- •Оценка инженерно-геологических условий и прогноз неблагоприятных процессов по трассе трубопровода
- •1 Введение
- •2.4 Результаты гранулометрического анализа
- •2.5 Данные химического анализа
- •3 Аналитический блок
- •3.1 Характеристика и оценка рельефа участка
- •3.2 Анализ геологического строения
- •Определение наименования грунта, оценка его свойств и состояния (Скважины № 2,11)
- •Определение степени неоднородности грунта.
- •Определение глубины промерзания и возможности развития морозного пучения.
- •Численные показатели Ip и Sr примем из таблицы «Показатели свойств и состояния грунтов (скважины № 2, 7, 9, 11, 12)», недостающие значения определим по гост 25100-95 «Грунты».
- •Расчет притока воды к траншее.
- •Оценка возможности развития суффозионного процесса.
- •4.5 Признаки коррозийной активности грунтовых вод
- •Оценка агрессивности грунтов к стальным конструкциям
- •Заключение
Федеральное агентство по образованию
Санкт-Петербургский государственный архитектурно-строительный университет
Кафедра геотехники
Дисциплина: инженерная геология
Курсовая работа на тему:
Оценка инженерно-геологических условий и прогноз неблагоприятных процессов по трассе трубопровода
Работу выполнил:
Адамов Г.С.
Работу проверил:
Захаров М.С,
Санкт-Петербург
2011 г.
СОДЕРЖАНИЕ
1 ВВЕДЕНИЕ…………………………………………………………………..….3
2 ФАКТИЧЕСКИЙ МАТЕРИАЛ………………………………………………...5
2.1 Карта фактического материала………………………………………...…….5
2.2 Колонки буровых скважин……………………………………………...…....7
2.3 Показатели свойств и состояния грунтов……………………………….....12
2.4 Результаты гранулометрического анализа……………………………...….13
2.5 Данные химического анализа…………………………………………….....13
3 АНАЛЕТИЧЕСКИЙ БЛОК…………………………………………………...14
3.1 Характеристика и оценка рельефа участка ………………………………..14
3.2 Анализ геологического строения…………………………………………...14
3.3 Определение наименования грунта, оценка его свойств и состояния…...15
3.4 Определение степени неоднородности грунта……………………….……15
3.5 Определение глубины промерзания и возможности развития морозного пучения …………………………………………………………………………..16
3.6 Расчёт притока воды к траншее………………………………………….....19
3.7 Оценка возможности развития суффозионного процесса……………...…21
4 ХИМИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ……………………………………………...…….23
ЗАКЛЮЧЕНИЕ…………………………………………………………...……..27
СПИСОК ЛЕТЕРАТУРЫ……………………………………………………….28
1 Введение
На строительство и эксплуатацию трубопроводов оказывают влияние инженерно-геологические условия территории. Изучение этих условий входит в состав инженерных изысканий для строительства. Природными элементами инженерно-геологических условий являются геоморфология (рельеф), геологическое строение (разрез), гидрогеологические условия (подземные воды, их параметры и режим),геологические процессы и явления, состав и свойства горных пород – грунтов и др.
На застроенных (освоенных) территориях инженерно-геологические условия могут изменяться под воздействием техногенных факторов, например:
-
утечки воды из тепловых сетей вызывают изменение природного режима грунтовых вод и влияют таким образом на свойства и состояние грунтов;
-
транспортирование газа с отрицательной температурой приводит к формированию аномальных зон промерзания фунтов и, как следствие, к более интенсивному развитию геокриологических (мерзлотных) процессов (морозное пучение, просадка при оттаивании);
-
динамическое воздействие транспорта вдоль автомобильных и железнодорожных магистралей вызывает изменение состояния и свойств дисперсных грунтов: уплотнение песков малой степени водонасыщения и разжижения песков, насыщенных водой, тиксотропное разупрочнение мягко-текучепластичных и текучих глинистых грунтов и др.
