ПРИЛОЖЕНИЕ 7. ГЕОХРОНОЛОГИЧЕСКАЯ ТАБЛИЦА
| Эра | Период и его обозначение | Цветовое обозначение |
| Кайнозойская KZ | Четвертичный (квартер) Q Неогеновый (неоген) N Палеогеновый (палеоген) 
| Желтовато-серый Лимонно-желтый Оранжево-желтый |
| Мезозойская MZ | Меловой (Мел) К Юрский (юра) J Триасовый (триас) Т | Зеленый Синий Фиолетовый |
| Палеозойская PZ | Пермский (пермь) Р Каменноугольный (карбон) С Девонский (девон) D Силурийский (силур) S Ордовиковский (ордовик) О Кембрийский (кембрий)? | Оранжево-коричневый Серый Коричневый Серо-зеленый светлый Оливковый Голубовато-зеленый |
| Протерозойская PR | Розовый | |
| Архейская А | Сиренево-розовый |
Примечания.
1. Геологическое время разделяется на эры- и периоды, а толща горных пород — на соответствующие группы и системы. Названия групп и систем повторяют названия эр и периодов: палеозойская, четвертичная, неогеновая и т. д.
2. Периоды (системы) подразделяются на эпохи (отделы); четвертичный на четыре, неогеновый, меловой, пермский, девонский и силлурийский—на две (два), остальные — на три. Эпохам даются названия: ранняя, средняя, поздняя при делении периода на три эпохи или ранняя и поздняя при выделении двух эпох.,
Отделы соответственно именуются: нижний, средний, верхний или нижний и верхний. Самая молодая эпоха (отдел) четвертичного периода (системы) называется голоцен или современная (современный). Эпохи (отделы) обозначаются арабскими цифрами. Например: индекс K2 означает, что порода образовалась в позднемеловую эпоху мелового периода и относится к верхнемеловому отделу меловой системы.
3. Эпохи подразделяются на века (ярусы). В настоящем пособии они не рассматриваются.
|
|
ПРИЛОЖЕНИЕ 10. КЛАССИФИКАЦИЯ СКАЛЬНЫХ ГРУНТОВ ПО ГОСТ 25100—95 «ГРУНТЫ. КЛАССИФИКАЦИЯ»*
А. По пределу Прочности на одноосное сжатие (МПа): очень прочные Rc > 120; прочные 120 > Rc > 50; средней прочности 50 > Rc > 15; мало прочные 15 > Rc > 5; пониженной прочности 5 > Rc > 3; низкой прочности 3 > Rc > 1; очень низкой прочности Rc < 1.
Б. По степени выветрелости: невыветрелые (монолитные) Кws = 1, слабовыветрелые 1 > Кws > 0,9; выветрелые 0,9 > Кws > 0,8; сильновыветрелые (рухляки) Кws < 0,8.
В. По коэффициенту размягчаемости: неразмягчаемые Ksof > 0,75; размягчаемые Ksof<0,75.
2.2. Назовите обозначенные ниже геологические эры и периоды, расположив их в хронологическом порядке. Между породами какого возраста имеется стратиграфический перерыв?
| Варианты | Индексы | Варианты | Индексы |
| 2.2.1 2.2.2 2.2.3 2.2.4 2.2.5 | D, J, О, S Р, N, T, Q С, Р, D, К К, Q, T, J T, D, C, P | 2.2.6 2.2.7 2.2.8 2.2.9 2.2.10 | С, S, Р, О P, K, C, J J, Q, T, N T, P, N, C O, J, C, K |
Пример ответа 2.2.1. Стратиграфический перерыв между юрой и девоном: отсутствуют отложения триасового, пермского и каменноугольного возраста (см. прил. 7).
