Text
                    С.Н.Чернышев АН.Чумаченко ИЛ.Ревелис
ЗАДАЧИ
УПРАЖНЕНИЯ
ПО ИНЖЕНЕРНОЙ
ГЕОЛОГИИ
ИЗДАНИЕ ВТОРОЕ, ПЕРЕРАБОТАННОЕ И ДОПОЛНЕННОЕ
Допущено
Министерством образования Российской Федерации в качестве учебного пособия для студентов высших учебных заведений, обучающихся по строительным и горно-геологическим специальностям
Москва
«Высшая школа» 2001
УДК 528.48
ББК 26.3
4 49
Рецензент — Н.А. Филькин (кафедра инженерной геологии, механики грунтов, оснований и фундаментов Московского института коммунального хозяйства и строительства).
ISBN 5-06-003691-Х
© ГУП «Издательство «Высшая школа», 2001
Оригинал-макет данного издания является собственностью издательства «Высшая школа» и его репродуцирование (воспроизведение) любым способом без согласия издательства запрещено.
ПРЕДИСЛОВИЕ
Учебное пособие написано в соответствии с программами курсов «Инженерная геология», «Инженерная геология и гидрогеология», «Основы геологии, минералогии и петрографии», «Основы экологии» и «Экология» для студентов строительных и гидротехнических специальностей вузов и может быть использовано по дисциплинам «Общая инженерная геология» и «Грунтоведение» для горно-геологических специальностей (главы 3, 5, 6, 7, 8), по дисциплинам «Экология» и «Инженерная экология» (главы 4—8) для тех же специальностей, а также при изучении общей геологии и гидрогеологии на географических и биологопочвенных факультетах университетов.	" . .. 4
Задачи и упражнения,-вошедшие в пособие, могут быть предложены студентам на практических занятиях, при приеме зачетов, контроле успеваемости в семестре, отработке пропущенных лекций, включены в экзаменационные билеты. Они могут быть использованы преподавателями при составлении контрольных работ, домашних заданий, карточек для машинного контроля, заданий на курсовое проектирование. Студенты заочной и вечерней форм обучения смогут использовать примеры решений, приведенные в пособии, для самостоятельного изучения курса и выполнения контрольных работ. Предполагается, что преподаватель из общего количества задач отберет и будет рекомендовать студентам те, которые соответствуют их специальности и уровню подготовки.
Практически весь раздел «Минералы и горные породы» может быть использован студентами специальностей 2903, 2904, 2907. Раздел «Геологические карты и разрезы» может быть предложен для упражнения студентам специальностей 2903, 2904, 2906. Для студентов остальных специальностей целесообразно использовать лишь отдельные задачи этого раздела. Задачи 3.5...3.11 раздела «Основы грунтоведения» предлагаются студентам всех специальностей. Остальные задачи этого раздела могут быть рассмотрены студентами специальностей 2902, 2904, 2905, 2906 и 2920. Задачи 4.1...4.8 раздела «Основы гидрогеологии» предназначены в основном Для специальности «Гидромелиорация», задачи 4.23, 4.24, 4.32,
3
4.39...4.44 —для специальностей 2909 и 2917, а остальные задачи этого раздела — для студентов всех специальностей. Задачи разделов 5, 7 и 8 могут быть использованы студентами всех специальностей, однако некоторые из них представляют наибольший интерес для студентов конкретных специальностей, что вытекает из их содержания. Например, задачи 5.13, 5.15, 7.1, 7.7 и другие наиболее приемлемы для специальности 2902, задачи 7.10, 7.14, 7.15, 8.3, 8.5 и другие —для специальностей 2903 и 2904 и т. д. Задачи раздела «Инженерно-геологические изыскания» наиболее соответствуют программе специальностей 2903, 2906, но не противоречат программам других специальностей.
В рабочих программах курсов рекомендуется отметить номера задач, предназначенных для различных учебных целей. Задачи, отмеченные звездочкой, лучше всего давать студентам в качестве домашних работ, которые предусмотрены действующей программой, и при отработке пропущенных лекций. Задачи и упражнения с использованием учебных карт могут служить исходным материалом для курсовых (специальности 2903 и 2904) и домашних работ. На экзамене и зачете могут быть предложены задачи, для решения которых не требуется значительного времени (задачи 2.2, 2.9, 2.14, 2.19, 2.20, 3.5...3.10, 4.15...4.22, 4.26...4.32, большинство задач 5, 8-го разделов). Многовариантность задач позволяет проводить контрольные опросы целой студенческой группы за 10...20 мин, ставя тождественные по трудности, н'о различные вопросы каждому студенту.
При работе над пособием авторы использовали ценный методический опыт ранее издававшихся пособий, а также собственный опыт преподавания в Московском Государственном строительном университете (бывш. МИСИ). В основу настоящей книги положено изданное в 1984 г. учебное пособие «Задачи и упражнения по инженерной геологии» (М., Высшая школа, 1984). При переиздании внесены дополнения и исправления.
Опыт работы с первым изданием «Задачника» показал, что он способствует повышению заинтересованности студентов вопросами охраны природной среды и в первую очередь геологической среды, как базы сооружений и экосистем. Учебное пособие использовалось более, чем в 100 вузах страны. Авторы надеются, что второе издание также будет широко использовано в практике преподавания.
Просим присылать отзывы, замечания, рекомендации для дальнейшей работы над пособием.
Авторы благодарят сотрудников кафедры инженерной геологии и геоэкологии МГСУ: Г.М. Глумову, П.И. Кашперюка, А.В. Лопат-никову за помощь в подготовке второго издания.
Авторы
ВВЕДЕНИЕ
В настоящее время необходимость подготовки строителей в области инженерной геологии возрастает. Участились аварии зданий из-за деформации оснований. Инженерная геология теперь интересует всех. В европейской части страны строительство ведется в пределах существующей застройки, на землях, которые ранее не были использованы из-за сложности инженерно-геологических условий и зачастую дополнительно ухудшены свалками грунта и отходов. Реконструкция существующих предприятий потребует громадной работы по обследованию существующих оснований и старых фундаментов; расширение подземного строительства повышает долю инженерной геологии и механики грунтов в общей работе по проектированию зданий и сооружений.
Курс инженерной геологии готовит студентов к чтению материалов изысканий, их анализу для выбора оптимальных проектных решений по размещению сооружений конструкций и способов производства земельно-скальных работ, соответствующих природным условиям. Инженер-строитель должен самостоятельно анализировать предназначенные для него геологические, инженерногеологические, гидрогеологические карты и разрезы совместно с текстом отчета об изысканиях. Необходимо не только грамотно использовать этот материал в проектной работе, извлекая всю дорогостоящую информацию, но и планировать дальнейшие исследования. На стройке производитель работ сталкивается с проблемой идентификации строительного котлована и проектного чертежа. Аналогично дело обстоит с поставками природных строительных материалов. Инженер должен свободно опознавать песок, суглинок, щебень, гравий, гранит, мрамор и многие другие горные породы. Неблагоприятные геологические процессы, как показывает опыт, зачастую связаны с недопониманием и игнорированием строителями природных особенностей участка, на котором производятся работы. Поэтому мы обязаны не только знакомить студентов с ходом процессов, но и акцентировать внимание на профилактике и экстренных методах борьбы с ними. Задачи и упражнения сборника составлены так, чтобы закрепить знания о минералах и горных
5
породах, дать студентам навыки чтения упрощенной инженерногеологической информации. Построение простых разрезов, гидрогеологических карт и краткое описание природной инженерно-геологической ситуации необходимо не для того, чтобы научить студентов строить разрезы и карты. За отведенное на обучение время это сделать невозможно. Строя несколько разрезов в процессе обучения, студент должен получить представление об этой важнейшей форме геологической документации и в дальнейшем уметь ею пользоваться при прохождении других дисциплин, дипломном проектировании и на производстве.
1.	МИНЕРАЛЫ И ГОРНЫЕ ПОРОДЫ
1.1.	Дайте характеристику указанных ниже минералов. В состав каких горных пород они могут входить? Приведите примеры.
Варианты	Минералы	Варианты	Минералы
1.1.1	Анортит, графит	1.1.11	Тальк, кальцит
1.1.2	Хлорит, микроклин	1.1.12	Халцедон, гранат
1.1.3	Альбит, гипс	1.1.13	Лабрадор, доломит
1.1.4	Глауконит, кварц	1.1.14	Ортоклаз, монтмориллонит
1.1.5	Мусковит, сильвин	1.1.15	Асбест, мусковит
1.1.6	Лимонит, биотит	1.1.16	Кремень, ангидрит
1.1.7	Авгит, каолинит	1.1.17	Галит, кварцит
1.1.8	Роговая обманка, галит	1.1.18	Гематит, ортоклаз
1.1.9	Опал, оливан	1.1.19	Сера, лабрадор
1.1.10	Пирит, ангидрит	1.1.20	Тальк, монтмориллонит
Пример ответа 1.1.1. Анортит Ca[Al2Si2O8] (кальциевый основной плагиоклаз) по химическому составу относится к группе полевых шпатов класса силикатов. Преобладают белый, серый, голубоватый, желтоватый и другие светлые тона, зависящие от примесей. Характеризуется твердостью 6...6,5, стеклянным блеском, совершенной или средней спайностью по двум направлениям под углом 87°, отсутствием черты или ее белым цветом. Образуется анортит при кристаллизации основной магмы, реже при контактово-метаморфических процессах. Встречается в виде мелких кристаллов и зернистых масс в основных магматических породах (габбро, базальт, диабаз).
Графит (С) относится к классу самородных элементов. Характеризуется твердостью 1, стально-серым до черного цветом, металловидным жирным (иногда матовым) блеском, серовато-черной блестящей чертой, совершенной спайностью в одном направлении, мелкозернистым изломом. На ощупь графит жирный, пачкает руки, пишет на бумаге, растирается пальцами в черную пыль. Огнеупорен и кислотоупорен, проводит электричество. Образуется в процессе контактового и регионального метаморфизма осадочных карбонатных и органических отложений.
7
Встречается в метаморфических породах в виде сплошных чешуйчатых, плотных аморфных или землистых масс, а также в виде включений в мраморах, гнейсах, слюдяных и других кристаллических сланцах, гранулитах.
Краткий ответ: Анортит — плагиоклаз основной, класса силикатов, образует магматические породы совместно с другими минералами.
Графит (формула С) —самородный элемент, встречается в метаморфических горных породах.
1.2.	В состав каких горных пород входят перечисленные минералы в качестве породообразующих? Дайте сравнительную оценку их устойчивости при выветривании и растворении.
Варианты	Минералы	Варианты	Минералы
1.2.1	Альбит, лимонит	1.2.6	Мусковит, галит
1.2.2	Лабрадор, серицит	1.2.7	Гипс, роговая обманка
1.2.3	Сильвин, ортоклаз	1.2.8	Кальцит, биотит
1.2.4	Хлорит, микроклин	1.2.9	Глауконит, кварц
1.2.5	Ангидрит, авгит	1.2.10	Оливин, доломит
Пример ответа 1.2.1. Альбит (натровый плагиоклаз) относится к группе полевых шпатов класса силикатов. Образуется при кристаллизации кислой или средней магмы и в процессе гидротермальной метаморфизации силикатных и алюмосиликатных минералов. В воде практически нерастворим. При выветривании относительно устойчив, однако значительно менее, чем кварц. Входит как главный породообразующий минерал в состав ряда магматических (граниты, липариты, гранодиориты и др.), осадочных (пески, песчаники) и метаморфических (гнейсы) пород. Встречаются зернистая сахаровидная и листоватая разности.
Лимонит (бурый железняк) относится к классу гидроксидов. Образуется при химическом выветривании других железосодержащих минералов (пирита, гематита, магнетита, сидерита и др.) и в результате отложения водных соединений железа на дне водоемов (болот, озер, мелководных частей морей). В процессах образования лимонита участвуют бактерии. В воде практически нерастворим. Весьма устойчив при выветривании. Встречается в виде оолитов, конкреций, плотных натечных, землистых и пористых масс в осадочных породах (песчаниках, глинах, суглинках и др.).
1.3.	Какие из перечисленных минералов являются главными породообразующими магматических, осадочных и обоих классов горных пород? Приведите примеры.
Варианты	Минералы	Варианты	Минералы
1.3.1	Халцедон, кварц, оливин	1.3.4	Гипс, роговая обманка, авгит
8
Продолжение табл.
Варианты	Минералы	Варианты	Минералы
1.3.2	Лабрадор, мусковит, кальцит	1.3.5	Микроклин, опал, авгит
1.3.3.	Ортоклаз, каолинит, биотит	1.3.6	Лимонит, доломит, плагиоклаз
Пример ответа 1.3.1. Оливин является главным породообразующим минералом магматических ультраосновных (перидотитов, дунитов), халцедон —осадочных (конгломератов, песчаников и др.), кварц — как магматических кислых (гранитов, липаритов), так и многих осадочных горных пород (песков, суглинков и др.).
1.4.	Какие из перечисленных минералов являются главными породообразующими магматических, метаморфических и обоих классов горных пород? Приведите примеры.
Варианты	Минералы	Варианты	Минералы
1.4.1	Лабрадор, ортоклаз, тальк	1.4.3	Мусковит, хлорит, авгит
1.4.2	Оливин, биотит, кальцит	1.4.4	Гранат, кварц, нефелин
Пример ответа дан в задаче 1.3.
1.5.	Какие из перечисленных минералов являются главными породообразующими осадочных, метаморфических и обоих классов горных пород? Приведите примеры.
Варианты	Минералы	Варианты	Минералы
1.5.1	Лимонит, микроклин, гранат	1.5.4	Асбест, мусковит, гипс
1.5.2	Ангидрит, серицит, кварц	1.5.5	Ортоклаз, опал, доломит
1.5.3	Кальцит, монтмориллонит, хлорит	1.5.6	Тальк, каолинит, кварц
Пример ответа дан в задаче 1.3.
1.6.	Укажите происхождение, минеральный состав, структуру, текстуру горных пород, отметьте их основные свойства.
Варианты	Горные породы	Варианты	Горные породы
1.6.1.	Гранодиорит, филлит	1.6.14	Гранит, песчаник
1.6.2	Опока, тальковый сланец	1.6.15	Доломит, базальт
1.6.3	Известняк-ракушечник, скарн	1.6.16	Роговик, липарит
1.6.4	Слюдяной сланец, пемза	1.6.17	Пегматит, мергель
1.6.5	Трахит, туф вулканический	1.6.18	Трепел, перидотит
9
Продолжение табл.
Варианты	Горные породы	Варианты	Горные породы
1.6.6	Лёсс, кварцевый порфир	1.6.19	Дацит, известняк
1.6.7	Порфирит, Гнейс	1.6.20	Гравелит, мрамор
1.6.8	Хлоритовый сланец, песок	1.6.21	Сиенит, туффит
1.6.9	Мел, глинистый сланец	1.6.22	Глина, андезит
1.6.10	Серпентинит, габбро	1.6.23	Диорит, аргиллит
1.6.11	Мрамор, конгломерат	1.6.24	Яшма, диабаз
1.6.12	Лабрадорит, кварцит	L6.25	Брекчия, дунит
1.6.13	Диатомит, обсидиан	|	1.6.26	Грейзен, алевролит
Пример ответа 1.6.1. Гранодиорит —магматическая глубинная кислая порода, образовавшаяся в результате медленного остывания и кристаллизации магмы под высоким давлением. Это обусловило полнокристаллическую крупно-, средне- и мелкозернистую структуру и массивную, иногда пятнистую текстуру. Минеральный состав (%): полевые шпаты —до 65 (кислые и средние плагиоклазы преобладают над калиевыми полевыми шпатами), кварц — 20...25, темные минералы (биотит, роговая обманка) —15...20. Гранодиориты занимают промежуточное положение между гранитами и диоритами. Окраска светлая, но темнее, чем у гранитов, что объясняется повышенным содержанием биотита и роговой обманки. Цвет серый, розовый, красный, коричневатый и др. В сохранном состоянии гранодиориты отличаются высокой прочностью и плотностью.
Филлит—продукт регионального низкотемпературного метаморфизма алевролитов, аргиллитов и глинистых сланцев. В процессе метаморфизации происходит полная перекристаллизация глинистого вещества. Состоит из тонкочешуйчатой массы серицита, кварца, иногда хлорита, биотита, полевых шпатов, кальцита. Структура мелкозернистая, полнокристаллическая. Текстура тонкосланцеватая. Цвет зеленый, серый, красноватый, бурый, черный, фиолетовый. Легко раскалывается на плитки со слабым шелковистым блеском на плоскостях сланцеватости.
1.7.	К какому классу по содержанию кремнезема относится названная магматическая горная порода? Укажите их излившиеся аналоги (если они имеются), минеральный состав.
Варианты	1.7.1	1.7.2	1.7.3	1.7.4	1.7.5	1.7.6
Горные породы	Гранодиорит	Габбро	Сиенит	Гранит	Диорит	Пироксе-нит
1.8.	Как классифицируются перечисленные ниже горные породы по происхождению и содержанию кремнекислоты? Какими основными признаками они характеризуются? Дайте описание одной из пород. В чем сходство и различие пород? 10
Варианты	Горные породы	Варианты	Горные породы
1.8.1	Гранодиорит, обсидиан, трахит	1.8.4	Диорит, липарит, перидотит
1.8.2	Андезит, гранит, диабаз	1.8.5	Пегматит, габбро, дунит
1.8.3	Пироксенит, сиенит, базальт	1.8.6	Пемза, кварцевый порфир,
			гранит
Пример ответа 1.8.1. Гранодиорит—глубинная кислая порода, содержит кварц, полевые шпаты, имеет полнокристаллическую структуру, массивную текстуру. Обсидиан (вулканическое стекло) —излившаяся порода стекловатой плотной структуры, массивной текстуры. Состав непостоянный: может быть аналогом гранитов, сиенитов и реже диоритов и габбро. Трахит — излившаяся средняя порода, содержит в основном полевые шпаты; кварц отсутствует или имеет второстепенное значение. Структура порфировая, текстура пористая или ноздреватая. Сходство — все породы прочные, слабо выветриваются, магматического происхождения; различаются по структуре и составу.
