КР № 1 №2

3. Классификация элювиальных скальных грунтов по степени выветрелости обломочного материала (при содержании крупнообломочной фракции более 30 %)

Наименование	Коэффициент выветрелости Kwr при исходных
элювиальных	породах
скальных грунтов
	Магматических и		Осадочных
по степени
выветрелости	метаморфических		сцементированных
Слабовыветрелый	0,5		0,33
Выветрелый	0,5–0,75		0,33–0,67
Сильновыветрелый	>0,75		>0,67

4. Классификация бесструктурных элювиальных грунтов, не

обладающих пластическими свойствами по гранулометрическому составу

Наименование видов структурного	Предел прочности на сжатие Rc,
элювия	МПа
Сапролит слабый	5–15
Сапролит средней прочности	15–30
Сапролит повышенной прочности	30–50
Рухляк слабый	30
Рухляк средней прочности	30–50
Рухляк повышенной прочности	>50

5. Классификация грунтов по степени размягчаемости в воде

Разновидность грунтов	Коэффициент размягчаемости Ksof , д. ед.
Неразмягчаемый	≥0,75
Размягчаемый	<0,75

Задание 4

Охарактеризуйте одну из форм дислокаций горных пород, взятую в соответствии с номером варианта из таблицы 4. Необходимо дать характеристику дислокации, привести схематический рисунок и оценить её влияние на условия строительства различных сооружений.

Таблица 4

Номер	Форма дислокаций
варианта	горных пород
8	Надвиг

Надвигами называют разрывы взбросового строения, возникающие одновременно со складчатостью или накладывающиеся на складчатые структуры. Они характеризуются хрупким отрывом или вязким разрушением горных пород без заметных предварительных пластических деформаций, либо сопровождаются очень незначительными пластическими деформациями.

Рис. 2.46 Надвиг.	Рис. 2.47 Различные виды надвигов.
АБВГ – плоскость надвига; АБ – линия	а – крутой; б – пологий;
простирания плоскости надвига; АГ – линия	в – горизонтальный; г – ныряющий.
падения плоскости надвига; 1 – лежачее
крыло надвига; 2 – висячее крыло надвига.

У надвига есть плоскость надвига (поверхность сместителя) надвиговый или висячий бок или крыло и поднадвиговый или лежачий бок или крыло (рис. 2.46). Активным элементом надвига может быть и поднадвиговый бок, при относительной неподвижности висячего бока, и в таком случае разрыв будет называться поддвигом. Амплитуды смещений у надвига могут быть значительно больше, чем у взбросов, но в большинстве случаев они не превышают первые сотни метров.

По наклону поверхности разрыва выделяются четыре вида надвигов: крутые (с углом наклона сместителя более 45º), пологие (с углом наклона поверхности разрыва менее 45º),

горизонтальные (с приблизительно горизонтальным расположением сместителя) и ныряющие, когда поверхность разрыва на отдельных участках наклонена в сторону видимого перемещения пород (рис. 2.47).

Влияние надвига на условия строительства равносильно землетрясению.

Пример: Мушкетовский надвиг Мушкетовский надвиг является одним из крупнейших

тектонических нарушений Донецко-Макеевского района. На рассматриваемом участке он перебурен одной скважиной № 547. Согласно инженерно-геологической колонки он описывается зоной щебенистых грунтов мощностью 16 м и выходит непосредственно под наносы. По данным УкрНИМИ мощность зоны интенсивно измененных пород составляет по трассе 63 м. Вместе с тем, возникает сомнение относительно приводимых величин, так как расстояние между соседними скважинами составляет 30-40 м, а нарушение перебурено только одной скважиной. Определение физико-механических свойств пород в зоне Мушкетовского надвига не производилось, поскольку исследования были направлены на получение (уточнение) местоположения выходов нарушений. Для цели строительства эта задача не является основной, так как их положение может быть уточнено в процессе проходки. Вместе с тем, задача определения свойств пород в зоне нарушений не была решена.

Задание 5

Определить коэффициент фильтрации массива водоносных песков по результатам откачки из одиночной скважины. Данные для расчета приведены в таблице 5.

						Таблица 5
	Номер	Мощность	Дебит	Понижени	Радиус
				е уровня		Радиус
		водоносног	скважин		влияния
				воды в		скважин
	вариант	о горизонта	ы Q,		скважин
				скважине		ы r, м
	а	Н, м	м3/сут.		ы R, м
				S, м
	8	26	3003	6	315	0,1

Дано:

Н = 26 м;

Q = 3003 м3/сут;

S = 6 м;

R = 315 м; r = 0,1 м

Найти: Кф,

Решение:

Коэффициент фильтрации можно определить двумя способами, используя формулу Дюпюи:

а) по величине слоя воды в скважине после откачки h, м;

б) через последовательное понижение уровня воды в скважине при откачке S, м.

