Перечень практических занятий по курсу ИНЖЕНЕРНО-ГЕОЛОГИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ЭКСПЕРТИЗЫ
Задание 1. Характеристика состава грунтов
Задача 1. Гранулометрический и микроагрегатный состав.
Задача 2. Характеристика состава водорастворимых солей в грунтах; Задача 3. Характеристика органического вещества. Задача 4. Характеристика влажности грунтов.
Литература
Е.М. Сергеев. Инженерная геология. М.: МГУ, 1978
Е.М. Сергеев. Грунтоведение. М.: МГУ, 1983
Практикум по грунтоведению. М.: МГУ, 1993
С.Н. Чернышов и др. Задачи и упражнения по инженерной геологии. М.: Высшая школа, 2002
ГОСТ 25100-95 Грунты. Классификация. Межгосударственный стандарт. М.: 1996
СНиП 2.03.11-85. Защита строительных конструкций от коррозии. М.: 1986
Задание 2. Определение свойств грунтов.
Задача 1. Физические свойства грунтов.
Задача 2. Физико-химические свойства грунтов
Задача 3. Физико-механические свойства грунтов. Деформационные свойства. Прочностные свойства грунтов.
Литература
Е.М. Сергеев. Инженерная геология. М.: МГУ, 1978
Е.М. Сергеев. Грунтоведение. М.: МГУ, 1983
Практикум по грунтоведению. М.: МГУ, 1993
С.Н. Чернышов и др. Задачи и упражнения по инженерной геологии. М.: Высшая школа, 2002
Р.С.Зиангиров, П.Э.Роот, С.Д.Филимонов Практикум по механике грунтов М.: МГУ, 1984
ГОСТ 25100-95 Грунты. Классификация. Межгосударственный стандарт. М.: 1996
Задание 3. Составление заключения об инженерно-геологических условиях участка строительства
Задача 1. Построение инженерно-геологического разреза участка строительства. Выделение инженерно-геологических элементов. Статистическая обработка частных значений показателей свойств пород.
Задача 2. Составление заключенияоб инженерно-геологических условиях участка строительства
Литература
ГОСТ 20522-96 Грунты Методы статистической обработки результатов испытаний МНТКС, М.
Е.М. Сергеев. Инженерная геология. М.: МГУ, 1978
Е.М. Сергеев. Грунтоведение. М.: МГУ, 1983
Задание 4. Характеристика состава подземных вод
Литература
В.А. Всеволожский Основы гидрогеологии. М.: МГУ, 2005
П.П. Климентов Гидрогеология, М.: Госгеолтехиздат, 1955
К.Е. Питьева Гидрогеохимия. М.: МГУ, 1988
С.Н. Чернышов и др. Задачи и упражнения по инженерной геологии. М.: Высшая школа, 2002
В.М. Щвец Основы геологии и гидрогеологии. М.: 1985
Задание 5. Определение направления, скорости фильтрации и единичного расхода грунтового потока.
Литература
В.А. Всеволожский Основы гидрогеологии. М.: МГУ, 2005
П.П. Климентов Гидрогеология, М.: Госгеолтехиздат, 1955
С.Н. Чернышов и др. Задачи и упражнения по инженерной геологии. М.: Высшая школа, 2002
В.М. Щвец Основы геологии и гидрогеологии. М.: 1985
Задание 6. Определение притока воды к совершенной скважине с круговым контуром питания при горизонтальном водоупоре
Литература
В.А. Всеволожский Основы гидрогеологии. М.: МГУ,2005
П.П. Климентов Гидрогеология, М.: Госгеолтехиздат, 1955
С.Н. Чернышов и др. Задачи и упражнения по инженерной геологии. М.: Высшая школа, 2002
Задание 1. Характеристика состава грунтов
Задача 1. Гранулометрический и микроагрегатный состав.По данным гранулометрического анализа (таблица 1.1, 1.2, 1.3, 1.4) построить интегральные кривые гранулометрического состава гравелистых, песчаных и глинистых грунтов и микроагрегатного состава глинистых грунтов; определить соотношение D60/D10; коэффициент выветрелости; дать название грунту по классификациям ГОСТ 25100-95 (таблица 1.5) и частным классификациям Е.М. Сергеева (пески) и В.В.Охотина (глинистые грунты).
Гравелистые грунты
Таблица 1.1
Гранулометрический состав гравелистых грунтов
| Размер частиц, мм | Содержание частиц, % по массе | |||||
| Варианты | ||||||
| Более 200 | ||||||
| 200-100 | ||||||
| 100-60 | ||||||
| 60-40 | ||||||
| 40-20 | ||||||
| 20-10 | ||||||
| 10-5 | ||||||
| 5-2 | ||||||
| Менее 2 мм | ||||||
| Остаток на сите после испытаний на истираемость | ||||||
| Более 2 мм | ||||||
| Степень окатанности частиц | ОК | Н | ОК | Н | Н | ОК |
Примечание: ОК-окатанные; Н-неокатанные обломки.