1.9.	Назовите магматическую горную породу указанного генетического типа и дайте ее характеристику.
Варианты	Генетический тип горной породы	Варианты	Генетический тип горной породы
1.9.1	Глубинная кислая	1.9.6	Вулканическая
1.9.2	Жильная кислая	1.9.7	Излившаяся кислая
1.9.3	Глубинная средняя	1.9.8	Глубинная ультраосновная
1.9.4	Излившаяся средняя	1.9.9	Излившаяся основная
1.9.5	Глубинная основная		
1.10.	В результате цементации каких рыхлых или связных отложений образовались перечисленные ниже горные породы? Укажите преобладающие размеры и формы обломков или частиц, возможный минеральный состав, структуру, текстуру.
Варианты	Горные породы	Варианты	Горные породы
1.10.1	Дресвелит, алевролит	1.10.5	Алевролит, мергель
1.10.2	Туффит, конгломерат	1.10.6	Конгломерат, аргиллит
1.10.3	Брекчия, песчаник	1.10.7	Песчаник, аргиллит
1.10.4	Аргиллит, гравелит	1.10.8	Гравелит, известняк-раку-
			шечник
Пример ответа 1.10.1. Дресвелит—сцементированная крупнообломочная порода, образовавшаяся в результате цементации дресвы —рыхлой породы с преобладанием угловатых обломков размером 2... 10 мм. В промежутках между обломками могут присутствовать песчаный или глинистый заполнитель и цементирующие компоненты. Минеральный состав определяется составом исходной породы и продуктами ее выветривания. В качестве природных цементов встречаются кальцит, гипс, глинистые минералы, кварц, халцедон, опал, водные оксиды железа. Структура угловато-обломочная, разнозернистая; текстура беспорядочная и слюдистая.
11
1.11.	’ Поставьте в соответствие метаморфическим породам те осадочные или магматические, из которых они могли образоваться. Укажите вид метаморфизма, характер происшедших изменений и дайте характеристику одной из метаморфических пород.
Варианты	Горные породы	Варианты	Горные породы
1.11.1	Талькит, гранит, дунит, слюдяной сланец	1.11.5	Сиенит, хлоритовый сланец, мрамор, известняк
1.11.2	Песчаник, филлит, алевролит, кварцит	1.11.6	Роговик, тальковый сланец, известняк, диорит
1.11.3	Аргиллит, скарн, слюдяной сланец, доломит	*1.11.7	Доломит, амфиболит, мрамор, габбро
1.11.4	Гнейс, гранит, кровельный сланец, аргиллит	1.11.8	Глина, песчаник, гнейс, роговик
Пример ответа 1.11.1. Слюдяной сланец может быть продуктом среднетемпературного регионального метаморфизма гранитов. В процессе метаморфизации частично изменяется минеральный состав (существенно уменьшается содержание полевых шпатов за счет увеличения содержания слюд —мусковита, биотита), происходит рассланцевание породы, коренным образом меняется текстура (из массивной — сланцеватая) и структура (становится чешуйчатой).
1.12.	* Упорядочьте ряд —исходная осадочная горная порода и продукты ее видоизменения в процессе уплотнения, цементации и метаморфизма. Поставьте первой исходную породу, последней — максимально преобразованную.
Варианты	Горные породы	Варианты	Горные породы
1.12.1	Гнейс, алевролит, слюдяной сланец, супесь	1.12.4	Конгломерат, грейзен, галька
1.12.2	Кварцит, песок, песчаник	1.12.5	Гнейс, глина, слюдяной сланец, глинистый сланец
1.12.3	Аргиллит, слюдяной сланец, суглинок, роговик	1.12.6	Доломит, известняк, мрамор, ил известковый
1.13.	Песчаник состоит из указанных ниже трех минералов. Какие из них могут быть цементирующим веществом? Какова водостойкость песчаника? Почему?
Варианты	Минералы	Варианты	Минералы
1.13.1	Кварц, кальцит, ортоклаз	1.13.5	Мусковит, кварц, каолинит
1.13.2.	Лимонит, микроклин, кварц	1.13.6	Халцедон, биотит, кварц
1.13.3	Полевые шпаты, кварц, гипс	1.13.7	Кварц, галит, гипс
1.13.4	Кварц, опал, плагиоклазы	1.13.8	Лимонит, кварц, мусковит
12
1.14.	Для каких генетических типов горных пород характерна слоистость, для каких сланцеватость, а для каких массивность? Что означают эти термины? Приведите примеры слоистых, сланцеватых и массивных горных пород.
1.15.	Из числа названных ниже минералов выделите растворимые в воде. Расположите их в порядке возрастания растворимости.
Варианты	Минералы	Варианты	Минералы
1.15.1	Кварц, каолинит, галит, кальцит	1.15.5	Кварц, пирит, галит, кальцит
1.15.2	Мусковит, гипс, доломит, опал	1.15.6	Гематит, кальцит, гипс, пирит
1.15.3	Кремень, лимонит, ангидрит, галит	1.15.7	Доломит, кальцит, ангидрит, галит
1.15.4	Биотит, графит, доломит, гипс	1.15.8	Ортоклаз, галит, асбест, кальцит
1.16. Из числа названных ниже горных пород выделите раство-			
римые в воде и расположите в порядке возрастания растворимости.			
Варианты	Горные породы	Варианты	Горные породы
1.16.1	Гранит, гипс, песок, известняк, мергель, суглинок	1.16.5	Кварцит, сиенит, известняк, каменная соль, супесь
1.16.2	Известняк, аргиллит, базальт, сланец, мрамор, глина	1.16.6	Гнейс, мрамор, диабаз, ангидрит, глина, гравий
1.16.3	Доломит, глина, алевролит, гипс, ил, песок	1.16.7	Известняк, суглинок, порфирит, мергель, гипс, торф
1.16.4	Глина, ангидрит, трахит, доломит, каменная соль	1.16.8	Опока, известняк, габбро, каменная соль, кварцит, глина
1.17.	Из числа пород, названных в задаче 1.16, выделите скальные (включая полускальные) и нескальные грунты.
1.18.	Из числа пород, названных в задаче 1.16, выделите магматические, осадочные и метаморфические.
1.19.	Структуры и текстуры многих осадочных горных пород сходны и в основных чертах геометрически подобны. Наименования’ породам даются по минеральному составу и размеру структурных элементов. Факт геометрического подобия является основанием для построения типовых моделей механики грунтов. На рис. 1.1, 1.2,1.3 схематически в плоском сечении изображены структуры и текстуры осадочных и метаморфических горных пород. На рисунках белое — минеральные зерна, черное — поры, занятые воздухом, иногда водой, штриховка — пространство, занятое связующими минерала-
13
Рис. 1.2. Схематическое изображение структур и текстур осадочных и метаморфических горных пород
Рис. 1.3. Схематическое изображение структур и текстур осадочных и метаморфических горных пород
ми. Назовите горные породы, изображенные на рисунках, охарактеризуйте их структуру как равномерно или неравномерно зернистую с окатанными или неокатанными зернами, текстуру как пористую или плотную, беспорядочную (массивную), либо упорядоченную (слоистую или сланцеватую). Решение дайте для варианта задачи при следующих дополнительных условиях.
14
Варианты	Рисунок	Размер единичного отрезка на масштабной шкале	Сведения о составе обломков, связующего и другие сведения
1.19.1	1.1	1 ММ	В зернах кварц, цемент-оксиды железа
1.19.2	1.1	1 СМ	В зернах кварц, обломки трахита, липарита, базальта. Связующее вещество на рис. б — каолинит, на рис. в — ангидрит
1.19.3	1.1	0,05 мм	В зернах — кварц; связующее на рис. б — монтмориллонит, на рис. в —оксиды кремния
1.19.4	1.1	1 дм	В зернах обломки известняка, доломита, мрамора; цементирующее вещество — кальцит
1.19.5	1.1	1 м	В обломках гранит, гранодиорит; связующий материал — глинистые минералы. Рис. г не рассматривать
1.19.6	1.1	1 мм	В зернах кальцит и доломит; связующее на рис. б — каолинит, на рис. в —кальцит
1.19.7	1.2	1 дм	В зернах обломки мрамора, доломита, известняка; цементирующее вещество — кальцит
1.19.8	1.2	1 см	В зернах на рис. а и б обломки раковин моллюсков, на рис. в и г—доломита; связующий минерал — кальцит
1.19.9	1.2	1 мм	В зернах кварц, слюда; цемент-оксиды железа
1.19.10	1.2	0,05 мм	В зернах слюды, кварц; связующее на рис. б — глинистые минералы, а также небольшое количество (около 5 %) —гипс и кальцит
1.19.11	1.2	0,005 мм	В зернах каолинит, слюды и кварц. В порах — воздух, связующее — вода
1.19.12	1.2	1 м	В обломках гнейс, мрамор, диабаз, роговик, грейзен. Связующее—супесь (рис. б), оксиды железа с песком (рис. в). Рис. г не рассматривать. Рассмотреть взамен а и б при масштабе одно деление шкалы — 1 дм
1.19.13	1.2	1 мм	В зернах на рис. а преимущественно минерал лед, а также кристаллы кварца, глинистых и других минералов; в зернах на рис. б — кварц, слюда, полевые шпаты; в зернах на рис. в преимущественно разложившиеся растительные остатки темно-бурого цвета; на рис. г — кристаллы льда. Связующее везде —микрокристаллы льда
1.19.14	1.3	1 ДМ	В зернах — обломки сланцев, песчаников, известняков преимущественно плитчатой формы. Связующие минералы на рис. б — каолинит с примесью кварцевых частиц и вода, на рис. в — кальцит. Рис. г не рассматривать. Рассмотреть взамен рис. а и б при масштабе — одно деление шкалы равно 1 см
1.19.15	1.3	0,005 мм I	На рис. а и б частицы представлены агрегатами монтмориллонита, гумуса, мельчайшими обломками кристаллов кварца; на рис. виг частицы — слюды, графит, кварц; связующее на рис. а и б — вода, на рис. в — оксиды кремния
15
Продолжение табл.
Варианты	Рисунок	Размер единичного отрезка на масштабной шкале	Сведения о составе обломков, связующего и другие сведения
1.19.16	1.3	0,02 мм	На рис. а, б и в частицы представлены мусковитом и кварцем, на рис. г —хлоритом, серицитом, кварцем. Связующее — глинистые минералы и вода
Указание. Решая задачу, в первую очередь определите по масштабу характерный размер частиц, вспомните или отыщите в приложении наименование частиц такого размера и наименование породы сложенной частицами такого размера. Уточните наименование по форме обломков (для частиц крупнее 2 мм), уточните наименование по наличию связующего или цементирующего минерала. Степень неоднородности породы оцените визуально: если большинство частиц отличаются по линейному размеру в 1,5...2,0 раза, то порода однородна; текстуру определите по степени упорядоченности расположения обломков. Укажите, к каким —рыхлым, связным или сцементированным образованиям, скальным или нескальным грунтам относится названная вами горная порода.
1.20.	Магматические породы состоят из кристаллов силикатов, иногда кварца (оксид), в них могут присутствовать другие оксиды, сульфиды, самородные элементы, но доля этих минералов невелика и они не относятся к породообразующим. Текстура пород обычно плотная массивная, реже пористая (у излившихся) и полосчатая. Породы различаются прежде всего по минеральному составу, размеру частиц и их взаимному расположению. На рис. 1.4 изображены главнейшие характерные особенности структур некоторых магматических горных пород. Ниже указан их минеральный состав. Определите для вашего варианта наименование пород, изображенных на рисунке, укажите к какому классу по глубине кристаллизации и по химическому составу они относятся.
Рис. 1.4. Схематическое изображение структур и текстур магматических горных пород
16
1.20.1.	На рис. а минералы оливин, авгит, роговая обманка; увеличение в 2 раза. На рис. б минералы кварц, ортоклаз, биотит; изображение уменьшено в 2 раза. На рис. в 1 —кварц, 2 и 3 — полевые шпаты. Основная микрокристаллическая масса серо-желтого цвета; увеличение в 5 раз.
1.20.2.	На рис. б минералы—средний плагиоклаз, биотит, роговая обманка, отсутствует кварц, увеличение в 2 раза. На рис. в — основной плагиоклаз, авгит; не увеличен. На рис. в минералы 1, 2, 3 и 4 — плагиоклазы светлые на фоне темно-серой микрокристаллической массы.
Указание. См. указание к задаче 1.19.
2.	ГЕОЛОГИЧЕСКИЕ КАРТЫ И РАЗРЕЗЫ
2.1.	Расположите геологические периоды в хронологическом порядке и напишите их условные буквенные обозначения — геологические индексы. Между породами какого возраста имеется стратиграфический перерыв? При составлении ответа используйте прил. 7.
Варианты	Геологические периоды	Варианты	Геологические периоды
2.1.1	Карбон, неоген, пермь, четвертичный	2.1.8	Ордовик, силур, юра, кембрий
2.1.2	Пермь, палеоген, триас, неоген	2.1.9	Силур, юра, триас, ордовик
2.1.3	Мел, палеоген, девон, карбон	2.1.10	Девон, палеоген, мел, кембрий
2.1.4	Девон, юра, мел, силур	2.1.11	Палеоген, девон, неоген, силур
2.1.5	Пермь, кембрий, триас, ордовик	2.1.12	Мел, неоген, карбон, палеоген
2.1.6	Карбон, триас, пермь, неоген	2.1.13	Триас, ордовик, юра, пермь
2.1.7	Юра, девон, мел, карбон		
Пример ответа 2.1.1. Четвертичный — Q, неогеновый—N, пермский—Р, каменноугольный — С периоды. Стратиграфический перерыв наблюдается между неогеном и пермью; отсутствуют породы палеогенового, мелового, юрского и триасового возраста.
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	Варианты	Индексы
2.2.1	D, J, О, S	2.2.4	к, Q, Т, J	2.2.7	Р, К, С, J
2.2.2	Р, N, T,Q	2.2.5	Т, D, С, Р	2.2.8	J, Q, Т, N
2.2.3	С, Р, D, К	' 2.2.6	С, S, Р, О	2.2.9	Т, Р, N, С
18
Продолжение табл.
Варианты	Индексы I	Варианты	Индексы	Варианты	Индексы
2.2.10 2.2.11	о, J, с, к о, Т, С, р|	2.2.12 2.2.13	к, D, Q, J Q, N,A, О|	2.2.14	KZ, MZ, D, С
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 yPR и 0N. Это индексы состава и возраста магматических горных пород. Прочитайте их наименования и относительный возраст. Какая из пород образовалась раньше? Греческими буквами обозначаются: у — граниты, £—сиениты; 5—диориты; v — габбро; о—ультраос-новные породы (пироксениты, периододиты, дуниты); А —липариты и А' —кварцевые порфиры; т —трахиты; а —андезиты; 0 — базальты и 0' —диабазы.
Варианты	Индексы	Варианты	Индексы |	| Варианты	Индексы
2.3.1	уО2; |V1	2.3.5	XS2; ЛК|	2.3.9	рС3; К?!
2.3.2	ХТ2; 8N2	2.3.6	<хР2; 0Р1	2.3.10	уО3; 0'С3
2.3.3	tQ,; <tD2	2.3.7	vNj; W2	2.3.11	аО2; 8Sj
2.3.4	pK[j хк2 1	2.3.8	X'J3; tD[	2.3.12	0JP2» VT3
Пример ответа 2.3. По индексам yPR и pN можно заключить, что протерозойские граниты образовались раньше неогеновых базальтов.
2.4.	Ниже приведены условные обозначения (индексы) условий образования и возраста четвертичных отложений. Как называются эти отложения? Какая из пород образовалась раньше?
Варианты	Индексы |	Варианты	Индексы 1	Варианты	Индексы
2.4.1	edQj; /б.	2.4.5	₽Q2; rf°Q4	2.4.9	eQi> *Q3
2.4.2	Л?2;	|	2.4.6	«24;«2з	2.4.10	sQ4; ">Q2
2.4.3	/Q4; cQ4	2.4.7	pQ4;«Qi	2.4.11	vQ4; dQj
2.4.4	eQi; dpQ2 1	2.4.8	fgQl', »Q2 1	2.4.12	<Q2; °Q3
2.5.	Геологическая история Земли в геохронологической шкале разделена на пять эр (групп). Как они называются? Какими индексами обозначаются? Расположите индексы эр в геохронологическом порядке от древнейшей к современной.
19
2.6.	Палеозойская эра в геохронологической шкале разделена на шесть периодов. Назовите эти периоды и расположите в стратиграфической последовательности от более древних к молодым.
2.7.	Кайнозойская и мезозойская эры в геохронологической шкале разделены на три периода каждая.
Назовите их и расположите в стратиграфической последовательности.
2.8.	Отделы каких схем обозначаются в геохронологической шкале индексами Qi, Q>, Ci, С2, Р\, P2I Как обозначается и называется самый молодой отдел каждой из перечисленных систем?
Указание, см. примечание к прил. 7.
2.9.	Схематически покажите указанные ниже формы залегания горных пород. Для каких генетических типов пород эти формы характерны? Объясните почему.
Варианты	Формы залегания горных пород
2.9.1 2.9.2 2.9.3	Батолит, лавовый покров, слой Линза, пласт, дайка Жила, силл, прослой
2.10.	Покажите на схематическом разрезе первичные формы залегания осадочных горных пород: слой, 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	Моноклиналь, 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 20
а)	б)	в)
Рис. 2.1. Схематические геологические разрезы
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 по рис. 2.1, а. Территория сложена породами каменноугольного, пермского, триасового, неогенового, палеогенового и четвертичного возраста. Тектоническая деформация произошла в триасовый период или в послетриасовое время (до палеогена), о чем свидетельствуют смятые в антиклинальную складку породы триаса, перми и карбона, залегающие между собой согласно. Стратиграфи
21
ческий перерыв наблюдается между триасом и палеогеном. В это время в юре и мелу происходило разрушение верхней части антиклинали. В кайнозойское время произошло накопление палеогеновых, неогеновых и четвертичных отложений, залегающих между собой согласно. Толща же кайнозойских пород залегает несогласно по отношению к отложениям более древним.
