Отчет по практике: Изучение инженерно-геологических и гидрогеологических условий участка

Глубина залегания от 3.0 до 5.8 м. И зависит от гипсометрических отметок. Водообильность отложений зависит от гранулометрического состава водовмеща-ющих пород. Дебит скважин колеблется от 1 до 4.8 м/с при понижении 6.5-8 м, удельный дебит изменяется от 0.15 до 0.76 л/с. Коэффициент фильтрации изменяется от 8 л/с.

Водоносный горизонт среднечетвертичных аллювиальных отложений (aQ3hz)

Распространен на второй надпойменной террасе (хазарской). Водовмещающими породами являются мелкозернистые пески, мощностью до 10 м. Вскрыт на глубине 15.5 м, уровень воды устанавливается на глубине 8.0 , что соответствует абсолютной отметке 32.5 м. Дебит скважин составляет 1.6 л/с при понижении 5 м. Воды пресные с минерализацией 0.44 г/дм3, жесткость 7.6 моль/дм3 . В целом водоносные горизонты современных, верхние и среднечетвертичные отложений гидравлических взаимосвязаны между собой и поверхностными водами рек Самара и Волга. В связи, с чем основными источниками питания служат поверхностные воды, и разгрузка осуществляется в реки Самара и Волга.

Водоносный горизонт казанских отложений верхней перми (Р2 kz)

Распространен в исследуемом районе повсеместно, вскрывается на глубинах 20-35 м. Водовмещающими породами служат трещиноватые, местами закарстованные известняки и доломиты. Нижним водоупором служит гипсоносная толща нижней перми. Водообильность казанского водоносного горизонта в районе исследований велика и характеризуется дебитами скважин 15-30л/с при понижениях соответственно 1-6 м. Коэффициент фильтрации варьируется от 50-280 м/сут. Подземные воды описываемого водоносного горизонта, характеризуется гидрохимической зональностью, как по площади, так и по глубине. По площади более пресные воды распространены на расстоянии 1.5-2.5 км от Реки Волги и Самара с минерализацией 0.5-0.8 г/дм³ и общей жесткостью до 7 моль /дм³. В центральной части водораздела воды имеют повышенную минерализацию до 2.5 г/дм³ и общую жесткость до 20 моль/дм3 и более. По вертикали верхнепермский водоносный горизонт распределяется на две зоны: пресную до абсолютных отметок 0-10 м, и минеральную. Общая мощность обводнения отложений 100 м.

Водоносный горизонт нижнепермских отложений (Р1)

Этот водоносный горизонт вскрывается на глубине более 110 м. Водовмещающими породами служат трещиноватые известняки и доломиты Воды напорные, уровень подземных вод устанавливается на абсолютной 30-35 м. Водообильность водоносного горизонта велика. Она характеризуется дебитами от 9 л/с до 150 л/с при понижениях 1.4-3.25 м., удельные дебиты по скважинам достигают 27.5 л/с.

По химическому составу воды соотносятся с сульфатным, минерализация их достигает 13.5 г/ дм³.

2.4 Инженерно-геологические условия

На территории Самарской области выражены современные геологические процессы: водная и ветровая эрозия, карст, затопление и подтопление паводковыми водами, переработка берегов (абразия), оползни, заболачивание, перевевание песков.

Наиболее подвержены водной эрозии почвы в возвышенных районах Предволжья и Высокого Заволжья, расположенные в лесостепной зоне, где сильно расчленен рельеф, выпадает большее количество осадков и распространены почвы, легко поддающиеся размыву: черноземы типичные, остаточно-карбонатные, выщелоченные. На юге области почвы более плотные: черноземы остаточно-луговатые, реже солонцеватые или солонцы лугово-черноземные меньше подверженные эрозионным процессам. Водная эрозия развивается под действием временных и постоянно действующих водотоков. Ее следствием является процесс оврагообразования.

Карстовые и суффозионные процессы довольно широко развиты в северной части области. Своим проявлением они обязаны выходами на поверхность или неглубоким залеганием карбонатных или галогено-сульфатных пород.

Основные районы развития карста на территории Самарской области расположены в междуречье Сока и Самары и на территории Самарской Луки. На Сокско-Самарском междуречье насчитывается более 500 карстовых воронок, сосредоточенных в основном, вдоль реки Волги в районе населенных пунктов Старо- и Ново-Семейкино.