Подставив в формулу Дюпюи числовое значение π = 3,14 и заменив натуральные логарифмы десятичными, получим формулу, более удобную для расчётов:

Q = π * Кф (H2-h2)/ln R – ln r или Q = 1,366 * Кф (H2-h2)/lg R – lg r ,

Откуда Кф = Q*(lg R – lg r)/1,366 * (H2-h2), где

Кф - коэффициент фильтрации, м/сут;

Q - дебит скважины, м3/сут;

R- радиус депрессионной воронки, м;

r - радиус скважины, м;

H - мощность водоносного горизонта, м;

h - слой воды в скважине после откачки, м.

По условию задачи неизвестна величина h. При решении задачи первым способом ее находят вычитанием понижения уровня воды в скважине после откачки из мощности водоносного горизонта h = Н –

S.

h = 26 – 6 = 20 м.

Подставив числовые значения в любую из вышеприведенных формул, определим коэффициент фильтрации по слою воды в скважине после откачки:

Кф = Q*(lg R – lg r)/1,366 * (H2-h2) = 3003 * (lg 315 – lg 0,1)/ 1,366 * (262 – 202) = 3003 * (2,498 – (-1)/1,366*(676-400) = 10504,49/377,016 =

27,86 м/сут.

Задание 6

Описать виды воды в горных породах, дать характеристику специфических особенностей и их влияние на физико-механические свойства грунтов.

Таблица 6

	Номер	Виды воды
	варианта
	3 и 8	Гравитационная

При увеличении влажности почвы до предела, когда капиллярные силы уже не в состоянии удерживать возрастающее количество воды, последняя заполняет все крупные поры и стекает в нижние горизонты или по уклону под влиянием гравитационных сил (собственного веса).

Таким образом, гравитационная вода – это свободная вода, которая образуется в почве сверх капиллярной и под влиянием силы тяжести стекает вниз.

Скорость этого стекания замедляется во времени. В верхних горизонтах почвы остатки гравитационной влаги могут удерживаться в течение нескольких суток и даже недель. Эта водоудерживающая способность

почвы дает возможность проводить поливы большими нормами и не очень часто, что облегчает орошение.

Гравитационная вода образуется после поливов, после дождей и таяния снега. Эта вода доступна для растений, но вследствие большой скорости движения и кратковременного нахождения в почве сама непосредственно в питании растений участвует мало. Наибольшее количество гравитационной воды соответствует полной влагоемкости. Присутствие в почве в значительных количествах свободной гравитационной воды – явление неблагоприятное, свидетельствующее об избыточном увлажнении и способствует заболачиванию.

Она подразделяется:

а) просачивающаяся – гравитационная вода передвигается по норам и трещинам сверху вниз и возникает при появлении в почве воды сверх удерживающей силы капилляров;

б) грунтовая – гравитационная вода, поступающая в водоносный горизонт, где заполняет все поры, образуя грунтовую воду. Она расположена над водоупорным слоем и удерживается за счет его водонепроницаемости. Грунтовая вода насыщает водоносный горизонт и под действием гидростатического давления может течь по подземному уклону. Различают напорную и безнапорную, подвижную и неподвижную грунтовую воду.

в) верховодка – гравитационная вода, которая скапливается в верхних слоях почвы или грунта над водонепроницаемыми (слабопроницаемыми) прослойками.

Гравитационная вода обладает всеми свойствами обычной воды. Она оказывает взвешивающее действие на твердые частицы грунта и на фундамент сооружения, замерзает и превращается в лед при температуре О °С, имеет плотность, принимаемую в расчетах

оснований сооружений р* = 1,0 т/м3, может содержать вещества в коллоидном состоянии, растворять соли и газы.

Полное насыщение грунта свободной водой действует резко отрицательно на его физические свойства.

Задание 7

Составить описание геологического процесса, выбранного в соответствии с номером варианта по таблице 6. При характеристике геологических процессов необходимо рассмотреть: причины образования, стадии развития, условия строительства сооружений в районах развития этих процессов, мероприятия по их предупреждению и борьбе с ними.

Таблица 7

Номер	Геологические
варианта	процессы
8	Заболачивание

Заболачивание – это процесс возникновения болота на избыточно увлаженных участках земной поверхности вследствие затруднённого стока или близкого залегания к поверхности водоносных или водоупорных грунтов, а также изменения режима испарения, например, в результате лесных пожаров. Данный процесс приводит к образованию илов, сапропелей, торфа и при дальнейшем зарастании водоёмов постепенно затягивает всю поверхность водоёма.

Причины заболачивания

Чаще всего заболачивается территория, которая находится в низине, поскольку там высоко располагаются грунтовые воды. Такому процессу