2.15.	В процессе проведения геологической съемки получены данные о литологическом составе, возрасте, мощности, форме залегания, несущей способности пород, слагающих изучаемую территорию, об уровнях залегания подземных вод и выходах их в виде источников. Ответьте на вопрос.
Варианты	Вопросы
2.15.1	Какой из признаков принимается для проведения границ на геологической карте?
2.15.2	Какие из признаков отражаются на геологической карте и каким образом?
2.15.3	Какие из признаков отражаются на геологическом разрезе и каким образом?
2.15.4	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	Какие признаки являются основой для проведения границ на карте четвертичных отложений?
2.16.2	Какие признаки показываются только на разрезе четвертичных отложений и каким образом?
2.16.3	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	Происхождение четвертичных отложений на карте четвертичных отложений
2.17.2 2.17.3	Возраст горных пород на геологических картах Возраст четвертичных отложений на карте четвертичных отложений
2.174 2.175	Литологический состав пород на геологических картах Литологический состав горных пород на картах четвертичных отложений
22
Продолжение табл.
Варианты	Вопросы
2.17.6	Литологический состав горных пород на геологических разрезах
2.17.7	Элементы залегания слоев и разрывные нарушения на геологических картах
2.17.8	Разрывные нарушения на геологических разрезах
2.17.9	Литологический состав толщи на статиграфической колонке
2.18.	Каково взаимное расположение линий горизонталей и границ слоев на геологической карте при горизонтальном и негоризонтальном залегании горных пород?
2.19.	На рис. 2.2 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	Варианты	№ рисунка	Варианты	№ рисунка
2.19.1	2.2, а	2.19.4	2.2, г	2.19.7	2.2, ж
2.19.2	2.2, б	2.19.5	2.2, д	2.19.8	2.2,3
2.19.3	2.2, в	2.19.6	2.2, е	2.19.9	2.2, и
Пример построения разреза I—Iпо фрагменту карты, изображенной на рис. 2.2, к, приведен на рис. 2.2, л и 2.2, м. Разрез рекомендуется строить в следующем порядке. Проводят линию топографического профиля поверхности Земли, которая по условию задачи горизонтальна. На профиль переносят точки пересечения разреза со стратиграфическими границами на карте, как показано на рис. 2.2, л. В разрезе эти точки будут лежать на линиях границ слоев (кровле или подошве), поэтому справа и слева от точек на топографическом профиле карандашом обозначают индексы возраста пород. До проведения границ между слоями необходимо в самых общих чертах восстановить геологическую историю развития района. Наиболее древними отложениями, выходящими на поверхность в пределах карты, являются пермские (Р). Рядом с ними на тех же абсолютных отметках симметрично обнажаются породы триаса (7) и далее юры (J). Первоначально эти породы лежали горизонтально: внизу — пермские, на них триасовые и выше — юрские. Оказаться на одной высоте над уровнем моря они могли только вследствие погружения в одних местах и поднятия в других, то есть вследствие деформации. Деформация привела к смятию слоев в складки, прогнутые вниз (синклинали) и выпуклые вверх (антиклинали). При размыве и формировании равнинного рельефа складки срезаны. Обнажено ядро антиклинали, в котором залегают наиболее древние породы и ядро
23
a)
б)
ж)
Рис. 2.2. Фрагменты геологических карт для участков с горизонтальной поверхностью земли
к)
синклинали, в котором сохранились от размыва наиболее молодые породы. Они повсеместно залегали наверху и потому размыты в первую очередь. Сделав такой анализ, возрастные геологические границы (между Р и Г и др.) проводим наклонно и так, чтобы древние породы везде лежали под более молодыми (рис. 2.2, л/). Разрушенные части складки восстанавливают пунктиром. Карандашные записи убирают. Несмотря на принципиально правильную рисовку антиклинальной и синклинальной складок, их углы при вершинах, а следовательно, и наклон крыльев принимают произвольно, так как для однозначного решения вопроса информации в данном случае недостаточно. В последующих задачах рассматриваются случаи построения геологических разрезов при наличии более полной информации. Между юрой и неогеном имеется стратиграфический перерыв.
24
Рис. 2.3. Фрагменты геологических карт. Тонкими линиями показаны горизонтали рельефа. Толстыми — возрастные геологические границы:
7 — известняк; 2 — аргиллит; 3 — глина; 4 — мергель; 5 — алевролит; 6 — сланец; 7—мел; 8 — песчаник; 9—доломит; 10 — опока
II II 10 u u
в)
z Абс.отм., м
Рис. 2.4. Пример построения геологического разреза по карте при отсутствии скважин
2.20.	На рис. 2.3 изображены фрагменты геологических карт на топографической основе масштаба 1:2000 и условные обозначения к ним. Постройте геологический разрез по линии I—Z, приняв вертикальный масштаб 1:1000, горизонтальный 1:2000.
Какая форма залегания осадочных горных пород представлена
26
в разрезе? Между какими слоями наблюдается стратиграфический перерыв? Назовите геологический возраст каждой литологической разности горных пород, развитых в пределах карты. На какие периоды пришелся стратиграфический перерыв?
Вариант	№ рисунка	Вариант	№ рисунка	Вариант	№ рисунка
2.20.1	2.3, и	2.20.4	2.3, в	2.20.7	2.3, е
2.20.2	2.3, а	2.20.5	2.3, г	2.20.8	2.3, з
2.20.3	2.3, б	2.20.6	2.3, д	2.20.9	2.3, к
Пример построения разреза I—Iпо варианту 2.20.9 приведен на рис. 2.4.
Разрез строят на миллиметровой бумаге в следующем порядке. На горизонтальной линии отмечают начало и конец разреза в принятом масштабе. У начала разреза строят (в заданном масштабе) вертикальную шкалу абсолютных отметок в пределах, встречающихся на карте. Далее строят топографический профиль. Учитывая, что горизонтальные масштабы карты и разреза по условию задачи совпадают, можно, повернув карту (рис. 2.3, а) так, чтобы линия разреза на карте была параллельна горизонтальной линии на разрезе, построить топографический профиль путем переноса точек пересечения горизонталей с линией разреза с рис. 2.3, а на рис. 2.3, б (линии с длинными пунктирными штрихами). На полученный топографический профиль проектируют стратиграфические границы слоев, попадающих в разрез (линии с короткими пунктирными штрихами), и карандашом справа и слева от стратиграфических границ отмечают индексами возраст пород. Теперь рассматривают состав и возраст пород, попавших на разрез.
Наиболее древними из них являются доломиты каменноугольного возраста (Q. За ними следуют пермские аргиллиты (Д) и глины триаса (7). Между триасом и мелом (К) наблюдается стратиграфический перерыв: отсутствуют юрские отложения. Проведение границ слоев начинают с линий, имеющих максимальное количество точек на топографическом профиле (граница между пермью и триасом, мелом и триасом): Размытую часть границы показывают пунктиром; границы остальных слоев проводят также, то есть параллельно построенной, через точки стратиграфических границ на топографическом профиле. В заключение штриховкой обозначают литологический состав пород, индексами—возраст; карандашные записи стирают. В разрезе видна антиклинальная складка с размытым ядром.
2.21.	Используя описания буровых скважин (табл. 2.1), постройте геологическую колонку7 скважины, пробуренной в пределах геологической карты № 1 (рис. 2.5). Изучите стратиграфическую колонку к карте (рис. 2.6) и назовите относительный возраст горных пород, вскрытых скважиной.
Варианты	№ скважины	Варианты	№ скважины	Варианты	№ скважины
2.21.1	6	2.21.5	4	2.21.9	9
2.21.2	1	2.21.6	5	2.21.10	10
2.21.3	2	2.21.7	7	2.21.11	11
2.21.4	3	2.21.8	8	2.21.12	12
27
Продолжение табл.
Варианты	№ скважины	Варианты	№ скважины	Варианты	№ скважины
2.21.13	13	2.21.18	18	2.21.23	23
2.21.14	14	2.21.19	19	2.21.24	24
2.21.15	15	2.21.20	20	2.21.25	25
2.21.16	16	2.21.21	21	2.21.26	26
2.21.17	17	2.21.22	22	2.21.27	27
Пример геологической колонки скважины 6 (вариант 2.21.1) показан на рис. 2.7. Масштаб колонки принимают 1:500. В графе 1 проставляют в заданном масштабе шкалу глубин, считая началом устье скважины (точку пересечения ствола скважины с поверхностью Земли). Затем по данным гр. 5 откладывают на шкале глубин глубину залегания подошвы каждого слоя и через полученные точки проводят горизонтальные линии. Мощность первого слоя (гр. 4) равна глубине залегания его подошвы. Мощность остальных слоев вычисляют как разность глубин залегания подошв последующего и предыдущего слоев. Например, для слоя 3 мощность равна 20,8—13,9 = 6,9 м. Абсолютные отметки подошв слоев определяют как разность абсолютной отметки устья скважины и глубины залегания подошвы соответствующего слоя. Например, для слоя 3 абсолютная отметка подошвы равна 116,7-—20,8 = =95,9 м. После записи в гр. 5 можно сделать проверку: разность абсолютных отметок подошв соседних слоев равна мощности слоя. Например, для слоя 3 мощность определим повторно вычитанием 102,8—95,9 = 6,9 м. В середине гр. 6 двумя тонкими линиями обозначают ствол скважины и с обеих сторон от ствола показывают условными обозначениями литологический состав пород каждого слоя. Эти обозначения берут из стратиграфической колонки (см. рис. 2.6). Стволы скважин в интервалах развития водоносных слоев затемняют. В гр. 7 приводят абсолютные отметки установившегося уровня грунтовых вод и обоих уровней напорных вод. Вертикальной линией со стрелкой на конце показывают высоту подъема напорных вод. Из описания видно, что скважиной вскрыты (сверху вниз) верхнечетвертичные отложения, представленные тремя слоями: суглинком бурым плотным, супесью желтой и песком средней крупности. Ниже лежат нижнекаменноугольные трещиноватые известняки, подстилаемые верхнедевонскими серыми аргиллитами. Под аргиллитами встречены протерозойские трещиноватые граниты.
2.22.	Постройте геологический разрез по линии, указанной в соответствующем варианте, с использованием геологической карты 1 масштаба 1:10000 (см. рис. 2.5), стратиграфической колонки (см. рис. 2.6) и описания буровых скважин (табл. 2.1). Охарактеризуйте в общих чертах историю геологического развития района, вытекающую из анализа стратиграфической колонки и разреза. Для построения разреза принимают горизонтальный масштаб 1:5000, вертикальный 1:500.
28
100 О 100 200 300 400 500 м
1  ч-ll - 1..I I -4-........-1
> I .У \ г\ < с I з| | 4	5 I ОI 6»U -f'
Рис. 2.5. Геологическая карта № 1:
1 — граница стратиграфического несогласия; 2 — оползни; 3 — буровая скважина и ее номер;
4 — болото; 5 — карстовая воронка; 6 — линия разреза и ее номер
Гэологический возраст				Колонка	Мощность, м	Краткое описание горных пород
Эра	I	\ Период	Эпоха	. Стратиграфический индекс			
S'	o'	Современная	aQ4	•’ ' / // Z7 Z'Z'ZZ'	2-15	Супесь: серая заторфованная, бурая, оыхлая:
					2-15	ил серый с органическими остатками;
				• о • • ° о* •	.	. 0 •	• 0 .	. •	• •	2-15	песок кварцевый крупный с гравием
			dQ4	'zz/z / У/ /j	1-6	Супесь серая заторфованная;
1	Кайнозойская(	|	 Четвертичный (				1-6	пылеватый песок
			рО4	; 4:4^1	2-4	Песок мелкий с глыбами и дресвой;
					2-4	щебень с суглинистым заполнителем
		Поздняя	aQ3		6-19	Суглинок бурый плотный;
					3-10	х супесь желтая
					1-22	Песок средней крупности
		Ранняя	fgQt		1-16	Песок крупный кварцевый с гравием и галькой
		Поздняя	сз		6-10	Глина черная плотная
						
	1 Каменноугольный (С					
						
								
		Ранняя	С,	1 1 1 111	2-62	Известняк трещиноватый, в отдельных местах закарстованный
				i 1 1 1 1		
				1 1 1 III. 1		
				I I i Л Л		
				i i i i у i		
Палеозойская (PZ]						
				llp^ 1 1		
				1 I1 1 1 1 1		
				1 1 IJ.L		
				Jk 1	4		
		Поздняя			4-46	Аргиллит серый, в отдельных местах трещиноватый
			Ъ			
				Л Л		
	1 Девонский (D					
				4 4 C x1 \4		
						
				\ \ \ \ \		
						
				4 Ч4 C < <		
				4 г г ?		
						
Протерозойская (PR)			yPR	+w + + + + + + + + + +	>10	Гранит крупнокристаллический трещиноватый, выветрелый в кровле массива
Рис. 2.6. Стратиграфическая колонка к геологической карте № 1
Геологическая колонка буровой скважины 6
Абсолютная отметка устья 116.7м
Абсолютная отметка забоя 47,7 м
М 1:500
Рис. 2.7. Геологическая колонка буровой скважины № 6
Варианты	№ разреза	Варианты	№ разреза	Варианты	№ разреза	Варианты	№ разреза
2.22.1	I—I	2.22.6	VI—VI	2.22.11	XI—XI	2.22.16	XVI—XVI
2.22.2	II—II	2.22.7	VII—VII	2.22.12	XII—XII	2.22.17	XVII—XVII
2.22.3	III—III	2.22.8	МП— МП	2.22.13	XIII— XIII	2.22.18	XVIII— XVIII
2.22.4	IV—IV	2.22.9	IX—IX	2.22.14	XIV— XIV	2.22.19	XIX—XIX
2.22.5	XXI—XXI	2.22.10	X—X	2.22.15	XV—XV	2.22.20	XX—XX
Таблица 2.1. Описание буровых скважин к геологической карте 1
№ скважины и абсолютная отметка устья	№ слоя	Геологический возраст	Описание горных пород	Глубина залегания подошвы слоя, м	Глубина залегания уровня воды, м (дата замера 1983 г.)	
					появившегося	установившегося
1 102,3	1 2 3 4 5	aQ4 aQ4 aQ4 aQj С!	Супесь серая заторфо-ванная, текучая Ил серый текучий Песок мелкий иловатый средней плотности Песок средней крупности, средней плотности Известняк трещиноватый, выветрелый в кровле слоя (1 м)	2,0 5,9 Ю,1 11,7 25,0*	0,8 (06.01)	0,3 (18.09)
2 106,4	1 2 3 4 5 6	aQ4 aQ4 aQ3 Ci D3 yPR	Супесь серая, текучая Песок мелкий, иловатый, средней плотности Песок средней крупности, плотный Известняк трещиноватый, закарстованный Аргиллит серый Гранит крупнокристаллический трещиноватый, до глубины 2 м выветрелый	6,0 14,0 19,0 34,9 58,7 65,0	5,0(10.01) 58,7(18.01)	5,0(18.09) 12,2 над устьем (19.01)
3 141,3	1	deQ4	Супесь серая заторфо-ванная, пластичная	2,2	5,0(10.01)	0,6(18.09)
* Здесь и далее в аналогичных задачах последняя цифра по скважине означает глубину до забоя скважины. Подошва последнего слоя проходит ниже забоя скважины. Например, в скважине 1 подошва известняка не вскрыта.
32
Продолжение табл. 2.1
№ скважины и абсолютная отметка устья	№ слоя	Геологический возраст	Описание горных пород	Глубина залегания подошвы слоя, м	Глубина залегания уровня воды, м (дата замера 1983 г.)	
					появившегося	установившегося
3	2	с3	Глина черная плот-	8,8		
141,3			ная, твердая			
	3	С|	Известняк трещиноватый	69,8	40,1(25.01)	40,7(18.09)
	4	D3	Аргиллит серый	89,3		
	5	yPR	Гранит крупнокристаллический выветре- лый до 90,5 м	92,0	89,3(28.01)	22,6(29.01)
4	1	deQ4	Супесь серая заторфо-	3,1	0,6(10.01)	0,6(18.09)
144,1			ванная, пластичная			
	2	С3	Глина черная твердая	н,з		
	3	с.	Известняк трещиноватый, закарстованный	72,8	45,0(06.02)	45,6(18.09)
	4	Da	Аргиллит серый	97,9		
	5	yPR	Гранит трещиноватый	99,6	97,9(11.02)	25,8(12.02)
			крупнокристаллический, выветрелый до 98,2 м			
5	1	eQ4	Супесь серая заторфо-	3,5	0.4(15.02)	0,0(18.09)
144,6			ванная, пластичная			
	2	Сз	Глина черная полутвердая	12,1		
	3	С)	Известняк трещиноватый	73,2	46,2(17.02)	46,8(18.09)
	4	Da	Аргиллит серый	94,9		
	5	yPR	Гранит трещиноватый, выветрелый до 95,5 м	97,4	94,9(11.02)	26,1(21.02)
6	1	aQa	Суглинок бурый полу-	4,7		
116,7			твердый			
	2	aQa	Супесь желтая пла-	13,9		
			стичная			
	3	aQa	Песок средней крупности плотный	20,8	15,8(13.03)	16,2(18.09)
	4	c.	Известняк трещиноватый и закарстованный	45,4		
	5	D3	Аргиллит серый слаботрещиноватый	65,2		
	6	yPR	Гранит трещиноватый, выветрелый до забоя скважины	67,0	65,2(18.03)	1,3(19.03)
2-201
33
Продолжение табл. 2.1
№ скважины и	№ слоя	Геологический возраст	Описание горных пород	Глубина залегания	Глубина залегания уровня воды, м (цата замера 1983 г.)	