2.3. На геологической карте даны условные обозначения 
PR и 
N. Это индексы состава и возраста магматических горных пород. Прочитайте их наименования и относительный возраст. Какая из пород образовалась раньше? Греческими буквами обозначаются: — граниты, 
—сиениты; 
—диориты; 
— габбро; 
—ультраосновные породы (пироксениты, периододиты, дуниты); 
—липариты и 
— кварцевые порфиры; 
— трахиты; 
— андезиты; — базальты и 
—диабазы.
| Варианты | Индексы | Варианты | Индексы | Варианты | Индексы |
| 2.3.1 | О2; J1,
| 2.3.5 | λS2; λK, | 2.3.9 | Сз; νС1
|
| 2.3.2 | Т2; N2
| 2.3.6 | αР2; Р,
| 2.3.10 | γО3; С3
|
| 2.3.3 | Q1; D2
| 2.3.7 | νN,; λO2 | 2.3.11 | α02; S,
|
| 2.3.4 | К1; К2
| 2.3.8 | j3; D,
| 2.3.12 | Р2;λТ3
|
Пример ответа 2.3. По индексам PR и N можно заключить, что протерозойские граниты образовались раньше неогеновых базальтов.
|
|
2.4. Ниже приведены условные обозначения (индексы) условий образования и возраста четвертичных отложении. Как называются эти отложения? Какая из пород образовалась раньше?
| Варианты | Индексы | Варианты | Индексы | Варианты | Индексы |
| 2.4.1 | edQ1; lQ4 | 2.4.5 | Q2; daQ4
| 2.4.9 | eQ1; hQ3 |
| 2.4.2 | dQ2; aQ3 | 2.4.6 | tQ4; laQ3 | 2.4.10 | gQ4; mQ2 |
| 2.4.3 | tQ4; cQ4 | 2.4.7 | pQ4; mQ1 | 2.4.11 | Q4; dQ1
|
| 2.4.4 | eQ1; dpQ2 | 2.4.8 | fgQ3; Q2
| 2.4.12 | tQ2; aQ3 |
2.15. В процессе проведения геологической съемки получены данные о литологическом составе, возрасте, мощности, форме залегания, несущей способности пород, слагающих изучаемую террриторию, об уровнях залегания подземных вод и выходах их в виде источников. Ответьте на вопрос.
| Варианты | Вопросы |
| 2.15.1 2.15.2 2.15.3 2.15.4 | Какой из признаков принимается для проведения границ на геологической карте? Какие из признаков отражаются на геологической карте и каким образом? Какие из признаков отражаются на геологическом разрезе и каким образом? Какие из признаков пород отражаются только в пояснительной записке к карте? |
2.16. В процессе проведения геологической съемки получены данные о литологическом составе, возрасте, происхождении, мощности, водоносности четвертичных отложений, слагающих изучаемую территорию, и об уровнях подземных вод. Ответьте на вопрос.
|
|
| Варианты | Вопросы |
| 2.16.1 2.16.2 2.16.3 | Какие признаки являются основой для проведения границ на карте четвертичных отложений? Какие признаки показываются только на разрезе четвертичных отложений и каким образом? Какие признаки показываются на карте и разрезе? |
2.17. Как изображаются перечисленные ниже признаки горных пород — цветом, буквенными индексами, штриховкой или каким-либо другим способом? Приведите примеры.
| Варианты | Вопросы |
| 2.17.1 2.17.2 2.17.3 2.17.4 2.17.5 2.17.6 2.17.7 2.17.8 2.17.9 | Происхождение четвертичных отложений на карте четвертичных отложений. Возраст горных пород на геологических картах Возраст четвертичных отложений на карте четвертичных отложений Литологический состав пород на геологических картах Литологический состав горных пород на картах четвертичных отложений Литологический состав горных пород на геологических разрезах Элементы залегания слоёв и разрывные нарушения на геологических картах Разрывные нарушения на геологических разрезах Литологический состав толщи на стратиграфической колонке |
2.18. Каково взаимное расположение линий горизонталей границ слоёв на геологической карте при горизонтальном и негоризонтальном залегании горных пород?
