Отчет по практике на местности

Структуры глинистых грунтов сложные, разнообразные. Каждая глинистая порода не представляет собой сплошную, монолитную массу. Минеральные  частицы (скелет породы) занимают лишь часть объема породы. Другую ее часть  составляют поры, заполненные воздухом, либо воздухом с водой или только водой. В большинстве случаев  глинистые грунты (глины, суглинки, супеси) представляют собой сочетание  трех фаз — твердой (минеральной), жидкой и газообразной. Количественное сочетание этих фаз непостоянно  и существенно сказывается на свойствах глинистых пород.

Глинистые грунты — это наиболее распространенные основания различных зданий и  сооружений. Их особенностью является большая сжимаемость под давлением, изменение свойств во времени. Здания и сооружения на глинистых грунтах  претерпевают осадку. Этот процесс  продолжается длительное время (месяцы, годы). Сжатие глинистых грунтов  происходит за счет уменьшения их общей  пористости.

Супеси  характеризуются относительно благоприятными свойствами при использовании их в качестве материала проезжей части  грунтовых дорог и в основаниях дорожных покрытий. Они малопластичны  и непластичны. В сухом состоянии  обладают достаточной связностью, пылеобразование  незначительно. Быстро просыхают, не набухают и не обладают липкостью. Эти грунты устойчивы в сухом и во влажном  состоянии, так как сочетают положительные  стороны песчаных (большое внутреннее трение и хорошую водопроницаемость) и глинистых (связность в сухом  состоянии) частиц.

Суглинки  бывают легкие, тяжелые и пылеватые. Суглинки легкие отличаются связностью и незначительной водопроницаемостью. Пластичность, липкость, набухание  и капиллярные свойства проявляются  в заметной степени, особенно с увеличением  содержания глинистых частиц. Тяжелые  суглинки в сухом состоянии обладают значительной связностью и плотностью, трудно поддаются разработке. Медленно просыхают после увлажнения и  обладают ничтожной водопроницаемостью. Пластичность, липкость, набухание, влагоемкость и капиллярные свойства резко  выражены. Суглинки легкие пылеватые  и тяжелые пылеватые по свойствам  близки к тяжелым суглинкам. Большая  высота капиллярного поднятия воды и  способность переходить в плывунное  состояние при увлажнении (при  небольшом содержании глинистых  частиц) обуславливают весьма неудовлетворительные свойства этих грунтов при использовании  в дорожных сооружениях.

После проведения необходимых организационно-хозяйственных  мероприятий изыскательский отряд  или партия выезжает на место будущего строительства и приступает к  работам (съёмка, буровые, геофизические  и другие работы).

Окончательная обработка полевых материалов и  результатов лабораторных анализов производится в стационарных условиях в течение камерального периода. Камеральная обработка материалов завершается составлением инженерно-геологического и гидрогеологического отчётов.

 

Геоморфологические  наблюдения

Рельеф участка

Рельеф - это совокупность неровностей земной поверхности разного масштаба, называемых формами рельефа. Рельеф формируется  в результате воздействия на литосферу  внутренних и внешних процессов.

Равнина — это тип рельефа, который  характеризуется малыми колебаниями  высот, не выходящих за пределы 200 м. Равнины подразделяют по их отношению  к уровню моря, общей форме поверхности, глубине, степени и типу расчленения, происхождению.

По отношению  к уровню моря выделяют равнины отрицательные (депрессии, впадины), лежащие ниже уровня моря; низменные, в пределах от 0 до 200 м над уровнем моря; возвышенные  — с отметками от 200 до 500 м; и  нагорные, имеющие отметки поверхности  свыше 500 м. По общей форме поверхности  равнины подразделяют на горизонтальные, наклонные, вогнутые и выпуклые.

Все равнины  разделены на три класса:

• плоские, нерасчлененные или слаборасчлененные равнины (уклон 0,005);
• мелкорасчлененные равнины (уклон от 5 до 25 м на 2 км протяжения);
• глубокорасчлененные равнины и возвышенности (уклон от 20 до 200 м на 2 км протяженности).

Равнины — наиболее удобные территории для  расселения, на которые человек активно  воздействует инженерно-строительной деятельностью.

Горный  рельеф

Горы  – участки земной поверхности, приподнятые  над уровнем моря на высоту более 500 м. Горы считаются низкими, если их высота от 500 до 1000 м; средними – от 1000 до 2000 м и высокими – свыше 2000 м. Горы различаются не только по высоте, но и по форме. Группа гор, вытянутых цепочкой, носит название горный хребет. По происхождению горы принято делить на тектонические, вулканические и эрозионные.

Тектонические — это такие горы, которые образуются в результате сложных тектонических  нарушений земной коры (образование  складок, надвигов и различного рода разломов).