На территории Самарской Луки карст представлен воронками и пещерами вблизи населённых пунктов Гаврилова Поляна, Бахилова Поляна, Винновка, а также в Аскульском овраге. Карбонатные породы здесь сильно трещиноваты, закарстованы и местами превращены в доломитовую муку.

Кроме того, проявления карста на небольших участках отмечены вдоль реки Сок (населенные пункты Преображенка, Зеленый, Малиновка, Радаевка, Боровки, Сергиевка), в междуречье рек Самары и Чапаевки (сёла Воскресенка и Каменный Брод), а также рек Чапаевки и Иргиз (сёла Березовый Гай, Красноармейское, Волчанка, Падовка, Михайло-Овсянка). Участки с линейным развитием карстовых образований отмечены в Клявлинском районе Самарской области.

Затопление и подтопление паводковыми водами выражено в долинах рек Волга, Сок, Уса, Самара, Кондурча, Большой Кинель, Чагра, Чапаевка, Большой Иргиз. Участки переувлажнения особенно широко отмечены по долинам рек Сок, Кинель, Кондурча.

Активная переработка берегов рек происходит по всей территории области. Отмечается активная абразионная переработка берегов реки Кондурчи, в меньшей степени реки.Сок.

Основную работу по размыву берегов водохранилищ производят волны высотой 0,5 - 1 м. Как показывают наблюдения, наиболее значительные отступления берега достигают 6-8,5 м за год (село Приволжье, село Давыдовка, посёлок Екатериновка). Наиболее устойчивые берега, практически не меняющие своего очертания расположены у села Печерское и города Октябрьск.

Под влиянием процессов переработки берегов (абразии) активизируются оползни.

В границах Самарской области оползни приурочены, в основном, к склонам речных долин, сложенных отложениями юры, нижнего мела и четвертичными грунтами, где они опускаются к урезу воды и непосредственно омываются водами рек и водохранилищ.

Наиболее протяженная оползневая зона расположена на правом берегу реки Волги в районе г. Октябрьска, пос. Кашпир (район г. Сызрань) и в Паньшинской котловине. Оползневые процессы заметно выражены на правом берегу Саратовского водохранилища между сёлами Ширяево и Подгоры.

Очень интенсивно оползни проявляются ниже оврага Белый Ключ до села Климовка. Классическим примером оползней служат оползневые террасы на меловых склонах правого берега реки Волги и у села Подвалье Шигонского района.

Перевевание песков. Наибольшие площади этими процессами ранее были охвачены территории Ставропольского района, Волго-Усинского междуречья и правобережья долины реки Самары, в границах Кинельского района. Здесь образовались дюны высотой 10-15 м, местами до 25 м, сложенные полимиктовыми песками. В настоящее время перевевание песков происходит на участках, затронутых техногенным воздействием, большая площадь распространения песков закреплена лесной растительностью.

Заболачивание имеет максимальные проявления на лево- и правобережье нижнего течения реки Сок после впадения в нее реки Кондурчи.

Потенциальная опасность другого опасного геологического процесса - техногенного подтопления, существует на территориях, где размещены сооружения нефтедобычи, поскольку процессу нефтедобычи сопутствует технологическая закачка пластовых вод в продуктивные горизонты.

3. Характеристика геологического строения, гидрогеологических и инженерно-геологических условий участка

3.1 Рельеф и геоморфология

В геоморфологическом отношении участок изысканий расположен в средней части Волжского склона междуречья Волги и Самары.

Поверхность площадки относительно ровная, спланированная, уклон территории в северо-западном направлении.

Абсолютные отметки поверхности участка работ изменяются от 38,30 м до 39,50 м. Балтийской системы (по устьям выработок).

3.2 ГЕОЛОГИЧЕСКОЕ СТРОЕНИЕ

Геологическое строение площадки определяется развитием четвертичных делювиальных суглинков(dQ), светло-коричневого цвета, макропористых, просадочных, полутвердых, с прослойками мелкозернистого песка. Вскрытая мощность слоя колеблется от 18,5м до 18,9м.

Сверху суглинки перекрыты почвенно-растительным слоем (pedQIV), который представлен полутвердыми суглинками черного цвета гумусироваными с корнями растений, его мощность составляет от 1,0м до 1,5м.

С поверхности они перекрыты насыпными грунтами (tQIV), представленными смесью чернозема, суглинка, с включением строительного мусора и щебня до 10%. Залегают не повсеместно, встречены только в районе скважины №9, толщина слоя 0,5м.