2.19. На рис. 2.2 /приложение 1/ изображены фрагменты геологических карт территорий с примерно горизонтальной поверхностью рельефа масштаба 1:2000. Покажите возможный разрез по линии 1—1 в предположении, что слои горных пород залегают согласно и каждый слой в пределах карты имеет постоянную мощность. Какая форма нарушенного залегания пород (дислокация) видна на карте и разрезе? Между породами какого возраста наблюдается стратиграфический перерыв?
| Варианты | № рисунка |
| 2.19.1 2.19.2 2.19.3 2.19.4 | 2.2, а 2.2, б 2.2, в 2.2, г |
2.10. Покажите па схематическом разрезе первичные формы залегания осадочных горных пород: стой, линзу, прослой, выклинивание и пережим слоя, фациальный переход одних пород в другие. Для слоя укажите его кровлю, подошву и мощность.
2.11. Покажите на пространственной схеме элементы моноклинально.залегающего слоя (пласта): линию падения, линию простирания, угол и азимут падения, кровлю, подошву, мощность, видимую мощность.
2.12. Покажите схематически на разрезе синклинальную и антиклинальную складки. На схеме укажите элементы складки: крылья, замок, ядро, угол складки (при вершине), осевую плоскость.
2.13. Схематически изобразите названные ниже дислокации. Чем они принципиально отличаются друг от друга?
| Варианты | Дислокации | Варианты | Дислокации |
| 2.13.1 | Флексура, сдвиг | 2.13.3 | Грабен, синклиналь |
| 2.13.2 | Моноклинальность, сброс | 2.13.4 | Антиклиналь, горст |
2.14. Изучив геологический разрез, представленный на рис. 2.1, назовите относительный возраст горных пород, слагающих рассматриваемую территорию. Между какими геологическими периодами произошла тектоническая деформация и как называется изображенная на разрезе дислокация? Какие слои залегают между собой согласно и какие несогласно? Наблюдается ли в разрезе стратиграфический перерыв?
Пример ответа порис. 2.1, а. Территория сложена пороками гаменноуголъного, пермского, триасового, неогенового, палеогенового и четвертичного возраста. Тектоническая деформации произошла и триасовый период или в послетриасовое время (до палеогена), о чем свидетельствуют смятые в антиклинальную складку породы триаса, перми и карбона, залегающие между собой согласно. Стратиграфический перерыв наблюдается между триасом и палеогеном. В это время в юре и мглу происходило разрушение верхней части антиклинали. В кайнозойское время произошло накопление палеогеновых, неогеновых и четвертичных отложений, залегающих между собой согласно. Толп и же кайнозойских пород залегает несогласно по отношению к отложениям более древним.
ОСНОВЫГРУНТОВЕДЕНИЯ
3.1. Масса образца грунта ненарушенного сложения объемом 50 см3 при естественной влажности равна g (г), после сушки на воздухе стала g1 (г), а после высушивания в термостате — go (г). Объем минеральной части грунта равен Vs (см3). Определите указанные ниже показатели, используя их определения и обозначения, приведенные в табл. 3.1.
| Вариант | g | g1 | g0 | Vs | Определить |
| 3.1.1 | 87,52 | 81,58 | 81,09 | 30,48 | Плотность частиц грунта и объемную влажность |
| 3.1.2 | 86,14 | 76,30 | 75,62 | 28,22 | Плотность и полную влагоем- кость |
| 3.1.3 | 88,35 | 73,28 | 72,41 | 26,82 | Естественную влажность и коэффициент пористости |
| 3.1.4 | 94,46 | 72,03 | 70,34 | 25,67 | Плотность сухого грунта и степень влажности |
| 3.1.5 | 99,67 | 79,89 | 78,48 | 28,85 | Гигроскопическую влажность и пористость |
Решение 3.1.1. Плотность частиц фунта Ps равна отношению массы сухого фунта к объему его твердой части. Следовательно, Ps = 81,09/30,48 = 2,66 г/см3. Объемную влажность можно определить из выражения Wv= Wps, для чего предварительно, вычисляет естественную влажность w = (g - g0)/go = (87,52—81,09)/81,09 =0,08, окончательно получают Wv = 0,08 • 2,66 = 0,21.