абсолю! нал отметка устья				подошвы слоя, м	[ появившегося	установившегося
7 101,1	1 2 3 4 5 6	aQ4 aQ3 fgQ, Ci D3 yPR	Песок мелкий с глыбами известняка и дресвой, рыхлый Песок средней крупности плотный Песок крупный кварцевый, средней плотности Извевстняк трещиноватый, закарстованный Аргиллит серый Гранит трещиноватый крупнокристаллический, выветрелый до 1 м	3,8 5,3 6,4 29,6 65,2 70,0	1,9(21.03) 65,2(28.03)	1,5(18.09) 6,5 над устьем (29.03)
8* 94,6	1 2 3 4 5	aQ4 aQ4 fgQi D3 yPR	Слой льда и воды Песок мелкий рыхлый Песок средней крупности, средней плотности Песок крупный, средней плотности Аргиллит серый Гранит трещиноватый, выветрелый до 47,1 м	5,1 14,6 25,0 44,6 48,0	4,9 над устьем (18.02) 44,6(26.02)	5,2 над устьем (18.09) 19,8 над устьем (27.02)
9* 98,2	1 2 3 4	aQ4 aQ4 aQa fgQ.	Слой льда и воды Песок мелкий рыхлый Песок крупный с гравием, рыхлый Песок средней крупности, средней плотности Песок крупный, средней плотности	8,7 10,7 17,1 22,3	1,9 над устьем (05.03)	2,2 над устьем (18.09)
* Здесь и далее для скважин, расположенных на акватории, устье скважины принято на дне реки
34
Продолжение табл. 2.1
№ скважины и абсолют нал отметка устья	№ слоя	Геологический возраст	Описание горных пород	Глубина залегания подошвы слоя, м	Глубина залегания уровня воды, м (дата замера 1983 г.)	
					появившегося	установившегося
9*	5	с.	Известняк трещино-	27,0		
98,2			ватый закарстованный			
	6	D3	Аргиллит серый	38,8		
	7	yPR	Гранит трещиноватый	46,0	38,8(08.03)	15,1 над
			выветрелый до 41,2 м			устьем (09.03)
			Слой льда и воды	1	2,6 над ус-	2,9 над ус-
					тьем	тьем
					(27.02)	(18.09)
10	1	aQ4	Песок мелкий рыхлый	12,0		
96,9	2	aQj	Песок средней крупности плотный	20,1		
	3	fgQi	Песок крупный средней плотности	33,6		
	4	D3	Аргиллит серый	35,0		
11	1	aQ4	Супесь бурая текучая	5,8	4,1(02.04)	4,6(18.09)
105,0	2	aQ4	Песок мелкий кварцевый, рыхлый	14,3		
	3	aQ3	Песок средней крупности, плотный	24,6		
	4	fgQ!	Песок крупный, средней плотности	32,5		
	5	c.	Известняк трещиноватый	33,9		
	6	D3	Аргиллит серый	52,2		
	7	yPR	Гранит трещиноватый	61,0	52,2(08.04)	7,8 над ус-
			выветрелый до 54,6 м			тьем
						(09.04)
12	1	aQ4	Супесь бурая пластич-	7,2	4,9(11.04)	5,5(18.09)
106,0			ная			
	2	aQ4	Песок мелкий рыхлый	14,7		
	3	aQ3	Песок средней крупности плотный	26,0		
	4	fgQ.	Песок крупный	32,6		
	5	Ci	Известняк трещиноватый закарстованный	34,8		
* Здесь и далее для скважин, расположенных на акватории, устье скважины принято на дне реки
35
Продолжение табл. 2.1
№ скважины и абсолют нал отметка устья	№ слоя	Геологический возраст	Описание горных пород	Глубина залегания подошвы слоя, м	Глубина залегания уровня воды, м (дата замера 1983 г.)	
					появившегося	установившегося
12 106,0	6 7	D3 yPR	Аргиллит серый Гранит трещиноватый, выветрелый до глубины 63 м	61,6 66,0	61,6(19.04)	9,4 над устьем (19.04)
13 107,9	1 2 3 4 5 6	pQ< aQj aQj fgQ. Dj yPR	Щебень известняка с суглинистым заполнителем Суглинок бурый полутвердый Песок средней крупности плотный Песок крупный кварцевый, средней плотности Аргиллит серый Гранит крупнокристаллический трещито-ватый, выветрелый до 58 м	2,3 9,6 28,3 42,0 56,0 59,0	9,6(23.04) 56,0 (28.04)	5,5(18.09) 5,7(29.04)
14 106,6	1 2 3 4 5 6	PQ4 aQ4 aQa fgQ. Dj yPR	Щебень известняка с суглинистым заполнителем Песок мелкий рыхлый Песок средней крупности плотный Песок крупный с гравием средней плотности Аргиллит серый Гранит трещиноватый выветрелый до 48,0 м	2,3 12,8 25,9 41,5 45,4 52,0	4,6(04.05) 45,4(11.05)	5,1(18.09) 4,1 над устьем (12.05)
15 116,5	1 2 3 4 5	aQ3 aQ3 aQ3 fgQ. Dj	Суглинок бурый полутвердый Супесь желтая, пластичная Песок средней крупности плотный Песок крупный с гравием средней плотности Аргиллит серый	5,1 Н,9 35,2 48,3 53,7	14,8(15.05)	15,2(18.09)
36
Продолжение табл. 2.1
№ скважины и абсолютная отметка устья	№ слоя	Геологический возраст	Описание горных пород	Глубина залегания подошвы слоя, м	Глубина залегания уровня воды, м (дата замера 1983 г.)	
					появившегося	установившегося
15 116,5	6	yPR	Гранит крупнокристаллический выветрелый до глубины 54,2 м	58,0	53,7(20.05)	4,6(21.05)
16 115,6	1 2 3 4 5	aQ3 aQ3 aQ3 fgQi D3	Суглинок бурый полутвердый Супесь желтая пластичная Песок средней крупности плотный Песок крупный с гравием средней плотности Аргиллит серый	6,3 13,5 35,7 48,0 52,0	14,1(24.05)	14,5(18.09)
17 112,8	1 2 3 4 5	aQ3 aQ3 feQi D3 yPR	Суглинок бурый пластичный Песок средней крупности плотный Песок крупный с гравием и галькой, средней плотности Аргиллит серый Гранит трещиноватый и выветрелый в верхней (2 м) части	10,4 32,0 47,9 64,6 70,0	10,9(03.06) 64,6(10.06)	11,4(18.09) 1,4 над устьем (11.06)
18 116,2	1 2 3 4 5	aQ3 aQ3 fgQi c, D3	Суглинок бурый полутвердый Песок средней крупности Песок крупный кварцевый средней плотности Известняк трещиноватый, закарстованный Аргиллит серый	10,5 26,3 42,4 44,7 51,8	11,7(14.06)	12,2(18.09)
19 117,1	1 2 3 4	aQ3 aQ3 aQ3 fgQi	Суглинок бурый полутвердый Супесь желтая пластичная Песок средней крупности плотный Песок крупный средней плотности	5,4 12,6 34,7 38,3	14,1(24.06)	14,6(18.09)
37
Продолжение табл. 2.1
№ скважины и абсолютная отметка устья	№ слоя	Геологический возраст	Описание горных пород	Глубина залегания подошвы слоя, м	Глубина залегания уровня воды, м (дата замера 1983 г.)	
					появившегося	установившегося
19	5	с.	Известняк трещино-	46,1		
117,1			ватый закарстованный			
	6	Dj	Аргиллит серый	55,3		
	7	yPR	Гранит трещиноватый и выветрелый до глубины 57,5 м	60,0	55,3(28.06)	3,9(29.06)
20	1	aQ3	Суглинок бурый полу-	8,1		
116,0			твердый			
	2	aQ3	Супесь желтая пл а-	14,9	13,2(02.07)	13,8(18.09)
			стачная			
	3	aQj	Песок средней крупности плотный	32,8		
	4	fgQi	Песок крупный средней плотности	38,1		
	5	Ci	Известняк трещиноватый закарстованный	44,6		
	6	D3	Аргиллит серый	62,2		
	7	?PR	Гранит трещиноватый крупнокристаллический, до глубины 62,5 м выветрелый	70,0	62,2(10.07)	2,5(11.07)
21	1	aQ3	Суглинок бурый ило-	4,4	11,8(13.07)	11,9(18.09)
114,5			ватый тугопластичный			
	2	aQ3	Супесь желтая пла-	13,2		
			стичная			
	3	aQ3	Песок средней крупности плотный	32,2		
	4	fgQi	Песок крупный с гравием средней плотности	38,1		
	5	c,	Известняк трещиноватый закарстованный	45,5		
	6	D3	Аргиллит серый	67,3		
	7	yPR	Гранит крупнокристаллический трещиноватый, до глубины 74,0 м выветрелый	76,0	67,3(19.07)	0,2(20.07)
22	1	dQ<	Суглинок серый с	1,6		
118,6			щебнем известняка мягкопластичный			
	2	aQ3	Суглинок бурый мягкопластичный	6,2		
38
Продолжение табл. 2.1
№ скважины и абсолют нал отметка устья	№ слоя	Геологический возраст	Описание горных пород	Глубина залегания подошвы слоя, м	Глубина залегания уровня воды, м (цата замера 1983 г.)	
					появившегося	установившегося
22	3	С1	Известняк трещино-	47,1	11,8(22.07)	12,2(18.09)
118,6	4	Dj	ватый закарстованный * Аргиллит серый	93,4		
	5	yPR	Гранит трещиноватый крупнокристаллический, выветрелый до 94,0 м	95,0	93,4(28.07)	11,3(29.07)
23	1	dQ4	Песок пылеватый	1,2		
118,4			рыхлый			
	2	aQ3	Суглинок бурый мягкопластичный	8,3		
	3	aQ3	Супесь желтая пла-	14,6	10,9(02.08)	11,3(18.09)
			стичная			
	4	aQ3	Песок средней крупности средней плотно-	18,9		
			сти			
	5	c.	Известняк трещиноватый закарстованный	47,1		
	6	Dj	Аргиллит серый	57,4		
	7	?PR	Гранит трещинбва-тый, выветрелый до 58,5	62,0	57,4(08.08)	2,7(09.08)
24	1	edQ4	Супесь заторфованная	2,6	0,4(10.08)	0,6(18.09)
144,3			пластичная			
	2	Cj	Глина черная плотная	11,9		
			пластичная			
	3	c,	Известняк трещиноватый	73,0	45,8(15.08)	45,5(18.09)
	4	Dj	Аргиллит серый	94,5		
	5	yPR	Гранит трещиноватый крупнокристаллический, выветрелый на глубину до 94,8 м	99,0	94,5(22.08)	29,1(23.08)
25	1	dQ4	Супесь серая с щеб-	2,5		
129,2			нем известянка пластич-			
			ная			
	2	Ci	Известняк закарстованный	58,5	30,3(28.08)	30,0(18.09)
	3	Dj	Аргиллит серый	72,4		
	4	yPR	Гранит выветрелый на глубину до 74,0 м	75,0	72,4(04.09)	13,0(05.09)
39
Продолжение табл. 2.1
№ скважины и	№ слоя	Геологический возраст	Описание горных пород	Глубина залегания	Глубина залегания уровня воды, м (дата замера 1983 г.)	
абсолютная отметка устья				подошвы слоя, м	появившегося	установившегося
26 131,0	1 2 3 4	dQ4 С. D3 yPR	Суглинок с обломками известняка мягкопластичный Известняк закарстованный Аргиллит серый Гранит крупнокристаллический трещиноватый	3,4 59,5 78,6 80,0	24,8(08.09) 78,6(12.09)	24,7(18.09) 16,2(13.09)
27 107,5	1 2 3 4 5 6 7	aQ4 aQ4 aQ4 aQ3 c. D3 yPR	Песок пылеватый средней плотности Супесь бурая пластичная Песок мелкий рыхлый Песок средней крупности плотный Известняк трещиноватый закарстованный Аргиллит серый Гранит трещиноватый крупнокристаллический выветрелый до 55,8 м	2,6 8,4 18,9 22,2 36,0 53,6 59,4	5,7(14.09) 53,6(17.09)	5,7(18.09) 7,1 над устьем (18.09)
Пример построения 2.22.1. Разрез, построенный по линии V—И в уменьшенном масштабе, приведен на рис. 2.8. Строить разрез рекомендуется на миллиметровой бумаге в следующем порядке. В нижней части листа делают три строки для характеристики скважин и указания расстояний между ними. Намечают начало и откладывают вправо длину разреза в принятом масштабе. У начала разреза (а иногда и в конце его) строят шкалу абсолютных отметок с таким расчетом, чтобы максимальная отметка была несколько выше верхней точки рельефа, а минимальная ниже забоя самой глубокой скважины.
Далее приступают к построению топографического профиля. От левой шкалы по горизонтальному направлению откладывают в заданном масштабе расстояния от начала разреза до его пересечения с каждой горизонталью и точками отмечают абсолютные отметки соответствующих горизонталей. После этого также откладывают от начала разреза расстояния до каждой скважины и проводят вертикальный штрих в верхней из трех строк. Под штрихами указывают номера скважин, а ниже — абсолютные отметки их устьев, которые дают дополнительные точки для построения профиля. Соединив все точки плавными линиями, получают топографический профиль поверхности земли по заданному направлению
На построенный профиль наносят колонки буровых скважин. При крупном масштабе разреза ствол скважины обозначают двумя вертикальными отрезками, в 40
Рис. 2.8. Пример построения разреза
остальных случаях — одним. На нижнем конце отрезка, соответствующем абсолютной отметке низшей точки пробуренной скважины (забою), ставят короткий поперечный штрих. Справа от штриха записывают абсолютную отметку забоя, вычисляемую как разность между абсолютной отметкой устья и глубиной скважины. Например, для скважины 2 абсолютная отметка забоя равна 106,4—65,0 = 41,4 м.
Вдоль линии скважины размечают границы слоев и проставляют их абсолютные отметки, которые вычисляют как разность абсолютной отметки устья скважины и глубин залегания соответствующих слоев. Например, в скважине 2 абсолютная отметка границы между четвертым и пятым слоями равна: 106,4—34,9 71,5 м. В интервале каждого слоя (на полосе шириной 1...2 см) условными обозначениями, взятыми из стратиграфической колонки, отмечают карандашом состав и относительный возраст пород. Далее на топографический профиль переносят с карты точки пересечения разреза со стратиграфическими границами и карандашом справа и слева от точек отмечают относительный возраст пород. Например, левее скважины 6 на профиле отмечают границу между нижнекаменноугольными, известняками (G) и верхнечетвертичными отложениями (0з).
Прежде чем проводить границы слоев на разрезе, восстанавливают в общих чертах доступную нам историю геологического развития изучаемого участка. Рассматривая стратиграфическую колонку и колонки скважин на разрезе, видим, что наиболее древними породами, вскрытыми скважинами, являются протерозойские граниты. Между ними и залегающими выше верхнедевонскими аргиллитами имеется стратиграфический перерыв, во время которого происходило разрушение гранитов и формировался рельеф, поверхность которого могла иметь сложную форму. Это подтверждается тем, что кровля гранитов в скважинах 2,6, 11, 20, попавших в разрез, вскрыта на разных абсолютных отметках (47,7; 51,5; 52,8; 53,8 м). На верхнедевонских аргиллитах без стратиграфического перерыва залегают нижнекаменноугольные известняки.
41
УС
Л> "Л* Z/-3
Рис. 2.9. Геологическая карта масштаба 1:10 000:
1 — горизонталь рельефа; 2 — геологическая возрастная граница; 3 — тектонический разрыв; 4 — направление простирания и падения слоев горных пород, угол падения
Граница между ними почти горизонтальна. В послекаменноугольное время вплоть до начала четвертичного периода осадконакопления на данном участке не происходило. В нижнечетвертичное время по пониженным частям рассматриваемой территории проходил поток, частично размывший нижнекаменноугольные известняки и даже верхнедевонские аргиллиты. Он выработал долину реки и оставил свои отложения в виде крупных песков с гравием и галькой В верхнечетвертичное время река размыла водноледниковые отложения (частично), а затем оставила свои (2з). Позже уровень реки несколько раз менялся, в результате чего были частично размыты верхнечетвертичные осадки, затем отложены современные (aQ^.
Сделав этот анализ, на разрезе проводят возрастные границы, то есть выделяют площади с одноименными индексами. Проще всего ограничить слой Dy, сложнее оконтурить линзу Qy. В последнем случае пользуемся точками на профиле, снесенными с карты и точками на колонках скважин. Только после проведения возрастных границ проводят границы между слоями различных пород строго внутри возрастного комплекса.
После этого вычисляют абсолютные отметки уровней подземных вод как разность между абсолютной отметкой устья скважины и глубиной залегания соответствующего уровня. Если напорный уровень выше устья, то берется не разность, а сумма. Например, для скважины 2 абсолютная отметка уровня грунтовых вод равна 106,4—5,0 = 101,4 м, а абсолютная отметка напорного уровня равна 106,4 + 12,2 = =11В,6 м. Вычисленные отметки записывают справа от линии скважины и проводят уровни грунтовых вод пунктирной, а напорных — штрихпунктирной линиями (рис. 2.8)5
Задача 2.23.Прочтите геологическую карту (рис. 2.9). Найдите на ней слоистые осадочные и массивные магматические образования, тектонические разрывы, границы стратиграфического несогласия и согласного залегания слоев осадочных горных пород. 42
Рис. 2.10. Геологическая карта масштаба 1:25 000:
1 — горизонталь рельефа; 2 — геологическая возрастная граница; 3—тектонический разрыв; 4 — направление простирания и падения слоев, угол падения; 5 — река
Постройте геологический разрез по линии I—I. Определите интервал времени, в котором возникли разрывы.
Задача 2.24. Прочтите геологическую карту на рис. 2.10. Найдите на ней тектонические разрывы, границы стратиграфического несогласия и согласного залегания слоев осадочных горных пород. Определите возраст тектонических разрывов. Постройте геологический разрез, нанесите на него элювиальные и аллювиальные отложения. Мощность элювия в среднем 5 м, мощность аллювия достигает 20 м.