В связи с этим состав инженерно-геологических изысканий включают составление прогноза изменений геологических условий в сфере взаимодействия проектируемых объектов с геологической средой. Геологические и техногенные факторы каждый в отдельности, а чаще в различных сочетаниях друг с другом могут оказывать механические, температурные и химические (биохимические) воздействия на трубопроводы, вызывая их повреждения.
В общей системе тепло- и газоснабжения ее линейная часть - трубопроводы и сооружения о трассе (смотровые колодцы, газораспределительные пункты и станции) – является наиболее уязвимой. Это связано со спецификой трубопроводов:
-
весьма низкой нагрузкой, менее 0,04 МПа;
-
высокой чувствительностью к динамическим и температурным деформациям в грунте;
-
положительной плавучестью газопроводов;
-
значительной протяженностью трасс и, вследствие этого, частой сменой природных и техногенных условий от участка к участку.
Для обоснования инвестиций, разработки проекта и рабочей документации проводят инженерно-геологические изыскания. При этом используются и лабораторные методы:
-
проходка горных выработок (скважины, шурфы и др.);
-
геофизические исследования (электро-, сейсморазведка, термометрия и др.);
-
различные методы зондирования (статическое, динамическое);
-
лабораторные определения состава, состояния и свойств грунтов и подземных вод и др.
Скважины и шурфы располагаются по оси трассы и поперечникам, а также в местах пересечения трассы с реками, оврагами, дорогами и т.п.. Глубина выработок и расстояние между ними зависят от стадии изысканий, сложности геологических условий, наличия водостоков, транспортных и инженерных коммуникаций и регламентируются СП 11-105-97 «Инженерно-геологические изыскание изыскания для строительства», а также производственно-отраслевыми (ведомственными) нормативными документами.
В пределах Северо-Западного региона РФ основные проблемы трубопроводной сети связаны преимущественно:
-
с толщей слабых водонасыщенных грунтов (морозное пучение, механическая суффозия, тиксотропное разупрочнение, коррозионная активность грунтов к металлу, агрессивные свойства подземных вод по отношению к бетону);
-
участками болот и заболоченных территорий (оплывание откосов траншей, всплывание газопровода при прокладке его в мощной толще торфа, неравномерные осадки насыпей на болотах и т.п.);
-
территориями, поднятыми гидронамывом или насыпными фунтами (неравномерное оседание, агрессивные и коррозионно-активные воды). Другие проблемы, связанные с оползнями, карстовыми провалами, деформацией русел рек и т.п., в указанном регионе возникают редко.
2 ФАКТИЧЕСКИЙ МАТЕРИАЛ
2.1 Карта фактического материала
2.2 Колонки буровых скважин
Колонки буровых скважин №№ 2, 5, 8, 11.
2.3 Показатели свойств и состояния грунтов
Номера скважин |
Влажность W, д. ед. выше у. г. в. И ниже у. г. в. |
Коэффициент пористости, e |
Коэффициент водонасыщения S, д. ед. выше у. г. в. И ниже у. г. в. |
Число пластичности Ip |
Показатель текучести IL |
2 |
0,21/0,26 |
0,720 |
0,78/0,96 |
- |
- |
7 |
0,25/0,30 |
0,820 |
0,82/0,97 |
- |
- |
9 |
0,17/0,21 |
0,580 |
0,78/0,97 |
- |
- |
11 |
0,19/0,21 |
0,606 |
0,88/0,98 |
0,05 |
0,21 |
-
Влажность характеризуется количеством воды, заполняющей поровое пространство и равняется отношению массы испарившейся воды к массе сухого вещества породы
W = g2 / g1 = ρ / ρd – 1
-
Для характеристики степени насыщения пород водой служит коэффициент водонасыщения, отражающий отношение естественной влажности к их полной влагоёмкости
S = W/Wп = W ρs / e0 ρв ( обычно ρв = 1 г/см3).
-
Для ориентировочного суждения о состоянии глинистых пород часто используют показатель консистенции
IL = (W – WP)/(WL - WP)
-
e – коэффициент пористости грунта
e = n/(1-n) = ρs / ρd -1