Вулканические возникают в результате проявления вулканических процессов. Они распространены менее широко, чем тектонические  и приурочены к определенным частям земного шара.

Эрозионные  горы образовались в результате глубокого  эрозионного расчленения древних  аккумулятивных равнин из-за поднятия их над базисом эрозии. Обычно происходит опускание или подъем отдельных  участков благодаря разломам, что  сближает эрозионные горы с тектоническими глыбовыми горами.

Эти глобальные формы рельефа подразделяются на генетические группы:

1) архитектурные, 

2) структурные, 

3) скульптурные.

Первые  формируются под влиянием процессов  общепланетарного, космического характера, вторые - под ведущим влиянием эндогенных сил; третьи - под преобладающим воздействием экзогенных процессов. Особо рассматривают формы рельефа, сформировавшиеся в результате деятельности человека.

По происхождению  выделяют аккумулятивные и денудационные  формы рельефа.

Среди аккумулятивных форм выделяют:

а) аллювиальные и озерно-аллювиальные,

б) аллювиальные и озерно-аллювиальные с эоловой  обработкой,

в) ледниковые,

г) морские и морские с эоловой обработкой.

Среди денудационных  форм различают равнины:

а) на кристаллическом  основании,

б) на кристаллическом  основании с развитием на поверхности  ледниковых форм,

в) на складчатом основании,

г) на горизонтально  лежащих или пологопадающих пластах,

д) то же, но с развитием на поверхности  ледниковых форм, с развитием лёссового  покрова.

При изучении рельефа особо фиксируется внимание на различных современных геологических  процессах, оказывающих большое  влияние на микрорельеф особенности  почвообразования. Описываются различные овраги, балки, западины, сухие конусы выноса; всевозможные просадки, оползни, блюдца, оплывины, выходы родников, отмечаются все виды деятельности человека - разработка карьеров, буровые работы, строительство дорог, сброс промышленных стоков, применение минеральных удобрений и ядохимикатов, оросительные и осушительные мелиорации и т.д. Обращается внимание на высотное положение местности (вертикальная зональность.

Гидрогеологические  наблюдения

Наблюдения  предполагают описание естественных выходов  грунтовых вод, литологическую характеристику водоносных горизонтов, описание физических свойств воды, определение расхода  и типа источников.

Гидрологические методы исследования водоемов

Гидросфера  — это водная оболочка Земли. К  ней относят: поверхностные и  подземные воды, прямо или косвенно обеспечивающие жизнедеятельность  живых организмов, а также вода, выпадающая в виде осадков. Вода занимает преобладающую часть биосферы. Из 510 млн. км²  общей площади земной поверхности на Мировой океан приходится 361 млн. км² (71%). Океан — главный приемник и аккумулятор солнечной энергии, поскольку вода обладает высокой теплопроводностью. Основными  физическими свойствами водной среды являются ее плотность (в 800 раз выше плотности воздуха) и вязкость (выше воздушной в 55 раз). Кроме того, вода характеризуется подвижностью в пространстве, что способствует поддержанию относительной гомогенности физических и химических характеристик. Водные объекты характеризуются температурной стратификацией, т.е. изменением температуры воды по глубине. Температурный режим имеет существенные суточные, сезонные, годовые колебания, но в целом динамика колебаний температуры воды меньше, чем воздуха. Световой режим воды под поверхностью определяется ее прозрачностью (мутностью). От этих свойств зависит фотосинтез бактерий, фитопланктона, высших растений, а следовательно, и накопление органического вещества, которое возможно лишь в пределах эвфотической зоны, т.е. в том слое, где процессы синтеза преобладают над процессами дыхания. Мутность и прозрачность зависят от содержания в воде взвешенных веществ органического и минерального происхождения. Из наиболее значимых для живых организмов абиотических факторов в водных  объектах следует отметить соленость воды — содержание в ней растворенных карбонатов, сульфатов, хлоридов. В пресных водах их мало, причем преобладают карбонаты (до 80%). В океанической воде преобладают хлориды и отчасти сульфаты. В морской воде растворены практически все элементы периодической системы, включая металлы. Другая характеристика химических свойств воды связана с присутствием в ней растворенного кислорода и диоксида углерода. Особенно важен кислород, идущий на дыхание водных организмов. Жизнедеятельность и распространение организмов в воде зависят от концентрации ионов водорода (рН). Все обитатели воды — гидробионты приспособились к определенному уровню рН: одни предпочитают кислую, другие — щелочную, третьи — нейтральную среду. Изменение этих характеристик, прежде всего в результате промышленного воздействия, ведет к гибели гидробионтов или к замещению одних видов другими.