3.	ОСНОВЫ ГРУНТОВЕДЕНИЯ
3.1.	Масса образца грунта ненарушенного сложения объемом 50 см3 при естественной влажности равна g (г), после сушки на воздухе стала gx (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		go	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 грунта ps равна отношению массы сухого грунта к объему его твердой части. Следовательно, ps = 81,09/30,48 = 2,66 г/см3. Объемную влажность можно определить из выражения wv = wpj, для чего предварительно вычисляют естественную влажность w = (g—go)/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	Определение характеристики	Обозначение, формула
Плотность частиц грунта, г/см3	Отношение массы сухого грунта к объему его твердой части	Ps
Плотность грунта, г/см3	Отношение массы грунта (включая массу воды в его порах) к занимаемому этим грунтом объему	Р
44
Продолжение табл. 3.1
Характеристика, размерность	Определение характеристики	Обозначение, формула
Влажность	Отношение массы воды, содержащейся в грунте, к массе сухого грунта	W
Плотность сухого грунта или плотность скелета грунта, г/см3	Отношение массы сухого грунта к объему, занимаемому этим грунтом (включая объем пор)	Prf= р/(1 + W)
Пористость	Отношение объема пор к объему всего грунта, включая поры	п = 1—pd/p,
Коэффициент пористо-	Отношение объема пор к	л —Р* —
сти	объему твердой части (скелета) грунта	е —	 Pd е=	1) —1
Коэффициент водона-сыщения (степень влажности)	Отношение объема воды к объему пор грунта — степень заполнения пор водой^( pw — плотность воды, г/см )	Sr = w pi/epw
Полная влагоемкость	Влажность грунта, соответствующая полному заполнению пор водой	Wmax ^Р»/ Р$
Естественная влажность	Влажность грунта в природном состоянии	Wo
Гигроскопическая влажность	Влажность воздушно-сухого грунта	
Максимальная молекулярная влагоемкость	Влажность грунта при максимальной толщине пленок связанной воды	Ww
Объемная влажность	Отношение объема воды, содержащейся в грунте, к общему объему грунта	Wv — Wp5
Коэффициент водоот-	Отношение объема сво-	P= pXWfff—wv) =
дачи	бодно вытекающей (или извлекаемой) из грунта воды (при полном заполнении пор водой) к объему всего грунта	= epw—Ps
Коэффициент (степень) размягчаемости в воде	Отношение временных сопротивлений одноосному сжатию в водонасыщенном и в воздушно-сухом состояниях	
Степень выветрелости скального грунта	Отношение плотностей выветрелого и невыветрелого образцов одного и того же грунта	K„
45
Продолжение табл. 3.1
Характеристика, размерность	Определение характеристики	Обозначение, формула
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 про-садочность (по ГОСТ 24143) Коэффициент выветре-лости крупнообломочных грунтов Предел прочности грунта на одноосное сжатие, МПа Расчетное сопротивление грунта, МПа	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 io —отношение массы частиц размером менее 2 мм к массе частиц размером более 2 мм до испытания на истираемость; —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—83 в зависимости от качества грунта, типа и размера фундамента |	dw, dio Си — (ko/d\Q иъ wP Ip = WL—Wp T_WQ-Wp h~ b Sir _kt-h> Awr	ki Be R
46
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	Р*	W0	Ро	yvm	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 грунта, степень влажности, полную влагоемкость, вариант 3 .4.1 по 3.3.1 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 одноосному сжатию невыветрелого грунта в воздушно-сухом состоянии, МПа	34,1	111,6	20,1	146,0
То же, в водонасыщенном, МПа	16,4	90,4	7,2	134,3
3.6.	По приведенным ниже результатам ситового анализа несвязного грунта до и после испытания на истираемость постройте интегральную кривую зернового состава, определите степень неоднородности, коэффициент выветрелости и дайте наименование грунта по этим показателям.
Наименование показателей	Варианты					
	3.6.1	3.6.2	3.6.3	3.6.4	3.6.5	3.6.6
Зерновой состав частиц, % по массе: более 200 мм		2	62	4	53	
47
Продолжение табл.
Наименование показателей	Варианты					
	3.6.1	3.6.2	3.6.3	3.6.4	3.6.5	3.6.6
200...100	0	4	17	4	33	2
100...60	0	2	3	6	4	1
60...40	5	3	1	5	2	2
40...20	9	6	3	11	0	8
20...10	28	14	2	43	0	8
10...5	33	28	3	19	0	27
5...2	15	17	3	4	3	41
Менее 2 мм	6	24	6	4	5	11
Полный остаток на сите с диаметром отверстий 2 мм после испытания на истираемость, %	68	54	82	88	93	706
Степень окатанности частиц	ОК	Н	ОК	Н	Н	ОК
Примечание: ОК — окатанные, Н —неокатанные обломки
Решение 3.6.1. Для установления наименования грунта по зерновому составу последовательно определяют суммарное содержание частиц (%), начиная от наиболее крупных фракций, и сравнивают его с табличными значениями (см. прил. 11): крупнее 200 мм —4 %, или менее 50 % значит грунт не валунный; крупнее 10 мм (4 + 9 + 5 + 28) = 46 %, или менее 50 %, значит грунт не галечниковый; крупнее 2 мм — (46 + 33 + 15) = 94 %, или более 50 %, следовательно грунт гравийный (с учетом преобладания окатанных частиц). Для построения интегральной кривой зернового состава вычисляют суммарное содержание частиц (%), начиная от самых мелких фракций, и результаты сводят в таблицу.
Диаметры частиц, d мм	<2	<5	< 10	<20	<40	<60	< 100	<200
Суммарное содержание частиц А, %	6	21	54	82	91	96	96	96
По этим данным строят кривую (рис. 3.1, а), откладывая по оси абсцисс диаметры частиц, а по оси ординат суммарное содержание частиц (%) менее данного диаметра. С целью сокращения горизонтального размера графика, особенно при наличии в грунте частиц, отличающихся по размеру на несколько порядков, по оси абсцисс откладывают не диаметры, а их логарифмы (рис. 3.1, б). Эффективные диаметры фо и ^60 находят графически, проводя горизонтальные прямые через точки на оси ординат, соответствующие 10 и 60 % суммарного содержания частиц, до пересечения с интегральной кривой, и опуская перпендикуляр из точек пересечения на ось абсцисс (рис. 3.1). По графику определяют: d\o = 3,3 мм; d^o - 11,5 мм и вычисляют степень неоднородности Си = ^бо/^ю = 3,5.
Коэффициент выветрелости определяют из выражения kwr = (к{—ко)/ко, где ко — отношение массы частиц размером менее 2 мм к массе частиц размермо более 2 мм до испытания на истираемость равно отношению процентного содержания этих частиц, т. е. ко - 6/94 = 0,06. По условию задачи, после испытания на истираемость на сите 2 мм осталось 68 % частиц, следовательно, менее 2 мм оказалось 32 %. Таким образом, к\ = Ъ1/(& - 0,47, тогда к^г - (0,47—0,06)/0,47 - 0,87. Используя все вычис-48
Рис. 3.1. Интегральная кривая зернового состава в масштабе:
а —-обычном; б — полулогарифмическом
ленные выше классификационные показатели, дают грунту наименование крупнообломочный гравийный неоднородный, сильновыветрелый (прил. 11)
3.7.	По приведенным ниже результатам ситового анализа несвязного грунта постройте интегральную кривую зернового состава, определите степень неоднородности и дайте наименование грунта по прил. 11.
Наименование показателей	Варианты				
	3.7.1	3.7.2	3.7.3	3.7.4	3.7.5
Зерновой состав частиц, % по массе более 5 мм	5	7	0	0	13
5...2	3	19	2	4	5
2...1	6	31	5	9	22
1...0,5	11	26	10	6	35
0,5...0,25	23	8	17	41	12
0,25.0,10	30	3	35	27	7
0,10. ..0,05	13	2	22	5	3
менее 0,05	9	4	9	8	3
Указание. Пример построения интегральной кривой зернового состава и определения степени неоднородности приведен в задаче 3.6.
3.8.	По приведенным ниже результатам определения зернового
49
состава и физических свойств несвязного грунта вычислите производные и классификационные характеристики (коэффициент пористости, степень влажности, полную влагоемкость, степень неоднородности, коэффициент выветрелости) и дайте его наименование по прил. 11.
Наименование показателей	Варианты					
	3.8.1	3.8.2	3.8.3	3.8.4	3.8.5	3.8.6
Зерновой состав по вари-	3.6.1	3.6.2	3.6.3	3.6.4	3.6.5	3.6.6
анту Природная влажность, д. е.	0,18	0,06	0,12	'0,08	0,15	0,03
Плотность частиц грунта,	2,68	2,66	2,67	2,69	2,65	2,70
г/см Плотность грунта, г/см3	1,86	Г,78	1,92	1,81	1,73	1,94
Решение 3.8.1. Используя данные ситового анализа, определяют вид грунта как указано в задаче 3.6.
Производные характеристики вычисляют по формулам (см. табл. 3.1).
3.9.	По приведенным ниже результатам определения зернового состава и физических свойств несвязного грунта вычислите производные и классификационные характеристики (коэффициент пористости, пористость, степень влажности, полную влагоемкость, степень неоднородности) и дайте его наименование по ГОСТ 25100—95 (прил. 11).
Наименование показателей	Варианты				
	3.9.1	3.9.2	3.9.3	3.9.4	3.9.5
Зерновой состав по вари-	3.7.1	3.7.2	3.7.3	3.7.4	3.7.5
анту Плотность частиц грунта,	2,64	2,65	2,67	2,66	2,65
г/см Природная влажность, д. е.	0,09	0,13	0,17	0,11	0,18
Плотность грунта, г/см3	1,72	1,78	1,82	1,77	1,81
Указание. Пример решения приведен в задачах 3.6 и 3.8.
3.10.	По приведенным ниже результатам лабораторного определения физико-механических свойств связного грунта вычислите классификационные характеристики (число пластичности, показатель текучести, просадочность est, коэффициент пористости) и дайте наименование грунта по ГОСТ 25100—95 (прил. 11). 50
Наименование показателей	Варианты				
	3.10.1	3.10.2	3.10.3	3.10.4	3.10.5
Плотность частиц грунта, г/см	2,69	2,73	2,71	2,72	2,70
Плотность грунта, г/см3	1,90	1,99	1,90	1,86	0,81
Природная влажность, д. е.	0,22	0,27	0,13	0,18	0,20
Влажность на границе текучести, д. е.	0,20	0,52	0,34	0,43	0,26
Влажность на границе пластичности, д. е.	0,14	0,23	0,21	0,22	0,17
Указание. Классификационные характеристики вычисляют, используя формулы и обозначения, приведенные в табл. 3.1.
Полученные результаты сопоставляют с таблицей прил. 12 и дают грунту наименование, например: суглинок, полутвердый, непросадочный.
3.11.	По результатам лабораторного определения зернового состава грунта, приведенным ниже, определите его наименование по ГОСТ 25100—95 (см. прил. 11).
В таблице ОК означают окатанные, Н — неокатанные.
Наименование показателей	Варианты				
	3.11.1	3.11.2	3.11.3	3.11.4	3.11.5
Зерновой состав частиЦ, % по массе:					
более 200 мм	2	17	52	19	9
200...10	24	35	9	37	14
10...2	39	6	13	10	30
2...0,05	12	38	13	17	42
0,05...0,005	14	3	8	14	4
менее 0,005	9	1	5	3	1
Степень окатанности частиц размером более 2 мм	Н	ОК	ОК	Н	ОК
Число пластичности заполнителя, %	11	<1	8	4	< 1
Решение 3.11.1. Анализируя результаты определения зернового состава, отмечают, что в грунте присутствуют крупные обломки (более 200 мм), песчаные (2...0,05 мм), пылеватые (0,05...0,005 мм) и глинистые (менее 0,005 мм) частицы.
Определяют общее количество обломков крупнее 2 мм: 2 + 24 + 39 = 65 %.
Так как их содержание составляет более 50 %, то грунт является крупнообломочным. Его наименование определяют, последовательно суммируя процентное содержание частиц крупнее данного диаметра и сравнивая полученные значения с таблицей (см. прил. 11). В исследуемом грунте частицы размером более 200 мм —
51
2 %, или менее 50 %, т. е. грунт не глыбовый; более 10 мм — 26 %, или менее 50 %, т. е. грунт не щебнистый; более 2 мм —65 %, или более 50 %, следовательно, грунт дресвяный. В соответствии с примечанием к табл> 1 прил, 11, при наличии в крупнообломочных грунтах песчаного заполнителя более 40 % или глинистого более 30 % в наименовании крупнообломочного грунта должно приводиться наименование заполнителя. Общее количество заполнителя, т. е. глинистых (Гл) и песчаных (Пч) частиц в заполнителе, принимая весь заполнитель за 100 %:
Гл = 9 • 100/35 = 25,7 %; Пч = 12 • 100/35 = 34,3 %. По прил. 12: крупнообломочный дресвяный с суглинистым заполнителем.
3.12.	Используя результаты лабораторных испытаний связного грунта, приведенные ниже, определите наименование грунта по ГОСТ 25100—95 (см. прил. 11 и 12). В таблице ОК означает окатанные, Н — неокатанные.
Наименование показателей	Варианты				
	3.12.1	3.12.2	3.12.3	3.12.4	3.12.5
Зерновой состав частиц, % по массе:					
более 10 мм	4	3	6	17	25
10...2 мм	28	19	15	6	7
2...0,05 мм	57	44	20	44	22
0,05...0,005 мм	5	25	16	19	17
менее 0,005 мм	6	9	43	14	29
Степень окатанности частиц размером более 2 мм	ОК	Н	ОК	Н	ОК
Влажность на границе текучести, Д. е.	0,12	0,17	0,52	0,26	0,36
Влажность на границе пластичности, д. е.	0,08	0,11	0,23	0,15	0,20
Примечание: По наличию включений крупных обломков (крупнее 2 мм) глинистые грунты подразделяются на супесь, суглинок или глину с галькой (щебнем) при содержании частиц крупнее 2 мм в количестве 15—25 %; супесь, суглинок, глину ’ галечниковые (щебенистые) или гравелистые (дресвяные) при содержании частиц крупнее 2 мм в количестве 25—50 %.
3.13.	Текст задания аналогичен тексту задачи 3.12.
Наименование показателей	Варианты					
	3.13.1	3.13.2	3.13.3	3.13.4	3.13.5	3.13.6
Зерновой состав частиц, % по мас-						
се:						
2...0,05 мм	37	52	69	4	39	41
0,05...0,005 мм	51 ।	15	24	35	35	39
менее 0,005 мм	12	33	7	61	26	20
52
Продолжение табл.
Наименование показателей	Варианты					
	3.13.1	3.13.2	3.13.3	3.13.4	3.13.5	3.13.6
Влажность на границе текучести	0,24	0,40	0,13	0,58	0,37	0,38
Влажность на границе пластичности	0,15	0,21	0,08	0,26	0,22	0,23
Решение 3.13.1. В лабораторных условиях определено содержание глинистых — 12 %, пылеватых —51 % и. песчаных частиц —37 %. По этим данным грунт называют согласно ГОСТ 25100—95 суглинком легким пылеватым. Далее определяют число пластичности (см. табл. 3.1) IP= WL — WP = 0,24—0,15 = 0,09. По этому показателю (см. прил. 12) грунт является суглинком. Наименование по зерновому составу, данное выше, дополняет наименование по ГОСТу.
3.14.	По результатам лабораторных исследований, приведенным ниже, определите наименование связного грунта и дайте предварительную оценку возможности отнесения его к просадочным или набухающим.
Наименование показателей	Варианты				
	3.14.1	3.14.2	3.14.3	3.14.4	3.14.5
Естественная влажность	0,13	0,16	0,17	0,09	0,12
Относительная деформация просадки, д. е.	0,03	< 0,005	0,02	0,06	<0,01
Плотность частиц грунта, г/см3	2,72	2,74	2,73	2,70	2,73
Плотность грунта, г/см3	1,85	1,90	1,79	1,86	1,91
Влажность на границе текучести, д. е.	0,32	0,44	0,37	0,21	0,41
Влажность на границе пластичности, д. е.	0,19	0,23	0,19	0,15	0,25
Указания: 1. Для ответа необходимо вычислить число пластичности, коэффициенты пористости грунта в природном состоянии на границе текучести, степень влажности, показатель П и полученные результаты сопоставить с ГОСТ 25100—95 (см. прил. 12).
2.	К просадочным грунт относить при условии > 0,01 (ГОСТ 25100—95, табл. 5.16).
3.	По показателю относительной набухаемости без нагрузки глинистые грунты подразделяют на:
Ненабухающие	< 0,04	Esw — относительное
Слабонабухающие	0,04—0,08	увеличение высоты
Средненабухающие	0,08—0,12	образца при замачивании
Сильнонабухающие	< 0,12	без нагрузки
53
3.15.	В прибрежной зоне со дна моря отобран монолит грунта, описанный в полевом журнале как структурный осадок, образовавшийся в воде при наличии микробиологических процессов. Результаты лабораторных испытаний монолита представлены ниже. Определите, является ли данный грунт илом?
Наименование показателей	Варианты		
	3.15.1	3.15.2	3.15.3
Естественная влажность	0,56	0,37	0,78
Плотность грунта, г/см	1,66	1,83	1,54
Плотность частиц грунта, г/см3	2,64	2,67	2,69
Влажность на границе текучести	0.34	0,22	0,53
Влажность на границе пластично-	0,19	0,17	0,26
сти			
Указание. Необходимо вычислить е—коэффициент пористости, 1Р—число пластичности грунта (см. табл. 3.1). Глинистый грунт при е> 0,9 и IL > 1 относят к илам.
3.16.	В лабораторных условиях было определено относительное содержание растительных остатков в связном грунте, а после их удаления —пределы пластичности. По результатам лабораторных определений, приведенным ниже, дайте наименование грунта (см. прил. 12).