Коэффициент выветрелости – степень выветрелости скального грунта Кwrэто
соотношение выветрелого и невыветрелого образцов одного и того же грунта. Характеризуется через степень истираемости. Коэффициент выветрелости определяют из выраженияКwr=(К1-К0)/К1, где К0 соотношение массы частиц размером менее 2 мм к массе частиц размером более 2 мм до испытания на истираемость; К1- то же после испытания на истираемость. Например (вариант 1): К0 = 6/94 = 0,06; К1 = 32/68 = 0,47;
Кwr = (0,47-0,06)/0,47 = 0,87.
По коэффициенту выветрелости крупнообломочные грунты подразделяются на: невыветрелые 0 ≤ Кwr <0,5, слабовыветрелые 0,5 ≤ Кwr < 0,75, сильновыветрелые
0,75 ≤ Кwr ≤1.
Песчаные грунты
Эффективные диаметры- Диаметры, меньше которых содержится в грунте (по массе) соответственно 60 и 10% частиц.
Степень неоднородности – Отношение эффективных диаметров. Однородный грунт – степень неоднородности ≤3; Неоднородный грунт – степень неоднородности >3;
Таблица 1.2
Гранулометрический состав песчаных грунтов
| Размер частиц, мм | Содержание частиц, % по массе | |||||
| Варианты | ||||||
| Более 5 | ||||||
| 5-2 | ||||||
| 2-1 | ||||||
| 1-0,5 | ||||||
| 0,5-0,25 | ||||||
| 0,25-0,10 | ||||||
| 0,1-0,05 | ||||||
| Менее 0,05 |
Глинистые грунты
Таблица 1.3
Гранулометрический состав глинистых грунтов (сарматские глины, Предкавказье, N13s1)
| Размер частиц, мм | Содержание частиц, % по массе | |||||
| Варианты | ||||||
| > 0,05 | 0,5 | 0,1 | 1,1 | - | 8,4 | |
| 0,05-0,01 | 22,6 | 33,6 | 8,6 | 20,6 | 6,7 | 22,8 |
| 0,01-0,005 | 8,7 | 10,9 | 8,2 | 9,0 | 10,4 | 11,7 |
| 0,005-0,001 | 17,8 | 10,6 | 13,6 | 24,8 | 22,4 | 10,0 |
| <0,001 | 50,4 | 24,8 | 33,6 | 44,5 | 60,5 | 47,1 |
Таблица 1.4
Микроагрегатный состав глинистых грунтов (сарматские глины, Предкавказье, N13s1)
| Размер частиц, мм | Содержание частиц, % по массе | |||||
| Варианты | ||||||
| > 0,05 | 29,3 | 46,7 | 24,0 | 7,9 | 0,4 | 49,1 |
| 0,05-0,01 | 36,4 | 40,7 | 1,9 | 41,7 | 9,3 | 30,0 |
| 0,01-0,005 | 9,3 | 11,8 | 62,0 | 8,0 | 8,7 | 8,6 |
| 0,005-0,001 | 18,1 | 0,4 | 11,9 | 20,6 | 21,7 | 4,6 |
| <0,001 | 6,9 | 0,4 | 0,2 | 21,8 | 59,9 | 7,7 |
По данным гранулометрического и микроагрегатного анализа глинистого грунта рассчитать коэффициент агрегированности грунта.
Коэффициент агрегированности грунта – соотношения выхода частиц <0,005мм и <0,001мм при гранулометрическом и микроагрегатном составе соответственно. По классификации И.М.Горьковой дать название структуры грунта.
Стабилизационная структура возникает у тонкодисперсных грунтов при наличии на поверхности минеральных частиц активных гидрофильных стабилизаторов. Гранулометрический и микроагрегатный составы практически одинаковые. Коэффициент агрегированности для любой фракции близок 1.
Коагуляционная структура встречается в породах, содержащих электролиты, способствующие коагуляции глинистой составляющей. Коэффициент аргегированности для частиц < 1 мкм = 5-45; для частиц < 5 мкм =1.
Пластифицировано-коагуляционная структура образуется в условиях коагуляционного структурообразования при условии содержания органического вещества. Органика коагулирует пылеватую фракцию, оставляя неизменной глинистую фракцию. Коэффициент аргегированности для частиц < 1 мкм не превышает 3; для частиц < 5 мкм превышает 2.