Таблица 3.1 Физические величины и классификационные показатели грунтов
| Характеристика, размерность | Определения характеристики | Обозначение, формула |
| Плотность частиц грунта, г/см3 Плотность грунта, г/см3 Влажность Плотность сухого грунта или плотность скелета грунта, г/см3 Пористость Коэффициент пористости Коэффициент водонасыщения (степень влажности) Полная влагоёмкость Естественная влажность Гигроскопическая влажность Максимальная молекулярная влагоёмкость Объёмная влажность Коэффициент водоотдачи Коэффициент (степень) размягчаемости в воде Степень выветрелости скального грунта Зерновой (гранулометрический) состав (по ГОСТ 12536) Эффективные диаметры Степень неоднородности Влажность на границе текучести Влажность на границе пластичности (раскатывания) Число пластичности (по ГОСТ 5180) Показатель консистенции (текучести) Относительная деформация просадки или просадочность (по ГОСТ 24143) Коэффициент выветрелости крупнообломочных грунтов Предел прочности на одноосное сжатие, МПа Расчётное сопротивление грунта, МПа | Отношение массы сухого грунта к объёму его твёрдой части Отношение массы грунта(вклю- чая массу воды в его порах) к зани- маемому этим грунтом объёму Отношение массы воды, содержа- щейся в грунте, к массе грунта Отношение массы сухого грунта к объему, занимаемому этим грунтом (включая объем пор) Отношение объема пор к объему всего грунта, включая поры Отношение объема пор к объему твердой части (скелета) грунта Отношение объема воды к объему пор грунта — степень заполнения пор водой (Pw— плотность воды, г/см3) Влажность грунта, соответствующая полному заполнению пор водой Влажность грунта в природном состоянии Влажность воздушно-сухого грунта Влажность грунта при максимальной толщине пленок связанной воды Отношение объема воды, содержащейся в грунте, к общему объему грунта Отношение объема свободно вытекающей (или извлекаемой) из грунта воды (при полном заполнении пор водой) к объему всего грунта Отношение временных сопротивлений одноосному сжатию в водонасыщенном и в воздушно-сухом состояниях Отношение плотностей выветрелого и невыветрелого образцов одного и того же грунта Распределение по фракциям всех частиц, содержащихся в грунте, с определением их относительного содержания Диаметр, меньше которого содержится в грунте (по массе) соответственно 60 или 10% частиц Отношение эффективных диаметров Влажность, при которой связный грунт переходит из пластичного состояния в текучее и наоборот Влажность, при которой связный грунт переходит из твердого состояния в пластичное и наоборот Разность влажностей на границах текучести и пластичности Показатель состояния грунта нарушенного сложения Отношение разности высот образца грунта до и после водонасыщения под определенной нагрузкой к высоте образца природной влажности k0 —отношение массы частиц размером менее 2 мм к массе частиц размером более 2 мм до испытания на истираемость; k1 —то же, после испытания на истираемость Отношение разрушающей нагрузки к площади испытанного образца Предел линейной зависимости «нагрузка—осадка» определяется расчетом по СНиП 2.02.01—43 в зависимости от качества грунта, типа и размера фундамента | 
d60, d10
R
|
3.2. По условию и исходным данным задачи 3.1 определите плотность сухого грунта, пористость, коэффициент пористости, степень влажности. Вариант 3.2.1 выполните по исходным данным варианта 3.1.1, вариант 3.2.2 – по 3.1.2 и т. д.