Наименование показателей, д. е.	Варианты					
	3.16.1	3.16.2	3.16.3	3.16.4	3.16.5	3.16.6
Относительное содержание растительных остатков	0,47	0,08	0,36	0,19	0,33	0,08
Естественная влажность	0,26	0,21	0,30	0,32	0,23	0,25
Влажность на границе текучести	0,39	0,20	0,48	0,35	0,24	0,245
Влажность на границе пластичности	0,18	0,15	0,24	0,20	0,16	0,24
Указание. Необходимо вычислить число пластичности и показатель консистенции (см. табл. 3.1), а затем, используя прил. 12, определить наименование грунта.
3.17.	Из монолита глинистого грунта вырезан цилиндрический образец диаметром и высотой 4 см, масса которого оказалась равной g (г). С целью определения усадки образец высушивался на воздухе.
Усадка прекратилась при диаметре и высоте образца соответственно и (см) и массе gi (г). После полного высушивания масса образца стала go. По лабораторным результатам определите показатели, указанные в соответствующем варианте. 54
Варианты	*рг		см	*рг		Требуется определить
3.17.1	—	3,76	3,76	—	—	Относительную линеуную и объемную усадки
3.17.2	94,38	—	—	81,12	78,00	Естественную влажность и влажность усадки
3.17.3	99,40	3,70	3,63	83,98	—	Плотность грунта до и после усадки
3.17.4	100,41	3,76	3,76	89,25	79,69	Показатели, указанные в вариантах 3.17.1, 3.17.2, 3.17.3
3.17.5	96,39	3,77	3,95	86,32	83,81	То же, что в варианте 3.17.4
3.17.6	94,38	3,84	3,88	81,12	78,00	То же, что в варианте 3.17.4
3.17.7	99,40	3,70	3,63	83,98	77,05	То же, что в варианте 3.17.4
Решение 3.17.1. Линейная усадка равна уменьшению высоты образца при усадке, отнесенной к первоначальной высоте: те = (Н—Нх}/Н= (4,00—3,76)/4,00 = =0,06 = 6 %. Объемная усадка равна уменьшению объема при усадке, отнесенной к первоначальному объему. Первоначальный объем Н/4- 50,24 см3. После усадки К= 41,73 см3. Вычисляют объемную усадку: mv = (V—И)/^= (50,24— —41,73)/50,24 = 0,17 = 17 %.
Указание. Для вычисления влажности и плотности грунта можно использовать определения и обозначения, приведенные в табл. 3.1.
4.	ОСНОВЫ ГИДРОГЕОЛОГИИ
4.1.	Ответьте на поставленные ниже вопросы.
Варианты	Вопросы
4.1.1 4.1.2	Какие вещества могут быть в подземных водах? Какие ионы используются для классификации подземных вод по химическому составу?
4.1.3	Какие ионы преобладают в пресных и какие в высокоминерализованных водах?
4.1.4 4.1.5	Концентрация каких ионов влияет на жесткость воды? Концентрация каких ионов вызывает агрессивность воды к бетону и другим материалам?
4.2.	Химическим анализом подземной воды установлена приведенная ниже концентрация водородных ионов. Определите водородный показатель и наименование воды по его значению.
Варианты	4.2.1	4.2.2	4.2.3	4.2.4	4.2.5
Концентрация водородных ионов, г-моль/л	10’8	кг4	10’6	10’10	ю-7
Указание. Для ответа используйте классификацию воды по значению водородного показателя (см. прил. 13).
4.3.	Вычислите погрешность химического анализа подземной воды, определите ее класс, группу и наименование по классификации Щукарева. Запишите состав воды в виде формулы солевого состава.
Варианты	Содержание			ионов, мг/л		
	НСО‘3	SO2‘4	СГ	Na+	Са2+	Mg2+
4.3.1	353	126	168	247	8	26
4.3.2	408	183	6245	3438	499	166
4.3.3	649	231	722	468	34	140
4.3.4	264	4846	5395	131	3825	767
56
Продолжение табл.
Варианты	Содержание			ионов, мг/л		
	НСО'з	SO2’4	СГ	Na+	Са2+	Mg2+
~ 4.3.5	992	667	762	736	301	58
4.3.6	358	ПО	559	231	124	22
4.3.7	—	6310	1018	212	1117	1204
4.3.8	195	17	21	33	26	18
Решение 4.3.1. Теоретически суммы анионов и катионов, выраженные в мг-экв форме должны быть равны, поэтому для определения погрешности пересчитывают данные анализа из мг/л в мг-экв/л, используя пересчетные коэффициенты (прил. 14).
Например, содержание в воде гидрокарбонат-иона равно: 353 • 0,0164 = 5,79 мг-экв/л, где 353 мг/л —содержание иона по условию задачи; 0,0164-— пересчет-ный коэффициент. Отдельно суммируют содержание анионов и катионов. Относительная погрешность анализа: х = [|(13,15—13,281|)/(13,15 + 13,28) • 100 « 0,5 %.
Далее выражают химический состав воды в %-экв форме, приняв суммы анионов и катионов за 100 % каждую, и записывают в следующую графу таблицы.
В связи с тем, что при анализе воды сухой остаток не определялся, вычисляют его приближенно. При выпаривании все негазообразные вещества, кроме гидрокар-бонат-иона, переходят в сухой остаток. Гидрокарбонат-ион распадается по уравнению: 2НСО"3 -> СО2‘з + СО2 Т + Н2О Т. При этом в виде диоксида углерода и паров воды теряется около 0,5 его массы, точно 0,508. Экспериментально определенный сухой остаток всегда больше вычисленного (с учетом 0,5 НСОз), иногда на 5... 12 %. Учитывая это, общую минерализацию (сухой остаток) приближенно вычисляют по формуле:
М « (1,05...1,12)(0,5НСО'з + SO2’4 + СГ + Na+ + Са2 + Mg2+ « 1,1(0,5 • 353 + 126 + +168 + 247 + 8 + 26) « 827 мг/л.
Таблица 4.1. Химический состав подземной воды (к задаче 4.3.1)
Анионы	Содержание			Катионы	Содержание		
	мг/л	мг-экв/л	%-экв		мг/л	мг-экв/л	%-экв
НСО3	353	5,79	44	Na+	247	10,74	81
SO^	126	2,62	20	Са2+	8	0,40	3
Cl’	168	4,74	36	Mg2+	26	2,14	16
Итого...	647	13,15	100	Итого...	281	13,28	100
По классификации Щукарева (прил. 15) вода называется хлоридно-гидрокар-бонатная натриевая и относится к 26-му классу А.
Формулу солевого состава составляют в виде дроби, в числителе которой записывают анионный состав воды (%-экзв) в убывающем порядке, а в знаменателе — катионный. Перед дробью записывают содержание газов и специфических элементов, если они имеются в воде, и общую минерализацию М. В названии читают-
57
ся первые два аниона, а затем первые два катиона. При записи названия воды анионный и катионный состав пишут в форме дроби:
м НСО3 44C136SO420
Мо’8 Na81Mgl6Ca3
Название воды: пресная, гидрокарбонатно-хлоридно-натриево-магниевая.
4.4.	Используя результаты химического анализа подземной воды, приведенные ниже, определите ее класс, группу и тип по классификации Алекина и номер воды по графику — квадрату Толстихина.
Варианты	Содержание ионов, мг-экв/л					
	НС'3	SO2’4	сг	Na+	Са2+	Mg2+
4.4.1	5,00	1,56	1,64	5,22	2,46	0,46
4.4.2	6,32	10,42	1,86	3,71	12,29	2,60
4.4.3	2,31	3,67	5,14	2,42	6,07	2,63
4.4.4	2,87	0,12	0,39	0,26	2,30	0,82
4.4.5	2,45	4,11	0,54	5,62	0,80	0,68
4.4.6	—	3,43	60,69	52,94	5,99	5,Ю
Указания: выразите состав воды в %-экв. форме (см. пример решения задачи 4.3.1), а затем по прил. 16 определите наименование воды по классификации Алекина и номер ее по графику-квадрату Толстихина.
4.5.	Запишите приведенные ниже результаты химического анализа воды в виде формулы Курлова. Определите виды жесткости и дайте наименование воды с учетом информации, полученной в результате химического анализа воды.
Варианты	Сухой остаток, мг/л	pH	Температ Ура, °C	Содержание основных ионов, мг/л					
				НСО'з	SO2-4	СГ	Na+	Са2+	Mg2+
4.5.1	960	7,3	12	930	76	24	93	194	45
4.5.2	340	7,6	9	233	11	9	49	37	5
4.5.3	1409	8,4	89	338	340	288	480	—	4
4.5.4	1956	7,9	48	72	319	822	468	21	112
4.5.5	4413	7,0	29	3904	6	387	1526	104	41
4.5.6	17374	6,6	21	31	65	9771	3400	2306	202
4.5.7	9179	3,1	6	—	6310	14	212	1112	852 ,
Решение 4.5.1. Результаты химического анализа выражают (табл. 4.2) в мг-экв и %-экв, как указано в примере решения задачи 4.3.1. 58
Формула Курлова представляет собой дробь (ложную дробь, так как операция деления не производится), в числителе которой записывают анионный состав воды (в %-экв.) в убывающем порядке, а в знаменателе —катионный. В формуле Курлова не записываются ионы, содержание которых менее 10 %, в отличие от формулы солевого состава.
Перед дробью записывают содержание газов и специфических элементов, если они имеются в воде, и общую минерализацию М в г/л. После дроби указывают температуру воды и дебит источника или скважины, если эти данные имеются. Название воды записывают через дефис: сначала анионный, а затем катионный составы, вошедшие в формулу. В данном случае формула имеет такой вид:
Mt,о
НСО3 87 Ca56Na23Mg21
По этой записи воду следует называть пресной, гидрокарбонатной натриево-магниево-кальциевой, холодной. Классификация воды по общей минерализации и температуре приведена в прил. 13.
Общую жесткость определяют как сумму катионов кальция и магния, выраженных в мг-экв/л: 9,68 + 3,70 = 13,38 мг-экв/л. По этому показателю данная вода классифицируется как очень жесткая (прил. 13). Карбонатную жесткость определяют по содержанию гидрокарбонат-иона. В связи с тем, что НСОз + 15,25 мг-экв/л > >Са2+ + Mg2+ = 13,38 мг-экв/л, карбонатная жесткость равна общей, а некарбонатная (остаточная) жесткость отсутствует. Учитывая общую минерализацию, химический состав, содержание ионов водорода (pH), температуру и вычисленную жесткость, окончательно дают воде наименование: пресная, гидрокарбонатная на-триево-магниево-кальциевая, холодная, щелочная, очень жесткая.
Таблица 4.2. Химический состав подземной воды (к задаче 4.5.1)
Анионы	1	Содержание			Катионы	Содержание		
	мг/л	мг-экв/л	%-экв		мг/л	мг-экв/л	%-экв
НСО’з	930	15,25	87	Na+	93	4,05	23
SO2’4	76	1,58	9	Са2+	194	9,68	56
СГ	24	0,68	4	Mg2+	45	3,70	21
Итого	1030	17,51	100	Итого	332	17,43	100
4.6.	По результатам химического анализа подземной воды, выраженным в виде формулы Курлова и приведенным ниже, прочитайте наименование воды и вычислите в %-экв. содержание главных ионов, не указанных в формуле. * 59
Варианты	Формула Курлова	Варианты	Формула Курлова
4.6.1	HCO3 72SO419 .о17 Мо'5 Ca61Na32 ‘ 17	4.6.3	кд C165SO4 28 одо Мг'3 Na61Mg30 ‘ 48
4.6.2	М86 SO,67C12S t°29 8'6 Mg53Ca41 ’	4.6.4	CI88SO4 12 ОХ1 М16 3 №56Са39 ‘ 61
Решение 4.6.1. Суммарное содержание анионов и катионов составляет по 100 %-экв. В числителе формулы отсутствует хлор-ион, следовательно, его содержание в воде будет равно: СГ = 100 —(72 + 19) = 9 %-экв. В знаменателе формулы
59
отсутствует ион магния. Аналогично вычисляем его содержание в воде: Mg2+ = = 100—(61 + 32) = 7 %-экв. По прил. 13, на основании общей минерализации М = 0,9 г/л и температуры t=17°C определяют наименование воды по этим показателям: пресная, холодная. Окончательно дают воде наименование: пресная, сульфатно-гидрокарбонатная натриево-кальциевая, холодная.
4.7.	По результатам химического анализа подземной воды, выраженным формулой Курлова и приведенным в задаче 4.6, определите: класс, группу и тип воды по классификации Алекина; класс и тип воды по классификации Щукарева. Вариант 4 .7.1 выполните по формуле варианта 4 .6.1, вариант 4.7.2 по формуле варианта 4.6.2 и т. д.
Указание. Учитывая, что химический состав воды выражен в %-экв форме, определяют наименование воды по классификациям Щукарева и Алекина (прил. 15).
4.8.	Графически в виде колонки-диаграммы (в мг-экв и %-экв) изобразите химический состав воды, приведенный в задаче 4.4, и нанесите на треугольники анионного и катионного состава. Вариант 4.8.1 выполните по химическому анализу варианта 4.4.1, вариант 4.8.2 —по химическому анализу варианта 4.4.2 и т. д.
Решение 4.8.1. Определяют сумму анионов и катионов в мг-экв/л: LA = 5,00 + +1,56 + 1,64 = 8,20 мг-экв/л; LA = 5,22 + 2,46 + 0,46 = 8,14 мг-экв/л. Принимая каждую из этих сумм за 100 %-экв, вычисляют содержание каждого иона (%-экв.): НСО'з = 61; SO2'4 = 19; СГ = 20; Na+ = 64; Са2+ = 30; Mg2+ = 6.
Графически эти результаты изображены на рис. 4.1.
4.9.	Раскройте сущность приведенной ниже гипотезы происхождения подземных вод. Для каких гидрогеологических и климатических условий применима эта гипотеза? Приведите примеры.
Варианты	Наименование гипотезы	Варианты	Наименование гипотезы
4.9.1	Инфильтрацонная	4.9.3	Седиментационная
4.9.2	Конденсационная	4.9.4	Ювенильная
		4.9.5	Техногенная
		4.9.6	Искусственная
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 или пьезометрический уровень напорных вод. 60
a)
100 о
100 о
^/80/ 4?/30Л
У 80
$/ /
^/6°Р
^7 4°}
720t
20
,20
ыяян
Лгаодгаа МИГлТАТЛ мишпгая |ОД№№ПИ^ В^ДЙМММ
40,
100
^№Я£Ю№Ш Чм№имм1 fawoKawsm
IWAWAWlMi, иамя^уддм^
100
100 80 60 40 20 О С!~ %-экв.
100 80 60	40	20 О
Na+>о/°~экв-
б)
т,%-экв
т,мг-экв/л
г 7 20А
О
О
Рис. 4.1. Выражение химического состава воды в графической форме:
а — треугольники анионного и катионного состава; б — графики-диаграммы солевого состава; т — содержание ионов
Варианты	Наименование подземных вод	Варианты	Наименование подземных вод
4.10.1	Межпластовые напорные	4.10.5	Межмерзлотные напорные
4.10.2	Грунтовые безнапорные	4.10.6	Верховодка
4.10.3	Грунтовые с местным напором	4.10.7	Надмерзлотные безнапорные
4.10.4	Межпластовые безнапорные	4.10.8	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
61
Продолжение табл.
Варианты	Задания
4.11.2	Кровля и подошва водоупоров артезианских вод, мощность водоносного пласта; области питания, транзита и разгрузки; пьезометрический уровень, высота напора над кровлей водоносного пласта
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 грунтовых вод, 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 дренировавния грунтовых вод рекой, водоупорные и водовмещающие породы, глубина залегания уровня грунтовых вод, мощность водоносного пласта. Покажите, как изменятся условия дренирования и параметры грунтового потока при повышении уровня воды 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 перечисленных литологических разностей — пески, глинистые сланцы, известняки, галечники, соли, глины, аргиллиты — могут быть водоупором? Какие из названных горных пород могут быть водоносными. Объясните почему.
4.14	.1. В каких из перечисленных видов грунтов —пески гравелистые, глины, супеси, пески пылеватые, суглинки —будет боль-62
ще 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.
4.15.	При бурении скважины на пойме с абсолютной отметкой устья 19,3 м встречены (сверху вниз) следующие слои: до 0,5 м — почва, 0,5..8 м —галечники и ниже —глины. Уровень воды установился на глубине 4,5 м от устья скважины. Начертите схематическую колонку скважины и определите то, что указано в задании.
Варианты	Задания
4.15.1 4.15.2	К какому типу относится встреченный водоносный горизонт Определить мощность водоносного горизонта и зоны аэрации, капиллярной каймы
4.15.3	Определить абсолютные отметки кровли водоупора и статического уровня воды
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 4.16.2	Какие типы водоносных горизонтов встречены при бурении? 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 вода, вверх или вниз по скважине?
4.16.6	При проходке котлована на месте скважины при какой его глубине в котлован начнут поступать подземные воды и потребуется водоотлив?
63
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 4.17.2	Какие типы подземных вод встречены при бурении? Мощности водоносных горизонтов, зоны аэрации и верхнего водоупора
4.17.3 4.17.4	Напор над подошвой верхнего и над кровлей нижнего водоупора Возможна ли гидравлическая связь между вскрытыми водоносными слоями, если обсадные трубы извлекут из скважины без тампонирования? Если да, то куда при этом будет двигаться вода, вверх или вниз по скважине?
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 скважины 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	№ скважины	№ скважины
	1 1 2 | 3	1 1 2 1 3	1 Г 2 1 3
	Варианты		
	4.18.1	4.18.2	4.18.3
Абсолютная отметка, м: устья скважины	24,3	22,1
уровня воды	22,4	19,9
кровли водоупора Мощность Н водоносного пласта, м Глубина d залегания уровня воды, м	19,5	16,7
Коэффициент фильтрации к, м/сут	3,4	3,4
Пористость п песка, %	38	38
29,4	37,0	39,5	44,7	61,3	67,0	59,2
27,3						
24,1	30,6	34,0	36,5			
	4,6	3,7	5,1	9,0	12,4	8,2
				1,5	2,3	1,9
3,4	5,8	5,8	5,8	4,6	4,6	4,6
38	42	42	42	41	41	41
Пропущенные в таблице значения в случае
необходимости могут быть
вычислены по имеющимся.