Литологическая характеристика.

Ниже приводится описание сводного геолого-литологического разреза площадки по материалам бурения:

Таблица 3.1 Сводный геолого-литологический разрез

.3 ГИДРОГЕОЛОГИЧЕСКИЕ УСЛОВИЯ

Гидрогеологические условия участка характеризуются наличием водоносного горизонта. На момент проведения изысканий (сентябрь 2014 г.) подземные воды вскрыты на глубине 7,5-8,2 м.

Установившийся уровень грунтовых вод близок к его низкому положению в годовом цикле сезонных колебаний.

Питание водоносного горизонта осуществляется за счет инфильтрации атмосферных осадков и утечек из подземных водонесущих коммуникаций и продуктопроводов, разгрузка - подземным стоком в сторону р. Волги.

Максимально высокое положение УГВ следует ожидать в периоды весеннего снеготаяния (апрель-май) и осенних дождей (октябрь-ноябрь). Амплитуда сезонных колебаний составляет 1,5 -2,0 м.

По результатам химического анализа (приложение 6) грунтовые воды слабосолоноватые с минерализацией 0,68 - 0,69 г/л Гидрокарбонатно-сульфатно-хлоридная-магниево-кальциево-натриевого типа. Степень агрессивного воздействия подземных вод на бетон на портландцементе неагрессивная. Подземная вода к арматуре ж/б конструкций при постоянном погружении - неагрессивная, и слабоагрессивная при периодическом смачивании. [11].

В процессе эксплуатации сооружения, в периоды весеннего половодья и возможных интенсивных утечек из водонесущих коммуникаций, прогнозируется возможность образования локальных линз грунтовых вод типа «верховодка» и, как следствие, замачивание грунтов под фундаментом.

3.4 ФИЗИКО-МЕХАНИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ГРУНТОВ

         По данным бурения скважин и лабоpатоpным испытаниям грунтов, в результате статистической обработки в соответствии с требованиями ГОСТ 25100-2011 [9] и ГОСТ 20522-2012 [10] в геологическом pазpезе площадки до глубины 20.0м выделены следующие инженеpно-геологические элементы (ИГЭ):

Ниже излагается характеристика физико-механических и коррозионных свойств грунтов.

Насыпной грунт (ИГЭ-1) и почвенно-растительный слой (ИГЭ-2) должны быть удалены из-под фундамента на всю мощность, во избежание развития больших неравномерных осадок.

ИГЭ-3 Суглинок легкий, полутвердый, просадочный, мощность 4,5-7,0м

Число пластичности грунта колеблется от 7 до 9% (среднее 8%), показатель текучести колеблется от -0,75 до 0,00. По среднему значению грунт классифицируется как полутвердый.

Остальные показатели физических свойств грунта, полученные в результате обработки значений каждого показателя согласно ГОСТ, приведены в таблице № 3.1

Таблица 3.1 Показатели физических свойств грунта

Расчетная величина плотности грунта природной влажности при доверительной вероятности α = 0.85 равна 1.71 т/м3, при α = 0.95 - 1.68 т/м3. В состоянии водонасыщения при доверительной вероятности α = 0.85 равна - 1.96 т/м3, при α = 0.95 - 1.97 т/м3.

По данным сдвиговых испытаний на приборах Маслова-Лурье, прочностные свойства грунта ИГЭ-3 в состоянии водонасыщения характеризуются значениями угла внутреннего трения 20-19° и удельного сцепления 26-24кПа.

Нормативные и расчетные значения параметров сдвига, определенные в соответствие с ГОСТ, приведены в таблице 3.2.

Таблица 3.2 нормативных и расчетных характеристик физико-механических свойств грунтов

По данным лабораторных исследований грунт по отношению к бетону и железобетону на обычном портландцементе неагрессивный.

По отношению к углеродистой и низколегированной стали грунт обладает высокой коррозионной агрессивностью.

ИГЭ-4 Суглинок легкий, мягкопластичный, мощность 11,9-14,0м.

Число пластичности грунта колеблется от 8 до 13% (среднее 10,5%), показатель текучести колеблется от 0,54 до 0,73. По среднему значению грунт классифицируется как мягкопластичный.

Остальные показатели физических свойств грунта, полученные в результате обработки значений каждого показателя согласно ГОСТ, приведены в таблице № 3.3.

Таблица 3.3 Показатели физических свойств грунта