3.3. В лабораторных условиях определены: плотность частиц грунта ps (г/см3), естественная влажность w0, плотность грунта р (г/см3) и максимальная молекулярная влагоемкость wm. Вычислите указанные ниже показатели.
| Варианты | ps | w0 | ps | wm | Вычислить |
| 3.3.1 | 2,75 | 0,24 | 2,03 | 0,16 | Коэффициент пористости |
| 3.3.2 | 2,69 | 0,21 | 1,89 | 0,15 | Пористость |
| 3.3.3 | 2,67 | 0,14 | 1,81 | 0,12 | Степень влажности |
| 3.3.4 | 2,72 | 0,30 | 1,91 | 0,24 | Плотность сухого грунта |
3.4. По условию и исходным данным задачи 3.3 определите плотность сухого фунта, степень влажности, полную влагоёмкость, вариант 3.4.1 по З.ЗД и т. д.
3.5. По приведенным ниже показателям физико-механических свойств вычислите классификационные характеристики грунта и дайте его наименование по ГОСТ 25100—95 (см. прил. 10).
| Наименование показателей | Варианты | |||
| 3.5.1 | 3.5.2 | 3.5.3 | 3.5.4 | |
| Петрографический тип | Брекчия | Гнейс | Доломит | Диабаз |
| Плотность невыветрелого грунта, г/см3 | 2,24 | 2,73 | 2,36 | 2,91 |
| То же, выветрелого, г/см3 | 1,93 | 2,51 | 1,75 | 2,91 |
| Временное сопротивление одно- осному сжатию невыветрелого грунта в воздушно-сухом состоя- нии, МПа | 34,1 | 111,6 | 20,1 | 146,0 |
| То же, в водонасыщенном, МПа | 16,4 | 90,4 | 7,2 | 134,3 |
ОСНОВЫГИДРОГЕОЛОГИИ
4.10. 
Схематически покажите (в разрезе) возможные области питания, распространения и разгрузки указанных ниже типов подземных вод. На схеме отметьте мощность водоносного пласта, водоупор (водоупоры), уровень безнапорных иди пьезометрический уровень напорных вод.
Рис. 4.1. Выражение химического состава воды в графической форме:
а – треугольники анионного и катионного состава; б – графики-диаграммы солевого состава; m – содержание ионов
| Варианты | Наименование подземных вод | Варианты | Наименование подземных вод |
| 4.10.1 4.10.2 4.10.3 4.10.4 | Межпластовые напорные Грунтовые безнапорные Грунтовые с местным напором Межпластовые безнапорные | 4-10.5 4.10.6 4.10.7 4.10.8 | Межмерзлотные напорные Верховодка Надмерзлотные безнапорные Подмерзлотные напорные |
4.11. Нарисуйте схематический разрез. Покажите на разрезе характеристики водоносных горизонтов, указанные в задании.
| Варианты | Задания |
| 4.11.1 | Уровень, глубина залегания, области питания и разгрузки грунтовых вод; зоны аэрации и насыщения, мощность водоносного пласта, высота капиллярного поднятия, кровля водоупора |
| 4.11.2 | Кровля и подошва водоупоров артезианских вод, мощность водоносного пласта; области питания, транзита и разгрузки; пьезометрический уровень, высота напора над кровлей водоносного паста |
| 4.11.3 | Поток грунтовых вод, абсолютные или относительные отметки и глубина залегания уровней, мощность водоносного пласта |
| 4.11.4 | Кровля и подошва водоупоров межпластовых безнапорных вод, глубина залегания уровней, мощность водоносного горизонта, возможные области питания и дренирования |
| 4.11.5 | Возможный случай питания грунтовых вод речными, водоупорные и водовмещающие породы, глубина залегания уровня грунтовок вед, мощность водоносного пласта. Покажите, как изменятся условия питания и параметры грунтового потока при повышении или понижении уровня воды в реке |
| 4.11.6 | Возможный случай дренирования. грунтовых вод рекой, водоупорные и водовмещающие пароды, глубина залегания уровня грунтовых вод, мощность водоносного пласта. Покажите, как изменятся условия дренирования и параметры грунтового потока при повышении уровня води в реке |
| 4.11.7 | Гидрогеологическое окно—возможный случай питания грунтовых вод артезианскими, водоупоры, уровень грунтовых и пьезометрический уровень артезианских вод |
4.12. Какие из перечисленных наименований подземных вод: артезианские, агрессивные, солоноватые, грунтовые минеральные, поровые, кислые, пресные, жесткие, хозяйственно-питьевые, напорные, верховодка, карстовые, нейтральные, мягкие, технические, безнапорные, промышленные, щелочные, межпластовые, термальные, рассольные, трещинные — используются для их классификации по указанному ниже признаку.