64
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 = kit где i = (Н\—Н2)/1 гидравлический уклон; Н\ и Я2 —соответственно напоры в двух точках, расположенных по направлению течения воды; / — расстояние между точками, в которых определялись напоры Н\—Н2. Для вычисления скорости фильтрации опускают перпендикуляр на гидроизогипсу (рис. 4.2, б) и определяют (по масштабу) расстояние от скважины 3 до точки Б; /=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. Н\ — 27,3 м; Н2 = 22,4 м, тогда v = 3,4(27,3— — 22,4)/Ю4« 0,16м/сут « 4,8- 10’4 см/с.
Действительная скорость потока и = v/n = 0,16/0,38 « 4,8 • 10'4 см/с » 0,42м/суг.
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 3-201	-	65
равностороннего треугольника со стороной 120 м. Вычислите единичный расход потока напорных вод.
Данные для расчета	№ скважины	№ скважины	№ скважины
	1 1 2 1 3	1 1 2 | 3	1 1 2 j 3
	Варианты		
	4.19.1	4.19.2	4.19.3
Абсолютные отметки, м: устья скважины пьезометрического уровня
73,6
82,1
73,2
83,4
73,5
86,7
подошвы верхнего водоупора
Напор Н над подошвой верхнего водоупора, м
Глубина залегания пьезометрического уровня, м
Коэффициент фильтрации
к, м/сут
Пористость л, %
Мощность водоносного горизонта, м
Глубина до нижнего водоупора
37,6
46
10,2
37,6
46
10,2
37,6
46
10,2
94,4
18,5
40,3
16,4
43
86,0
94,9
17,8
42,2
16,4
43
87,2
93,1
19,3
37,9
16,4
43
83,9
81,7
7,7
28,2
47
21,0
84,4
13,3
28,2
47
21,0
82,8
12,0
28,2
47
21,0
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	№ скважины
	1 1 2	1 | 2	1 1 2	1 1 2
	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			5,2	6,7	3,4	2,3
пласта, м				
66
Продолжение табл.
Результаты замеров	№ скважины		№ скважины		№ скважины		№ скважины	
	1	2	1	2	1	1 2	1	1 2
				Варианты		-		
	4.20.1		4.20.2		4.20.3		4.20.4	
Глубина d залегания уровня грунтовых вод, м Пористость, %	40	40	3,2 42	6,6 42	38	38	40	40
Указание (см. рис. 4.3). Единичный расход потока при наклонном водоупоре определяют по формуле
? = ВД-Я2)№ +W(2Z),
где Кф - 5,2 м/сут —коэффициент фильтрации; Нх и Н2 —напоры соответственно в скважинах 1 и 2, отсчитываемые от любой условной горизонтальной плоскости, hx 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 и Н2 принимают равными абсолютным отметкам УГВ в скважинах 1 и 2.
Определение действительной скорости см. в примерах 4.18.1.
Скв. 1	Скв.2
Рис. 4.3. Схематический разрез потока грунтовых вод на наклонном водоупоре
4.21.	Двумя скважинами, расположенными на расстоянии 170 м по направлению потока напорных вод, под водоупорными глинами вскрыт слой водоносных песков постоянной мощности 8,3 м. Используя данные, постройте гидрогеологический разрез (расчетную схему) и определите единичный расход потока.
67
Результаты замеров	№ скважины		№ скважины		№ скважины	
	1	1 2	1	1	2-	1	1 2
	Варианты					
	4.21.1		4.21.2		4.21.3	
Абсолютные отметки, м:						
устья скважины	66,2	64,9	27,1	27,8	53,6	56,2
подошвы верхнего водоупора кровли нижнего водоупора	53,8	51,5	7,0	10,6	33,7	31,0
пьезометрического уровня	64,7	62,3	26,4	28,5		
Напор Н над подошвой верхнего водоупора, м					12,2	9,4
Коэффициент фильтрации к, м/суг	21,4	21,4	15,6	15,6	23,1	23,1
Указание. Расчеты расхода целесообразно производить по преобразованной формуле Дарси (для случая потока постоянной мощности):
q = kmib, где к — коэффициент фильтрации водовмещающих пород; т —мощность водоносного пласта; i —гидравлический (напорный) градиент; b = 1 м —расчетная ширина потока при единичном расходе.
4.22.	Двумя скважинами, расположенными на расстоянии 140 м по направлению потока напорных вод, под водоупорными песчаниками с прослоями глин вскрыт слой водоносных галечников, подстилаемых плотными глинами. Используя приведенные ниже данные замеров, графически постройте расчетную схему и определите расход потока шириной 15 м.
Результаты замеров	№ скважины		№ скважины		№ скважины	
	1	1	2		1	1 2	1	1 2
	Варианты					
	4.22.1		4.22.2		4.22.3	
Абсолютные отметки, м:						
устья скважины	94,6	91,3	76,1	80,5	66,9	58,2
пьезометрического уровня	81,9	77,4				
подошвы верхнего водоупора	53,6	52,6	33,4	33,0		
кровли нижнего водоупора			23,8	20,6	35,8	32,7
Мощность водоносного слоя Я, м					16,4	18,9
Напор над подошвой верхнего водоупора, м			51,9	48,9	15,2	9,7
68
Продолжение табл.
Результаты замеров	№ скважины		№ скважины		№ скважины	
	1	1 2	1	1 2	1	1	2
	Варианты					
	4.22.1		4.22.2		4.22.3	
Напор над кровлей нижнего водоупора, м Коэффициент фильтрации к, м/сут	43,8 24,2	42,0 24,2	30,7	30,7	27,1	27,1
Указание. Производительность потока
kb(H—H2)(mx+ т2) / (2L),
где к — коэффициент фильтрации; b—ширина потока; тх и т2—мощности водоносного слоя в скважинах 1 и 2; Нх и Н2—напоры в скважинах 1 и 2, отсчитывают от какой-либо горизонтальной плоскости, за Нх и Н2 принимают абсолютные отметки пьезометрических уровней (отсчет ведут от уровня моря); L — расстояние между скважинами.
4.23.	На рис. 4.4 представлен схематический разрез междуречного массива. Используя рисунок и результаты приведенных ниже замеров, постройте схематический гидрогеологический разрез, на котором укажите первый и второй

водоупоры, границы участ- Рис. 4.4. Схематический разрез междуречья ков напорного и безнапор- с двумя водоносными горизонтами ного режима межпластовых
вод, мощность водоносного горизонта в характерных точках (водораздел, область разгрузки, точка смены напорного режима на безнапорный), напор в межпластовом водоносном горизонте у берега р. Тихой. Единичные расходы воды в межпластовом горизонте на напорном и безнапорном участках.
Результаты замеров	Варианты		
	4.23.1	4.23.2	4.23.3
Абсолютные отметки, м:			
уровня воды в р. Тихой	62,4	89,2	41,3
уровня воды в р. Белой	46,7	72,9	28,5
кровли нижнего водоупора	19,3	48,6	—
кровли верхнего водоупора	63,1	92,2	44,0
69
Продолжение табл.
Результаты замеров	Варианты		
	4.23.1	4.23.2	4.23.3
подошвы верхнего водоупора	58,5	—	36,8
Мощность нижнего водоносного слоя у р. Тихой, м		35,4	26,9
Расстояние между ближайшими урезами воды (берегами рек), м	1250	1020	870
Коэффициент фильтрации к водоносного слоя, м/сут	5,2	13,1	9,2
Указание. Единичные расходы потока на напорном qx и безнапорном ф участках определяют соответственно по формулам:
7 Нх-Нг ,	, А? - h} ,
q^km-j-b- q^k^-^b-
где к — коэффициент фильтрации водовмещающих пород; Нх и Я2—напоры (считая от кровли нижнего водоупора) соответственно в начале и конце напорного участка; hx и h2 — мощности потока соответственно в начале и конце безнапорного участка; b= 1 м—расчетная ширина потока при единичном расходе; /—длина напорного участка; L — полная длина пути фильтрации потока.
Для границы напорного и безнапорного участков будут справедливы равенства: qx - Яъ Н2- Нх = т, где т — мощность водоносного пласта на напорном участке. Решая совместно эти уравнения, получают
, тН\ - /и2_________
тНх - 0,5 (т2 + h22)
4.24. По приведенным ниже результатам замеров определите направление течения грунтового потока в междуречье (рис. 4.5),
Рис. 4.5. Схематический разрез междуречья с одним водоносным горизонтом
единичные притоки в р. Быстрая и Красная (или оттоки из рек) и мощность водоносного пласта в центре междуречья с учетом инфильтрации атмосферных осадков, если известно, что в песчаные водовмещающие грунты инфильтруется 40 % выпадающих осадков,
а водоупор залегает горизонтально.
70
Результаты замеров	Варианты		
	4.24.1	4.24.2	4.24.3
Абсолютные отметки, м:			
уровня воды в р. Красной	31,5	92,6	54,3
уровня воды в р. Быстрой	26,4	—	48,6
кровли водоупора	Н,4	72,9	
Мощность Нх водоносного пласта у р. Красной, м			24,4
То же, Н2 у р. Быстрой, м		16,3	
Ширина L междуречья, м	860	7940	2830
Среднее годовое количество атмосфер-	420	610	350
ных осадков, мм			
Коэффициент фильтрации к водоносных песков, м/сут	5,3	24,4	12,5
Указание. Отток из р. Красной с учетом инфильтрации приближенно
= kb(H\—H\)/(2L)—wLb/2,
где и> = %-0,4/365-1000 м/сут —значение инфильтрации через 1 м2 поверхности, b = 1 м — расчетная ширина потока при единичном расходе. Если qx > 0, то водораздела в междуречье нет, поток течет к р. Быстрой, приток в которую
q2 = kb(H\—H22)/(2L) + wLb/2.
Если qx < 0, то в междуречье есть водораздел на расстоянии / от р. Красной и поток течет в обе стороны от водораздела. Притоки в реки соответственно равны: qx = wl\ q2 = w(L—/), где /= L/2—-k(H2 —H2)/2wl. Если qx = 0, то фильтрации из p. Красной нет, а весь инфильтрационный поток течет к р. Быстрой; q2 = wl. Мощность водоносного пласта в центре междуречья
0,5(Я? - Н22) + wL2/ (2 к) •
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 грунтовых вод в скважине и расход потока грунтовых вод с учетом подпора. Превышение устья скважины над точкой перегиба рельефа, точкой А, равно 2,1 м.
Рис. 4.6. Схема подпора грунтовых вод на берегу пруда или водохранилища
71
Результтаты замеров	Варианты		
	4.25.1	4.25.2	4.25.3
Абсолютные отметки, м: устья скважины	33,6	96,7	62,8
уровня воды в реке до подпора	24,5	88,4	51,4
уровня воды в реке после подпора	—	92,2	—
статического уровня в скважине до под-	27,1	•—	56,0
пора кровли водоупора	20,2	82,5	—
Мощность Н2 водоносного пласта у реки	—	—	8,3
до подпора, м То же, в скважине, м	—	8,3	-—
Подпор Z} в реке, м	3,8	—	5,0
Расстояние L от реки до скважины, м	300	250	320
Коэффициент фильтрации к, м/суг	34,3	28,0	19,4
Указание. Подпор в скважине
Z ~ h] - h2 + (А2 + Z2)2 - hi •
Расход потока можно определить по специальной формуле (см. пример решения задачи 4.20.1).
4.26.	По данным, приведенным ниже, постройте схему и определите приток воды к совершенной скважине с круговым контуром питания при горизонтальном водоупоре.
Данные для расчета	Вариант			
	4.26.1	4.26.2	4.26.3	4.26.4
Абсолютные отметки, м:				
устья скважины	31,4	96,7	54,8	71,3
статического уровня грунтовых вод	29,9	—		67,6
динамического уровня в скважине	25,5	—	47,3	—
при откачке				
кровли водоупора	11,6	78,5	—	58,2
Глубина залегания уровня грунтовых вод, м		—	2,3	—
Мощность Н водоносного пласта, м	—	14,9	12,5	—
Понижение уровня S, м	—	3,0	—	2,8
Коэффициент фильтрации к, м/суг	7,1	3,8	18,6	13,4
Расстояние L от скважины до водоема, м	82,0	60,0	74,0	30,0
Диаметр 2 г скважины, мм	305	203	114	152
Решение 4.26.1. Схема для решения задачи и исходные данные приведены на рис. 4.7. Приток воды к совершенным безнапорным скважинам (дебит)
72
1,366 £( Я2 -Л2) IgR - Igr
1,366£(Я2 - Л2) lg2L - Igr
при L > 0,5 R;
при L < 0,5 R;
где Н = (И—S)— высота воды в скважине при откачке; R = 2S 4Н к — радиус влияния (формула Кусаки-на).
Мощность водоносного пласта определяют как разность абсолютных отметок статического уровня и кровли водоупора: Н— =29,9—11,6=18,3 м. Понижение уровня равно разности абсолютных отметок
статического и динамического уровней: S = 29,9— —25,5 = 4,4 м; R = 2 • 4, 4х xV18,3 • 7,1= 100,3 м. Так как £=82,0 м>0,57? =
=50,2 м, то
(___________L
31,4


Рис. 4.7. Расчетная схема для определения притока воды к совершенной скважине, расположенной на берегу реки (водоема) в безнапорном водоносном горизонте
1,366 7,1 ( 18,3 2 - 13,9 2) 1g 100,3 - 1g 0,152
= 487 м3 / сут.

R


4.27.	По данным, приведенным ниже, постройте схему и определите приток воды в совершенную скважину, вскрывшую напорные воды.
Данные для расчета	Варианты			
	4.27.1	4.27.2	4.27.3	4.27.4
Абсолютные отметки, м:				
устья скважины	42,5	73,4	65,1	87,3
подошвы верхнего водоупора		46,3		23,4
кровли нижнего водоупора	13,4			17,8
пьезометрического уровня	39,6		67,8	
динамического уровня при откачке	36,1	63,8		86,6
Мощность т водоносного слоя, м		15,9		
Напор над подошвой верхнего водоупора, м	14,2	22,8	34,9	
Напор над кровлей нижнего водоупора, м			43,7	71,6
Понижение S уровня, м			4,0	
Коэффициент фильтрации £, м/сут	9,6	4,5	11,5	6,2
Диаметр 2г скважины, мм	305	254	152	203
Решение 4.27.1. Схема для решения задачи и исходные данные приведены на
73
|. R ...>1/
Ф42-5
II
3d?6 Пьезометри^зский уровень

Рис. 4.8. Расчетная схема для определения притока воды к скважине в нацорном водоносном горизонте:
/ — совершенная, II — несовершенная скважина
рис. 4.8. Я и h—соответственно высота воды в скважине до и во время откачки. Приток воды к совершенным одиночным напорным скважинам (дебит)
q = 2,73 kmS/(\gR—Igr),
где R « 105* —радиус влияния (формула Зихарда). Абсолютную отметку подошвы верхнего водоупора определяют как разность абсолютной отметки пьезометрического уровня и высоты напора 39,6—14,2 = 25,4 м. Мощ-
ность водоносного пласта вычисляют как разность абсолютных отметок подошвы верхнего и кровли нижнего водоупоров m = 25,4=—13,4 = 12,0 м. Понижение уровня равно разности абсолютных отметок пьезометрического и динамического уровней S= 39,6—36,1 = 3,5 м. После этого вычисляют R «10 -3,5	« 108,4 м.
= 2,73 • 9,6 - 12,0 • 3,5/(lgl08,4——IgO, 152) = 386 м3/суг.
4.28.	По данным, приведенным ниже, постройте схему и определите величину двустороннего притока грунтовой воды к совершенной канаве.
Данные для расчета	Варианты			
	4.28.1	4.28.2	4.28.3	4.28.4
Абсолютные отметки, м:				
поверхности земли	82,5	18,6	61,7	34,1
статического уровня		16,2	60,9	
динамического уровня при откачке	80,0		59,3	
кровли водоупора Мощность Н водоносного пласта, м	2,6	12,4	2,8	29,5
Глубина d залегания уровня грунтовых вод, м	1,3			0,9
Понижение S уровня, м		2,1		2,4
Длина L дрены, м	120	160	140	100
Коэффициент фильтрации к, м/сут	6,4	2,3	7,2	5,8
.Решение 4.28.1. Схема для решения задачи и исходные данные приведены на рис. 4.9. Двусторонний приток к совершенной канаве:
Q = kL(H2—h2}/R,
где R « 2S 'Шк —радиус влияния; h = (Н—5) — высота воды в траншее во время откачки.
74
Абсолютную отметку статического уровня вычисляют как разность абсолютных отметок поверхности земли и глубины залегания уровня грунтовых вод 82,5— —1,3 = 81,2 м. Понижение уровня равно разности абсолютных отметок статического и динамического уровне S = =81,2—80,0=1,2 м. После этого вычисляют R и Q.
с\Г
УГВ


R
<0
4.29. Постройте схему для несовершенной скважины, вскрыв-
Рис. 4.9. Расчетная схема для определения двустороннего притока к совершенной дренажной канаве в бассейне грунтовых вод
шей напорные воды, определите дебит по приведенным ниже
данным.
Данные для расчета	Варианты			
	4.29.1	4.29.2	4.29.3	4.29.4
Исходные данные по варианту задачи Длина / водоприемной части фильтра, считая от подошвы верхнего водоупора, м	4.27.1 4,8	4.27.2 8,4	4.27.3 4,4	4.27.4 5,0
Указание. Дебит несовершенной скважины в напорных водах в случае примыкания фильтра к кровле водоносного пласта
q = 2,73/cmS/(lgR—4gr + 0,2170, где £ т/г) —дополнительное фильтрационное сопротивление, определяемое по таблице Веригина (прил. 18). Остальные обозначения те же, что и в задаче 4.27.
4.30.	По приведенным ниже данным постройте схему и определите дебит несовершенной скважины, пройденной в грунтовых водах.
