Аппаратная база и программные средства ГИС

Введение в геоинформатику (ГИ)

Разделы и темы курса.

Лабораторные и камеральные работы

Рис. 46 Метод вращательного среза

5.2.5. Гидрогеологические исследования (опытно-фильтрационные работы)

Гидрогеологические исследования выполняются в случае распространения или возможности формирования подземных вод в сфере взаимодействия проектируемого объекта с геологической средой (загрязнение, истощение, прогноз подтопления, возможность ухудшения свойств грунтов).

Полевыми методами определяется коэффициент фильтрации К_ф и радиус влияния скважины (депрессионной воронки) в условиях естественного залегания пород и циркуляции подземных вод.

Коэффициент фильтрации для обломочных пород определяется с помощью откачек воды из скважин. Различают в зависимости от поставленных целей: экспресс-откачка (0,5 суток), пробные, опытные, опытно-эксплуатационные; одиночные и кустовые откачки из скважин. Строится график откачки (зависимость понижения (S) от времени (t) в полулогарифмическом масштабе).

Оборудование необходимое для проведения опытных гидрогеологических работ (насосы глубинные, поверхностные, уровнемеры, полевая лаборатория). Откачки производятся насосом (2–2,5 л/с) или эрлифтом (рис. 47) «air» – воздух, «lift» – подъем (до 10 л/с). Приборы для замеров глубины залегания уровня подземных вод в скважинах – электроуровнемеры, «хлопушки», манометры –для фонтанирующих.

Рис. 47 Схема работы эрлифта

Для определения К_ф для супесей и суглинков применяют методы налива в шурфы и нагнетание воды в скважины.

5.2.6. Стационарные наблюдения (режимные )

Стационарные наблюдения необходимо выполнять для изучения:

– динамики развития опасных геологических процессов (карст, оползни, сели, переработка берегов, выветривание и пр.),

– изменений состояния свойств грунтов,

– изменения уровня, температуры, химического состава подземных вод;

– деформации грунтов оснований.

Продолжительность не менее одного гидрогеологического года или сезона проявления процесса с частотой регистрации экстремальных значений.

В течение камерального периода выполняются лабораторные работы, производится обработка полевых данных и лабораторных анализов. Составляется инженерно-геологический отчет и графические приложения (инженерно-геологическая карта, геологические колонки и разрезы).

Назначение и состав лабораторных испытаний.

1) Определение физических свойств грунтов – плотность, влажность, пористость и пр.

2) Определение механических свойств:

– деформационные – в компрессионных приборах (рис. 48) определяют коэффициент сжимаемости грунта (μ₀) и рассчитывают модуль общей деформации – Е₀ (МПа);

Рис.48 Компрессионный прибор

Компрессия – это сжатие грунта без возможного бокового расширения.

Прикладываем на образец грунта нагрузку (Р₁)– произойдет уплотнение и уменьшение коэффициента пористости (е₁).

Затем прикладываем нагрузку Р₂, получим коэффициент пористости е₂ и т.д. (4–5 ступеней) По результатам испытаний строится график компрессионной кривой и рассчитывается коэффициент сжимаемости грунта

μ₀ = (е₁-е₂)/(Р₂-Р₁), МПа (22)

.

Рис.49 График компрессионного испытания

– прочностные – в сдвиговых приборах определяют угол внутреннего трения φ (град), сцепление С (МПа)

Рис.50 Схема испытаний грунта в сдвиговомприборе.

Сдвиговой прибор представляет собой толстостенный цилиндр, состоящий из 2 частей, одна из которых неподвижна, а другая может смещаться на величину S от действия сдвигающей нагрузки Т.

В прибор помещается образец грунта и нагружается давлением Р₁, затем прикладываем ступенями сдвигающую нагрузку (Т), происходит сдвиг (разрушение образца) при τ₁.

Берём второй образец с Р₂ и получаем τ₂.

Рис.51 Результаты испытаний на сдвиговом приборе.

φ – угол внутреннего трения грунта; Р_е – давление связности; С – сцепление глинистого грунта (начальный параметр прямой). Левый график представленной схемы – доведение до разрушений 3 образцов грунта, обжатого давлениями Р₁< Р₂< Р₃, В результате в момент разрушения образца грунта получаем максимальные значения касательных напряжений сдвига τ_max1, τ_max2, τ_max3, значения которых откладываются на графике τ_max=τ_max(Р) (средний и правый графики представленной схемы). Различие в очертании графиков на данных схемах обусловлено свойствами песка и глины, обладающей способностью сцепления.

– предел прочности на одноосное сжатие определяется для скальных грунтов.

3) Определение агрессивности подземных вод и коррозионной активности грунтов.

4) Определение коэффициента фильтрации.

Состав камеральных работ

«Технический отчет об выполненных инженерно-геологических изысканиях по объекту» включает в себя следующие главы:

1. Общая часть

2. Инженерно-геологические условия площадки

2.1. Физико-географические условия

2.2. Геолого-литологическое строение

2.3. Физико-механические свойства грунтов (ИГЭ)

2.4. Гидрогеологические условия

2.5.Специфические грунты. Геологические и инженерно-геологические процессы

3. Выводы

4. Литература

5. Текстовые приложения

5.1. Техническое задание на производство инженерных изысканий

5.2. Разрешение на производство работ

5.3. Каталог данных по выработкам

5.4. Таблица показателей физико-механических свойств грунтов

5.5. Определение агрессивного воздействия грунтов

5.6. Ведомость определения коррозионной агрессивности грунтов к стали

5.7. Результаты определения компрессионных свойств грунтов

5.8. Результаты определения прочностных свойств грунтов

5.9. Сводная таблица результатов химических анализов подземных вод

5.10.Свидетельство о допуске к работам по выполнению инженерных изысканий

6. Графические приложения

6.1. Схема расположения объекта

6.2. План расположения выработок М 1:500

6.3. Альбом геолого-литологических колонок

6.4. Инженерно-геологические разрезы

1.1. Основные понятия ГИ………………………………………3

1.2. Структуры и функции ГИС; картографические элементы и возможности ГИС……………………………………..-

1.3. Классификации и области применения ГИС……………5

1.4. Комплексирование ГИС с другими типами информационных систем (ИС)……………………………………. -

Дата добавления: 2013-12-12