| Варианты | Классификационные признаки |
| 4.12.1 | Характер использования |
| 4.12.2 | Минерализация |
| 4.12.3 | Условия залегания водоносного горизонта |
| 4.12.4 | Форма водовмещающего пространства |
4.13. В чем принципиальное отличие водоносных слоев от водоупорных? Какие из перечислен. литологических разностей — пески, глинистые сланцы, известняки, галечники, соли, глины, аргиллиты —могут быть водоупором? Какие из названных гарных пород могут быть водоносными. Объясните почему.
4.14.1. В каких из перечисленных видов грунтов —пески гравелистые, глины, супеси, пески пылеватые, суглинки —будет больше высота капиллярного поднятия грунтовых вод? Расположите грунты в порядке увеличения высоты капиллярного поднятия. Можно ли определить высоту капиллярного поднятия путем замера воды в пробуренной ранее скважине? Объясните почему (см. прил. 17).
4.14.2. Ответьте на вопросы, поставленные в задаче 4.14.1 применительно к следующему списку грунтов: лёсс, глина, гравий, песок средней крупности, песок пылеватый.
4.16. Буровой скважиной (абс. отметка устья 54,6 м) вскрыты (сверху вниз) следующие слои (м): до 10,4 —супеси,10,4...25,6 — твердые глины, 25,6...32,0 —пески крупные и глубже —суглинки, вскрытая мощность которых 8,0 м. Уровень первого водоносного горизонта установился на глубине 4,2 м от устья скважины. Уровень второго водоносного горизонта появился на глубине 25,6 м и установился в обсадных трубах на глубине 1,5 м от устья скважины. Начертите схематическую колонку скважины и определите то, что указано в задании.
| Варианты | Задания |
| 4.16.1 | Какие типы водоносных горизонтов встречены при бурении? |
| 4.16.2 | Мощности водоносных горизонтов, зоны аэрации и верхнего водоупора |
| 4.16.3 | Абсолютные отметки кровли водоупоров, УГВ и пьезометрического уровня |
| 4.16.4 | Напор над кровлей нижнего водоупора и подошвой верхнего водоупора |
| 4.16.5 | Если поднять обсадные трубы из скважины без тампонажа, то станет возможна гидравлическая связь вскрытых водоносных горизонтов;куда при наличии гидравлической связи будет двигаться веща, вверх или вниз по скважине? |
| 4.16.6 | При проходе котлована на месте скважины при какой его глубине в котлаван нач. поступать подземные воды и потребуется водоотлив? |
4.17. В скважине, описание которой приведено в задаче 4.16, уровень первого водоносного горизонта установился на абсолютной отметке 51,8 м, а второго — на абсолютной отметке 52,9 м. Начертите схематическую колонку скважины и выполните задание.
| Варианты | Задания |
| 4.17.1 | Какие типы подземных вод встречены при бурении? |
| 4.17.2 | Мощности водоносных горизонтов, зона аэрации и верхнего водоупора. |
| 4.17.3 | Напор над подошвой верхнего и над кровлей нижнего водоупора. |
| 4.17.4 | Возможна ли гидравлическая связь между вскрытыми водоносными слоями, если осадочные трубы извлекут из скважины без тампонирования? Если да, то куда при этом будет двигаться вода, вверх или вниз по скважене? |
| 4.17.5 | На какой абсолютной отметке, на какой глубине от поверхности земли залегает зона капиллярного увлажнения грунтов, замачивающая фундаменты? |
| 4.17.6 | При проходке котлована на месте скважены на какой глубине будут встречены подземные воды? |
4.18. При бурении трех скважин, расположенных (в плане) углах равностороннего треугольника со стороной 160 м, встречены водоносные пески, подстилаемые водоупорными глинами. Используя приведенные ниже данные, постройте колонку одной из скважин и определите направление, скорость фильтрации и действительную скорость потока грунтовых вод1. Вычислите единичный расход грунтового потока.
