Указание по построению карты гидроизогипс. В заданном масштабе на карту наносят план расположения скважин, обозначая их кружками диаметром 2 мм, как указано на рис. 8 для варианта 1. Слева от каждой скважины записывают ее номер, справа в числителе - абсолютную отметку устья, а в знаменателе - абсолютную отметку уровня грунтовых вод (УГВ). Абсолютную отметку УГВ в каждой скважине вычисляют как разность между отметкой устья и глубиной залегания УГВ. Далее строят горизонта­ли рельефа для чего путем интерполяции между абсолютными отметками устьев скважин находят точки с абсолютными отметками, равными целому числу (по заданию сечение горизонталей и гидроизогипс равно 1 м). Со­единив точки с одинаковыми отметками плавными линиями, получают го­ризонтали рельефа (на рис. 8 обозначены тонкими линиями). Горизонтали рельефа строят в коричневом или сером цвете. Аналогично путем интерпо­ляции находят точки с абсолютными отметками УГВ. Соединив точки с одинаковыми отметками УГВ плавными линиями, получим гидроизогипсы (на рис. 8 - жирные линии)

Интерполяции удобно проводить с помощью палетки (рис. 9), пред­ставляющей собой систему параллельных линий (масштабную сетку), про­веденных на кальке на равном расстоянии друг от друга (обычно 2-5 мм).

Интерполяция выполняется в такой последовательности.

Точки, отметки уровней которых подлежат интерполяции, соединя­ют вспомогательными прямыми линиями, которые убирают после оконча­ния работы. Палетка накладывается на одну из точек таким образом, чтобы отметка на палетке и отметка точки совпали. Эта точка (устье скважины) фиксируется путем прокола булавкой. Далее палетка поворачивается во­круг булавки до тех пор, пока отметка второй точки не совпадет с отметкой на палетке. На пересечении отрезка, соединяющего точки с масштабной сеткой палетки, находят искомые точки (рис. 9 б). Интерполяцию целесо­образно проводить, соединяя отрезками ближайшие точ^и так, чтобы по­следние образовывали в плане треугольники. При составлении карты гид-роизогипс нельзя интерполировать отрезок между точками, расположен­ными по разные стороны поверностных водотоков и водоемов.

Для выделения участков с глубиной залегания УГВ менее 2 м, нахо­дят точки пересечения горизонталей и гидроизогипс с разностью отметок 2 м. Линия, проведенная через эти точки - гидроизобата - будет границей участка. На рис. 8 гидроизобата показана пунктирной линией, а участок с глубиной залегания УГВ менее 2 м заштрихован.

Таблица 3

Абсолютные отметки устьев скважин (в числителе) и глубин залега­ния уровней грунтовых вод (в знаменателе)

Вари ант	Номера скважин
	13,1 4,1	12,2 3,9	11,3 5,6	10,8 2,7	13,6 3,6	13,4 2,8	12,5 2,0	12,2 1,6	16,1 3,5	15,3 3,2	14,7 0,9	13,5 0,3
	12,4 3,9	11,3 2,4	10,6 1,5	10,5 1,8	13,0 3,2	12,5 2,0	12,3 1,7	12,4 2,8	15,3 3,2	14,2 1,3	13,7 0,4	13,3 2,3
	13,6 3,6	13,1 2,8	12,5 2,0	12,4 1,7	16,7 3,6	15,1 3,2	14,4 1,1	13,5 0,4	18,2 1,3	18,3 4,2	18,2 3,1	17,0 2,0
	13,2 4,1	12,5 2,9	12,0 2,4	11,7 3,5	15,2 4,2	14,0 2,0	13,6 1,2	13,3 3,3	18,8 5,0	18,0 4,2	17,3 3,6	17,2 5,2
	10,3 4,2	9,1 4,3	8,4 2,6	7,5 1,6	10,6 3,8	10,3 3,4	9,5 2,3	9,1 1,5	13,3 3,6	12,2 3,2	11,2 1,3	10,5 0,2
	9,1 4,3	8,2 2,5	7,6 1,6	7,5 2,0	10,1 3,2	9,5 2,4	9,4 1,8	9,2 2,5	12,0 3,2	11,3 1,7	10,5 0,8	10,3 2,3
	10,6 3,6	10,1 3,0	9,5 2,3	9,6 1,5	13,2 3,5	12,4 3,2	11,5 1,1	10,5 0,2	15,6 3,3	15,3 4,0	15,1 2,9	14,3 2,4
	10,1 3,6	9,5 2,1	9,4 1,5	9,6 2,5	11,2 3,3	12,3 0,9	10,5 0,2	10,3 2,3	15,0 4,2	15,4 3,2	14,3 1,9	14,4 4,1
	15,2 3,5	15,7 2,5	16,7 3,6	17,5 5,4	14,2 4,1	14,3 2,2	15,4 3,0	15,0 4,4	10,3 2,2	10,5 0,3	11,2 1,4	12,3 3,2
	15,7 2,2	16,6 3,7	17,5 5,3	18,2 5,4	17,3 2,1	15,0 2,8	15,2 4,4	15,4 3,3	10,5 0,2	11,2 0,9	12,3 3,2	13,4 3,5
	8,5 2,6	9,1 1,7	10,0 4,3	10,5 4,1	10,8 3,2	11,3 0,9	8,5 2,9	11,8 6,2	12,6 5,5	13,1 6,5	9,2 3,5	13,1 6,6
	6,9 2,2	8,1 3,3	10,2 4,3	9,5 3,8	7,9 6,6	6,3 4,7	6,7 2,4	7,9 1,3	9,5 2,7	4,8 2,6	3,2 1,5	6,5 1,4

2.8. Определение водопритоков к водозаборным сооружениям

Задание № 9

По данным, приведенным в табл. 4, постройте схему и определите объем двухстороннего притока грунтовой воды к совершенной дренажной канаве. Геологический разрез представлен крупнозернистым песком.

Таблица 4

Дата добавления: 2015-06-28