Смешанная коагуляционно-кристаллизационная структура отвечает породе, в которой действуют наряду с молекулярно-ионно-электростатическими взаимодействиями силы химической природы, что определяет большую прочность и хрупкость.Коэффициент аргегированности у таких пород для частиц < 1 мкм достигает 6-38; дя частиц < 5 мкм – 2-30.
Таблица 1.5
Классификация крупнообломочных и песчаных грунтов по ГОСТ 25100-95
| Разновидности крупнообломочных и песчаных грунтов | Распределение частиц по крупности, % от массы воздушно-сухого грунта |
| Крупнообломочные | |
| Валунный грунт (при преобладании неокатанных частиц – глыбовый) Галечниковый грунт (при преобладании неокатанных частиц – щебнистый) Гравийный грунт (при преобладании неокатанных частиц – дресвяный) | Масса частиц крупнее 200 мм – более 50 % Масса частиц крупнее 10 мм – более 50 % Масса частиц крупнее 2 мм – более 50 % |
| Пески | |
| Песок гравелистый Песок крупный Песок средней крупности Песок мелкий Песок пылеватый | Масса частиц крупнее 2 мм – более 25% Масса частиц крупнее 0,5 мм – более 50% Масса частиц крупнее 0,25 мм – более 50% Масса частиц крупнее 0,1 мм – 75% и более Масса частиц крупнее 0,1 мм – менее 75% |
Таблица 1.6
Классификация песчаных грунтов по гранулометрическому составу (по Е. М.Сергееву)
| Песок | Содержание фракций (мм), % | Примечание | ||||
| 2-1 | 1-0,5 | 0,5-0,25 | 0,25-0,1 | 0,1-0,05 | ||
| Грубозернистый | > 70 | |||||
| Крупнозернистый | > 70 | |||||
| Среднезернистый | > 70 | |||||
| Мелкозернистый | > 70 | |||||
| Тонкозернистый | > 70 | |||||
| Крупно-грубозернистый | > 70 | Преобладает грубозернистая фракция | ||||
| Грубо-крупнозернистый | > 70 | Преобладает крупнозернистая фракция | ||||
| Средне-крупнозернистый | > 70 | То же | ||||
| Крупно-среднезернистый | > 70 | Преобладает среднезернистая фракция | ||||
| Мелко-среднезернистый | > 70 | То же | ||||
| Средне-мелкозернистый | > 70 | Преобладает мелкозернистая фракция | ||||
| Тонко-мелкозернистый | > 70 | То же | ||||
| Мелко-тонкозернистый | > 70 | Преобладает тонкозернистая фракция | ||||
| Крупный | Суммарно преобладают | |||||
| Мелкий | Суммарно преобладают |
Примечание:
1. К пескам относятся грунты с песчаными частицами > 80 %, а глинистыми - < 3 %.
2. При содержании гравийных частиц < 5 %, песчаных > 90 %, пылеватых < 10 %, глинистых < 2 % к соответствующему названию песка добавляется название «чистый».
3. При содержании гравийных частиц в количестве 5-20 %, песчаных > 80 %, глинистых < 2 % к соответствующему названию песка добавляется название «гравелистый».
4. При содержании песчаных частиц в количестве > 80 %, пылеватых 10-20 %, глинистых < 3% к соответствующему названию песка добавляется название «пылеватый».
Таблица 1.7
Классификация дисперсных грунтов по гранулометрическому составу (по В.В.Охотину)
| Грунт | Содержание частиц (мм), % | ||
| Глинис- тых <0,002 | Пылеватых 0,002-0,05 | Песчаных 0,05-2 | Гравийных > 2 |
| Глина тяжелая | > 60 | Не регламентируется | < 10 |
| Глина | 30-60 | - | Больше, чем пылеватых |
| Глина пылеватая | 30-60 | Больше, чем песчаных | - |
| Суглинок тяжелый | 20-30 | - | Больше, чем пылеватых |
| Суглинок тяжелый пылеватый | 20-30 | Больше, чем песчаных | - |
| Суглинок средний | 15-20 | - | Больше, чем пылеватых |
| Суглинок средний пылеватый | 15-20 | Больше, чем песчаных | - |
| Суглинок легкий | 10-15 | - | Больше, чем пылеватых |
| Суглинок легкий пылеватый | 10-15 | Больше, чем песчаных | - |
| Супесь тяжелая | 6-10 | - | Больше, чем пылеватых |
| Супесь тяжелая пылеватая | 6-10 | Больше, чем песчаных | - |
| Супесь легкая | 3-6 | - | Больше, чем пылеватых |
| Супесь легкая пылеватая | 3-6 | Больше, чем песчаных | - |
| Песок | < 3 | - | Больше, чем пылеватых |