 Данные для расчета
| № скважины | N° | скважины | N° | скважины | ||||
| Варианты | |||||||||
| 4.18.1 | 4.18.2 | 4.18.3 | |||||||
| Абсолютная отметка, м: | |||||||||
| устья скважины | 24,3 | 22,1 | 29,4 | 37,0 | 39,5 | 44,7 | 61,3 | 67,0 | 59,2 |
| уровня воды | 22,4 | 19,9 | 27,3 | ||||||
| кровли водоупора | 19,5 | 16,7 | 24,1 | 30,6 | 34,0 | 36,5 | |||
| Мощность Н водоносного пласта, м | 4,6 | 3,7 | 5,1 | 9,0 | 12,4 | 8,2 | |||
| Глубина d залегания уровня воды, м | 1,5 | 2,3 | 1,9 | ||||||
| Коэффициент фильтрации к, м/сут | 3,4 | 3,4 | 3,4 | 5,8 | 5,8 | 5,8 | 4,6 | 4,6 | 4,6 |
| Пористость п песка, % |
Решение 4.18.1. Колонка скважины приведена на рис. 4.2, а. Для определения направления потока составляют (в масштабе) план расположения скважин (рис. 4.2, б), указывают их номера и абсолютные отметки уровня грунтовых вод (УГВ) в каждой скважине. Направление потока в плане перпендикулярно гидроизогипсам (или их касательным в отдельных точках, если поток криволинейный). При наличии только трех скважин криволинейность потока не может быть учтена, и все гидроизогипсы (линии, соединяющие точки с равными абсолютными отметками УГВ) будут параллельны, поэтому достаточно провести одну из них. С этой целью между скважинами с максимальной (27,3 м) и минимальной (19,9 м) отметками УГВ путем линейной интерполяции находят точку с отметкой, равной 22,4 м (точка А на рис. 4.2, б). Через точку А и скважину 1 проводят гидроизогипсу (жирная линия). Направление потока перпендикулярно гидроизогипсе и направлено в сторону понижения уровня грунтовых вод (показано стрелкой).
Скорость фильтрации вычисляют между любыми двумя точками, расположенными по направлению потока по формуле v = ki, где i = (H1-H2)l гидравлический уклон; H1 и H2 — соответственно напоры в двух точках, расположенных по направлению течения воды; l —расстояние между точками, в которых определялись напоры H1 и H2.- Для вычисления скорости фильтрации опускают перпендикуляр на гидроизогипсу (рис. 4.2, б) и определяют (по масштабу) расстояние от скважины Зло точки Б; l I— 104 м. Напор в любой точке измерят от условной горизонтальной линии, следовательно, в скважине 3 и точке Б их можно принять равными абсолютным отметкам уровня грунтовых вод, т. е. H1 = 27,3 м; H2 = 22,4 м, тогда v = 3,4(27,3 — 22,4)/104= 0,16м/сут
Действительная скорость потока и = v/n = 0,16/0,38 =4,8 *10-4cm/c =0,42м/сут.
Расход вычисляем по закону Дарси q = kih, где h —средняя мощность водоносного горизонта.