Прозрачность  воды

В речной воде находятся взвешенные вещества, которые уменьшают ее прозрачность. Существуют несколько методов определения  прозрачности воды.

1. По  диску Секки. Чтобы измерить  прозрачность речной воды, применяют  диск Секки диаметром 30 см, который  опускают на веревке в воду, прикрепив к нему груз, чтобы диск уходил вертикально вниз. Вместо диска Секки можно применять тарелку, крышку, миску, положенные в сетку. Диск опускается до тех пор, пока он не будет виден. Глубина, на которую вы опустили диск, и будет показателем прозрачности воды.

2. По  кресту. Находят предельную высоту  столба воды, через которую просматривается  рисунок черного креста на  белом фоне с толщиной линий  равной 1 мм, и четырех черных кружочков  диаметром равным 1 мм. Высота цилиндра, в котором проводится определение,  должно быть не менее 350 см. На дне его расположена фарфоровая  пластинка с крестом. Нижняя  часть цилиндра должна быть  освещена лампой в 300 Вт.

3. По  шрифту. Под цилиндр высотой 60 см и диаметром 3-3,5 см подкладывают  стандартный шрифт на расстоянии 4 см от дна, исследуемую пробу  наливают в цилиндр, так чтобы  можно было прочитать шрифт,  и определяют предельную высоту  столба воды.

Мутность  воды

Повышенную  мутность вода имеет за счет содержания в ней грубодисперсных неорганических и органических примесей. Определяют мутность воды весовым методом, и  фотоэлектрическим колориметром. Весовой  метод заключается в том, что 500-1000 мл мутной воды профильтровывают через  плотный фильтр диаметром 9-11 см. Фильтр предварительно высушивается и взвешивается на аналитических весах. После фильтрования фильтр с осадком высушивают при  температуре 105- 110 градусов в течение 1,5 - 2 часов, охлаждают и вновь  взвешивают. По разности масс фильтра  до и после фильтрования рассчитывают количество взвешенных веществ в  исследуемой воде.

Определение запаха воды

Запахи  в воде могут быть связаны с  жизнедеятельностью водных организмов или появляться при их отмирании - это естественные запахи.

Запах воды в водоеме может обуславливаться  также попадающими в него стоками  канализации, промышленными стоками - это искусственные запахи.

Сначала дают качественную оценку запаха по соответствующим  признакам: болотный, землистый, рыбный, гнилостный, ароматический, нефтяной и  т.д. Силу запаха оценивают по 5 балльной шкале.

Колбу с  притертой пробкой заполняют  на 2/3 водой и тотчас закрывают, интенсивно встряхивают, открывают и тотчас отмечают интенсивность и характер запаха.

 

 

Определение цветности воды

Качественную  оценку цветности производят, сравнивая  образец с дистиллированной водой. Для этого в стаканы из бесцветного  стекла наливают отдельно исследуемую  и дистиллированную воду, на фоне белого листа при дневном освещении  рассматривают сверху и сбоку, оценивают  цветность как наблюдаемый цвет, при отсутствии окраски вода считается  бесцветной.

Скорость  течения реки

Для определения  скорости течения реки нужно выбрать  относительно ровный участок длиной не менее 30 м и отметить его вешками (створы). Поплавок бросают в воду выше верхнего створа. При прохождении  им верхнего створа включают секундомер или засекают время по часам. Затем  засекают время при прохождении  поплавком нижнего створа, затем  высчитывают скорость в м/сек. Для  более точного определения поверхностного течения поплавки бросают на середину и ближе к берегам, вычисляя среднюю  скорость течения реки.

 

 

 

Объём выполняемых инженерно-геологических исследований бывает различен. Это связано со стадией проектирования (предварительные или детальные исследования), геологической изученностью района (изученный, малоизученный, неизученный), сложностью геологического строения (сложные складки, горизонтальное залегание слоёв и т. д.), особенностями свойств грунтов (грунты, требующие и не требующие специальных работ), конструктивными особенностями сооружений и их капитальностью.

Основной  объём инженерно-геологических работ  приходиться на исследования, проводимые период до проектирования. На этом этапе  инженерно-геологические исследования обеспечивают получение необходимых  данных, связанных с геологией  местности, со свойствами грунтов и  получением инженерных выводов. Изучение геологии местности позволяет установить лучший участок для строительства, влияние геологических процессов  на сооружение и влияние самого сооружения на природную обстановку. Изучение грунтов позволяет определить их свойства, решить вопрос о необходимости  улучшения их свойств и составить  представление о наличии в  данном районе тех или иных строительных материалов. Важное место занимают инженерные выводы. При этом устанавливается  глубина заложения фундаментов  и величина допускаемых давлений на грунт, прогнозируются устойчивость сооружения, величины ожидаемых осадков  и т. д.