Прогноз последствий водопонижения

Прогноз суффозионного выноса

Водопонизительные работы изменяют скорость движения и направление потока грунтовых вод. Открытый водоотлив из котлованов и траншей может сопровождаться выносом частиц грунта из стенок за счёт нисходящего потока – механическая суффозия. В несовершенных выемках под их дном возникает восходящий поток, который разрыхляет грунт – фильтрационный выпор. Глубинное водопонижение с помощью иглофильтров уплотняет грунт вокруг котлована и под его дном, вызывая оседание поверхности. В связи со сказанным выше, необходимо произвести прогнозирующую работу и сделать умозаключение по последствиям водопонижения.

Оценим возможность развития суффозионного процесса для песков пылеватых:

Степень неоднородности грунта водоносного слоя составляет C_u = 3,66.

Величину гидравлического градиента рассчитаем по формуле:

, где R – путь фильтрации, равный радиусу влияния, м (используем максимальное значение из таблицы средних значений), S = H – разность напоров(отметок) водоносного слоя, м.

 

График прогноза суффозионного выноса В.С. Истоминой:

I – область разрушающих градиентов фильтрационного потока;

II – область безопасных градиентов

Исходя из полученных данных можно сделать вывод, что развитие суффозионного процесса в песках пылеватых маловероятно.

 

Прогноз оседания земной поверхности при снижении уровня грунтовых вод

 

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

Предварительный расчет осадки территории можно произвести по формуле:

где ;

Удельный вес водонасыщенного грунта :

Удельный вес водонапорного грунта определяется формулой:

Удельный вес минеральной составляющей водонапорного грунта :

кН/м³

Удельный вес воды

Пористость водонапорного слоя:

Величина водопонижения:

Модуль общей деформации в зоне депрессионной воронки:

Вывод: осадка территории очень мала.

 

Рис. 2 Схема оседания поверхности земли при водопонижении:

А – зона аэрации до водопонижения, где - удельный вес грунта; Б – зона полного водопонижения, где _sb - удельный вес грунта; В – зона «осушенного» грунта;

 

Прогноз воздействия напорных вод на дно котлована (траншеи)

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 котловане, где р_изб = g_w*H_w, здесь g_w – удельный вес воды, H_w – столб воды; р_гр = g _*h_гр , здесь g - удельный вес грунта,удерживающего столб воды (водоупор), h_гр – столб грунта.

Скважина №24:

р_изб = g_w*H_w = 10 ∙ (13,5-6,6) = 69,00 кПа – давление напорных вод

р_гр = g _*h_гр = 17,4 ∙ (10,5-6,2) = 74,82 кПа – давление грунта

р_изб = 69,00 кПа < р_гр = 74,82 кПа

На данном участке прорыва напорных вод в котловане не будет.

Рис. 3 Схема воздействий напорных вод на дно котлована

Заключение

 

Рельеф местности представляет собой горную поверхность с уклоном.

По СП 1-195-97 сделан вывод о категории сложности инженерно-геологических условий строительной площадки.

По геоморфологическим условиям площадка относится к II (средней категории сложности), так как поверхность наклонная, слабо расчлененная.

Инженерно-геологические условия средней сложности (III категория сложности). Имеется более трех различных по литологии слоев, залегающих наклонно и с вклиниванием. Мощность изменяется закономерно. Свойства грунтов существенно изменяются в плане и по глубине.

По гидрогеологическим факторам участок имеет II категорию сложности. Горизонт подземных вод обладает напором. Имеется два водоносных горизонта. Тип водоносных горизонтов по условиям залегания – грунтовая вода.

При расчета оценки воздействия напорных вод на дно котлована было выявлено, что Р_изб < Р_гр, следовательно подъем дна котлована не возможен за счет разуплотнения грунта в его основании.

Геологические и инженерно-геологические процессы, отрицательно влияющие на условия строительства и эксплуатации зданий и сооружений, имеют ограниченное распространение и не оказывают существенного влияния на выбор проектных решений, строительство и эксплуатацию объектов.

К необходимым защитным мероприятиям можно отнести внимательный подбор состава цемента (для защиты от разрушения фундаментов зданий и сооружений грунтовыми водами), так же требуется уменьшение избыточного напора.

 

 

Список использованной литературы

 

1. Зеленкова Н.И., Челнокова В.А. Оценка гидрогеологических условий площадки строительства. СПб., 2003.

2. Ананьев В.П., Потапов А.Д. Инженерная геология. М., 2000.

3. Гавич И.К. и др. Сборник задач по общей гидрогеологии. М., 1985.

4. СП 1-195-97. Свод правил для инженерных изысканий в строительстве. М., 1998.