Рис. 4.2. Колонка буровой скважины № 1 и план-схема определения направления потока
4.19. Тремя буровыми скважинами вскрыты напорные воды, залегающие в гравийно-галечниковых отложениях под слоем водоупорных суглинков. Используя приведенные ниже данные, постройте схематическую колонку одной из скважин и определите направление, скорость фильтрации и действительную скорость потока напорных вод, если скважины расположены в плане в углах равностороннего треугольника со стороной 120 м. Вычислите единичный расход потока напорных вод.
| Данные для расчета | N° | скважины | скважины | скважины | |||||
| Варианты | |||||||||
| 4.19.1 | 4.19.2 | 4.19.3 | |||||||
| Абсолютные отметки, м: | |||||||||
| устья скважины | 73,6 | 73,2 | 73,5 | 94,4 | 94,9 | 93,1 | 81,7 | 84,4 | 82,8 |
| пьезометрического уров- ня | 82,1 | 83,4 | 86,7 | ||||||
| подошвы верхнего водо- упора | 18,5 | 17,8 | 19,3 | ||||||
| Напор H над подошвой верхнего водоупора, м | 40,3 | 42,2 | 37,9 | ||||||
| Глубина залегания пьезо- метрического уровня,м | 7,7 | 13,3 | 12,0 | ||||||
| Коэффициент фильтрации к, м/сут | 37,6 | 37,6 | 37,6 | 16,4 | 16,4 | 16,4 | 28,2 | 28,2 | 28,2 |
| Пористость я, % | |||||||||
| Мощность водоносного горизонта, м | 10,2 | 10,2 | 10,2 | 21,0 | 21,0 | 21,0 | |||
| Глубина до нижнего водо- упора | 86,0 | 87,2 | 83,9 |
Указание 4.19.1 решается аналогично задаче 4.18.1, только вместо гидроизогипсы следует использовать гидроизопьезу. Формулы для расчета остаются те же.
4.20. Постройте схему и определите единичный расход грунтового потока по результатам замеров, выполненных в двух скважинах, расположенных на расстоянии 200 м по направлению течения, если коэффициент фильтрации однородных водовмещающих пород равен 5,2 м/сут. Определите действительную скорость потока.
| Результаты замеров | № скважины | № скважины | № скважины | N° скважины | ||||
| Варианты | ||||||||
| 4.20.1 | 4.20.2 | 4.20.3 | 4.20.4 | |||||
| Абсолютные отметки, м: | ||||||||
| устья скважины, | 32,1 | 30,3 | 22,4 | 20,7 | 56,1 | 55,3 | 83,8 | 84,1 |
| уровня грунтовых вод, | 28,0 | 24,2 | — | — | — | — | 81,6 | 80,5 |
| кровли водоупора | 17,8 | 18,3 | 8,6 | 8,8 | 48,6 | 44,3 | ||
| Мощность h водоносного пласта, м | 5,2 | 6,7 | 3,4 | 2,3 |
.
| Глубина d залегания уровня грунтовых вод, м Пористость, % | 3,2 | 6,6 |
Указание (см. рис. 4.3). Единичный расход потока при наклонном водоупоре определяют по формуле
q = Кф (H1-H2)(h1 + h2)b/(2L),
где Кф = 5,2 м/сут —коэффициент фильтрации; Н1 и Н2 —напоры соответственно в скважинах 1 и 2, отсчитываемые от любой условной горизонтальной плоскости, h1 и h2 — мощность водоносного пласта соответственно в скважинах 1 и 2; b — ширина потока, принимаемая при определении единичного расхода, равной одному метру; L = 200 м —расстояние между скважинами. Модность водоносного пласта в скважинах вычисляют как разность абсолютных отметок уровня грунтовых вод (УГВ) и кровли водоупора. Значения Н1 и Н2 принимают равными абсолютным отметкам УГВ в скважинах 1 и 2.
Определение действительной скорости см. в примерах 4.18.1.
Рис. 4.3. Схематический разрез потока фунтовых вод на наклонном водоупоре
4.25. Скважиной, пробуренной в долине реки, вскрыты водоносные пески и подстилающий их водоупор (рис. 4.6). После строительства плотины уровень в реке поднялся. Используя приведенные ниже результаты замеров, постройте схему, определите подпор фунтовых вод в скважине и расход потока грунтовых вод с учетом подпора. Превышение устья скважины над точ-
кой перегиба рельефа, точкой А, равно 2,1 м.