Данные для расчета	Варианты			
	4.30.1	4.30.2	4.30.3	4.30.4
Исходные данные по варианту задачи Длина 4 водоприемной части фильтра, считая от статического уровня	4.26.1 9,6	4.26.2 12,4	4.26.3 8,0	4.26.4 ‘6,2
Указание. Дебит несовершенной скважины в безнапорных водах в случае примыкания фильтра к уровню грунтовых вод
q = l,366Ar(tf—^)/(lg^-4gr + 0,2170,
75
где £ = f(l/m, m/r) •—дополнительное фильтрационное сопротивление, определяемое по таблице Н.Н. Веригина (прил. 18); /= lx—S/2 — расчетная длина незатопленного фильтра; т = Н—S/2 — расчетная мощность водоносного пласта. Остальные обозначения те же, что и в задаче 4.26.
4.31.	По приведенным ниже данным постройте схему и определите производительность поглощающего колодца (скважины), предназначенного для сброса очищенных поверхностных ливневых вод в водоносный горизонт грунтовых вод с целью пополнения динамических запасов.
Данные для расчета	Варианты			
	4.31.1	4.31.2	4.31.3	4.31.4
Исходные данные (кроме понижения	4.26.1	4.26.2	4.26.3	4.26.4
уровня и абсолютной отметки динамического уровня) по варианту задачи Абсолютная отметка динамического уров- ня при наливе, м Повышение S уровня при наливе воды в скважину, м	2,1	30,8	53,8	2,8
Указание. Производительность поглощающего колодца (скважины) в грунтовых водах
q — 1,366^—
где h — высоты воды в скважине при наливе. Остальные обозначения те же, что и в задаче 4.26.
4.32.	По приведенным ниже данным постройте схему и определите производительность поглощающего колодца (скважины), предназначенного для закачки технических очищенных вод в напорный водоносный горизонт, залегающий под слоем водоупорных глин.
Данные для расчета	Варианты		
	4.32.1	4.32.2	4.32.3
Абсолютные отметки, м:			
устья скважины	83,6	78,3	91,4
подошвы верхнего водоупора	35,7		70,4
кровли нижнего водоупора	14,1	27,4	
пьезометрического уровня		61,5	80,9
динамического уровня при наливе Мощность т водоносного слоя, м	65,3	12,7	87,3
Напор Я над кровлей нижнего водоупора, м Повышение S уровня, м	46,2	4,6	28,8
76
Продолжение табл.
Данные для расчета	Варианты		
	4.32.1	4.32.2	4.32.3
Диаметр 2г колодца (скважины), мм	305	203	254
Коэффициент к фильтрации, м/сут	5,2	8,8	7,1
Решение 4.32.1. Схема построенная по исходным данным, приведена на рис.
4.10. Производительность поглощающего колодца в напорных водах
q = 2J3kmS/(lgR—4gr),
(h—Н) •—повышение уровня воды в колодце при наливе; h — высота столба воды в колодце при наливе, отсчитываемая от кровли нижнего водоупора; R — радиус влияния налива на повышение напора в водоносном пласте.
Мощность водоносного пласта вычисляют как разность абсолютных отметок подошвы верхнего и кровли нижнего водоупоров: т — 35,7—14,1= = 21,6 м. Абсолютную отметку пьезометрического уровня получают, прибавив к абсолютной отметке кровли нижнего водоупора величину напора (Ну 14,1 + 46,2 = 60,3 м. По-
Рис. 4.10. Расчетная схема для определения
величины поглощения при наливе (нагнетании) воды в напорный водоносный горизонт через совершенную скважину
вышение уровня равно разности динамического и пьезометрического уровней: 5= 65,3—60,3 = 5,0 м. Радиус влияния приближенно определяют по формуле Зихарда: R « 105* Jk = 10 ♦	« 114,0 м, тогда q = 2,73 • 5,2 х
х 21,6 • 5/(lg 114,0—-lg0,152) « 533,3 м3/суг.
4.33.	По приведенным ниже результатам инженерно-геологических изысканий и данным замеров в шахтном колодце с плоским дном нарисуйте схему и определите приток воды к колодцу при откачке, если колодец заглублен в водоносный горизонт грунтовых вод, но поступление воды будет только снизу (через дно).
Данные для расчета	Варианты		
	4.33.1	4.33.2	4.33.3
Абсолютные отметки, м:			
поверхности земли	32,4	64,1	44,9
статического уровня	29,1		41,7
динамического уровня при откачке	25,8	55,6	
дна колодца		51,5	
77
Продолжение табл.
Данные для расчета	Варианты		
	4.33.1	4.33.2	4.33.3
кровли водоупора		41,8	19,1
Мощность Н водоносного слоя, м	Н,8		
Понижение S уровня, м		4,2	3,5
Диаметр 2 г колодца, м	1,2	0,8	1,0
Коэффициент к фильтрации, м/сут	29,3	14,8	15,5
Длина затопленной части колодца, /, м	6,9		9,2
Указание. Схема, построенная по исходным данным, приведена на рис. 4.11. Приток воды к шахтному колодцу, работающему только своим дном, можно определить по формуле:
2 л к Sr	п , гг , Л
q“тг/2 + г(1 + 1,18 lg7?/4//)/Г ПрИ Л/Я^10
ИЛИ
^ = 4^5 при R/H< 10
Т = Н—£—I-—расстояние от дна колодца до водоупора, м; R = 25 ^НК — радиус влияния (формула Кусакина).
Рис. 4.11. Расчетная схема для определения притока воды к несовершенному колодцу через дно
4.34.	По условию задачи 4.33 определите изменение притока к шахте через дно по мере ее углубления в процессе проходки от поверхности земли до водоупора. Рассчитав приток для четырех-пяти глубин, постройте график изменения притока по глубине. Конструкция шахты исключает боковой приток воды.
4.35.	Постройте колонку буровой скважи
ны по данным, приведенным ниже. На месте скважины будет пройдена шахта до глубины 22,0 м. Рассчитайте приток к шахте в процессе ее проходки для разных глубин и постройте два графика: 1 — график изменения по
78
глубине давления подземных вод на стенку шахты; 2 — график изменения притока подземных через дно шахты в процессе ее проходки.
Данные расчета для	Варианты					
	4.35.1	4.35.2	4.35.3	4.35.4	4.35.5	4.35.6
Диаметр шахты Горные породы по скважине	3	6	9	6	18	3
1. Песок от...до, м	0...6	0...12	0...5	0...8	0...10	0...5
2. Суглинок полутвердый водонепроницаемый от...до, м	6...10	12...18	5...9	8...16	10...12	5...15
3. Мергель трещиноватый с прослоями известняка, от...до, м	10...19	18...22	9...20	16...22	12...20	15...20
4. Глина тяжелая от...до, м Подземная вода в первом от поверхности водоносном горизонте	19...23	22...25	20...24	22...25	20...25	20...25
встречена на глубине, м	2,0	4,0	0,5	2,5	4,0	1,5
установилась на глубине, м во втором водоносном горизонте	2,0	4,0	0,5	2,5	4,0	1,5
встречена на глубине, м	10	18	10	16	14	15
установилась на глубине, м	4,0	2,0	10	10	14	6,0
Абсолютная отметка устья скважины	140,2	24,8	56,4	236,0	270,4	96,2
Коэффициент фильтрации песка (слой 1)	10,5	1,0	6,8	24,3	0,6	0,8
Коэффициент фильтрации мергеля (слой 3)	1,2	2,0	3,4	0,5	0,8	2,4
Указания. Для решения задачи необходимо воспользоваться формулами задачи 4.33. Рекомендуемый вертикальный масштаб графиков и колонки 1:200. Графики можно совместить с колонкой, как на рис. 6.10.
4.36	.1. По условию задачи 4.26 или 4.27 постройте схему и определите понижение уровня, необходимое для достижения заданной производительности скважины.
Данные расчета для	Варианты			
	4.35.1	4.35.2 ,	4.35.3	4.35.4
Исходные данные (кроме динамического	4.26.1	4.26.2	4.26.3	’ 4.26.4
уровня и понижения уровня) по варианту Требуемая производительность, м3/сут	260	300	600	380
Указание. Понижение уровня можно определить по формулам Дюпюи:
S~ ^(v?~4g>/[l,366/4^+ Л)] при L> 0,57?;
79
5= ?(lg2£--4gr)/[l,366£(#+ Л)] при L < 0,5Л
Все обозначения приведены в примере к задаче 4.26.1.
4.36	.2. По условию задачи 4.27 постройте схему и определите, при каком понижении уровня будет достигнута заданная производительность скважины.
Данные для расчета	Варианты			
	4.36.5	4.36.6	4.36.7	4.36.8
Исходные данные (кроме динамического	4.27.1	4.27.2	4.27.3	4.27.4
уровня и понижения уровня) по варианту Требуемая производительность, м3/сут	520	420	500	160
Указание. Понижение уровня для случая напорных вод можно определить по формуле
S= ^(IgA—4gr)/(2,73£m).
Все обозначения приведены в примере к задаче 4.27.1.
4.37.	Определите потребное количество одиночных (невзаимодействующих) скважин и рассчитайте минимальное расстояние между ними, если требуется обеспечить заданную ниже производительность водозабора при понижении уровня, равном 4 м.
Данные для расчета	Варианты			
	4.37.1	4.37.2	4.37.3	4.37.4
Исходные данные (кроме абсолютной от-	4.26.1	4.26.2	4.26.3	4.26.4
метки динамического уровня и понижения уровня) по варианту Проектный дебит Q водозабора, м3/сут	1700	1800	2500	2100
Указание. Необходимо сначала определить производительность одной скважины по формулам, приведенным в примере и задаче 4.26.1, а затем вычислить количество скважин: п = Q/q. Минимальное расстояние между скважинами определяют из условия: L> R. Все обозначения приведены в задаче 4.26.
4.38.	Определите потребное количество одиночных (невзаимодействующих) артезианских скважин и рассчитайте минимальное расстояние между ними, если требуется обеспечить заданную ниже производительность водозабора при понижении уровня, равном 5 м.
80
Данные для расчета	Варианты			
	4.38.1	4.38.2	4.38.3	4.38.4
Исходные данные (кроме абсолютной от-	4.27.1	4.27.2	4.27.3	4.27.4
метки динамического уровня и понижения уровня) по варианту Проектный дебит Q водозабора, м /сут	3000	3200	2600	1600
Указание. Сначала определяют производительность одной скважины, а затем количество скважин: п = Q/q. Минимальное расстояние между скважинами находят из условия: L = 2R. Все обозначения приведены в задаче 4.27.
4.39.	По условию задачи 4.26 определите удельный дебит скважины при понижениях уровня воды, указанных ниже, и постройте по этим данным график зависимости д' =f(S).
Данные для расчета	Варианты			
	4.39.1	4.39.2	4.39.3	4.39.4
Исходные данные (кроме абсолютной отметки динамического уровня и понижения) по варианту	4.26.1	4.26.2	4.26.3	4.26.4
Понижение уровня, при котором требует-	1; 3; 5;	1; 3; 6;	1; 2; 3;	1; 2; 3;
ся определить удельный дебит, м	7; 9	9; 10	5; 8	4; 6
Указание. Удельный дебит для случая грунтовых вод можно определить по формуле: д' = q/S. Все обозначения даны в задаче 4.26.1.
4.40.	По условию задачи 4.27 определите удельный дебит артезианской скважины при понижениях уровня воды, указанных ниже, и постройте по этим данным график зависимости д'
Данные для расчета	Варианты			
	4.40.1	4.40.2	4.40.3	4.40.4
Исходные данные (кроме абсолютной от-	4.27.1	4.27.2	4.27.3	4.27.4
метки динамического уровня и понижения уровня) по варианту				
Понижение уровня 5, м, при котором	2; 4; 8;	1; 2; 4;	2; 4; 8;	2; 5; 9;
требуется определить удельный дебит	12; 16	6; 9	15; 20	20; 30
Указание. Удельный дебит артезианских скважин можно определить по формуле
д' — q/S. Все обозначения приведены в задаче 4.27.2.
81
4.41.	Двумя буровыми скважинами, пройденными на расстоянии 280 м друг от друга по направлению потока, под водоупорными глинами (слой 7) вскрыт водоносный горизонт постоянной мощности, состоящий из галечников (слой 2), песков (слой 5), супеёей (слой 4), подстилаемый плотными аргиллитами (слой 5). Используя приведенные ниже данные, постройте схематический разрез и определите единичный расход потока.
Данные для расчета	№ скважины		№ скважины		№ скважины	
	1	1.2	1	1 2	1	1	2
	Варианты					
	4.41.1		4.41.2		4.41.3	
Абсолютные отметки, м:						
устья скважины	91,6	95,2	63,1	59,7	72,3	70,5
пьезометрического уровня	87,1	90,4	—	—	62,7	—
подошвы 1-го слоя	74,7	—	37,4	34,8	47,4	—
2-го	—	—	—	—	43,0	41,5
3-го	—	—	—	—	33,7	32,2
4-го	50,7	54,3	9,1	—	—	24,6
Мощности слоев, м						
второго т2	7,9	7,9	7,2	7,2	—	—
третьего т3	6,0	6,0	8,6	8,6	—	—
четвертого т4	—	—	12,5	12,5	7,6	—
Напор, считая от подошвы верхнего водоупора, м	—	—	21,8	20,6	—	21,3
Коэффициент фильтрации слоев, м/сут:						
второго к2	70,6	70,6	82,4	82,4	89,3	89,3
третьего к3	16,0	16,0	21,1	21,1	18,9	18,9
четвертого к4	1,2	1,2	2,4	2,4	0,8	0,8
Решение 4.41.1. Схематический разрез по скважинам 1 и 2 приведен на рис. 4.12. Единичный расход можно приближенно определить по формуле Дарси
q = k^jnbH/L,
где £ср = (ти2^2 +	+ т4к4)/т — средневзвешенное значение коэффициента
фильтрации водоносного горизонта; т = т2 + т3 4- т4 — общая мощность водоносного пласта; ЛЯ—разность напоров в двух скважинах, определяемая от условной горизонтальной плоскости; L—расстояние между скважинами. Разность напоров вычисляют как разность абсолютных отметок пьезометрических уровней:
ДЯ= 90,4—87,1 » 3,3 м.
Анализируя исходные данные и построенную схему (рис. 4.12), отмечаем, что абсолютные отметки подошв слоев 1 и 4 в скважине являются соответственно 82
Рис. 4.12. Схема потока напорных вод в трехслойном водоносном горизонте
абсолютными отметками подошвы верхнего (74,7 м) и кровли нижнего (50,7 м) водоупоров. Следовательно, общая мощность водоносного горизонта равна их разности: т = 74,7—50,7 = 24,0 м. Мощность слоя 4 будет равна: 24,0—7,9—6,0 = 10,1 м, тогда Лер = (7,9 • 70,6 + 6,0 • 16,0 + 10,1 • 1,2)/24,0 = 27,7 м/суг и? = 27,7 • 24 3,3/280= = 7,8 мусут.
4.42.	Двумя буровыми скважинами, расположенными на расстоянии 150 м друг от друга по направлению потока, пройден до водоупора водоносный пласт, состоящий из двух слоев. Уровень грунтовых вод располагается в верхнем слое мелких песков; расположенный ниже слой галечников водонасыщен на полную мощность. Используя приведенные ниже данные, постройте схематический разрез грунтового потока и определите его единичный расход.
Данные для расчета	№ скважины		№ скважины		№ скважины	
	1		2		1	1 2	1	1 2
	Варианты					
	4.42.1		4.42.2		4.42.3	
Абсолютные отметки, м:						
устья скважины	40,4	38,7	28,3	29,2	80,7	81,4
уровня грунтовых вод					76,3	75,1
кровли галечников	30,7	30,2			67,5	66,7
кровли водоупора	25,6	25,3	8,2	9,5		
Глубина залегания уровня грунто-			3,4	3,2		
вых вод, м						
Мощность т слоя галечника, м			9,3	8,8		
83
Продолжение табл.
Данные для расчета	№ скважины		№ скважины		№ скважины	
	1	1 2	1		2		1	|2	
	Варианты					
	4.42.1		4.42.2		4.42.3	
Общая мощность h водоносного	12,3	11,2			14,6	13,4
пласта, м						
коэффгушент фильтрации кх песков, м/сут	1,8	1,8	2,4	2,4	1,6	1,6
Коэффициент фильтрации к2 галечников, м/сут	24,9	24,9	31,2	31,2	33,5	33,5
Решение 4.42.1. Схематический разрез по скважинам № 1 и 2 представлен на рис. 4.13. Учитывая, что коэффициент фильтрации мелких песков существенно меньше коэффициента фильтрации галечников, водоносный горизонт можно условно разделить на два потока: безнапорный в мелких песках и напорный в галечниках. Общий единичный расход определится как сумма единичных расходов двух потоков:
q = *!(#!—Я2)(*'1 + A'2)/(2Z) + к2(Н,--Н2)(т, + m2)/QL),
где Нх и Н2 — напоры соответственно в скважинах № 1 и 2, отсчитываемые от любой горизонтальной плоскости; hx и й2 — мощность слоя водоносных мелких песков соответственно в скважинах 1 и 2; тх и т2 — мощность слоя галечников соответственно в скважинах 1 и 2; L—расстояние между скважинами. Удобно величину напора принимать численно равной абсолютной отметке уровня грунтовых вод, которую вычисляют в данном случае, прибавив к отметке кровли водоупора общую мощность водоносного слоя: Нх - 25,5 + 12,3 = 37,9 м; Н2 = 25,3 + 11,2 = 36,5 м. Мощность слоя галечников вычисляют как разность абсолютных отметок кровли галечников и кровли водоупора: тх = 30,7—25,6 = 5,1 м; т2 = 30,2—25,3 = 4,9 м. Мощность водоносного слоя мелких песков определяют как разность между общей мощностью водоносного пласта и мощностью слоя галечников: h\ = 12,3—5,1 = 7,2 м; h'2 = 11,2—4,9 т= 6,3 м. Таким образом единичный расход потока
Рис. 4.13. Схема грунтового потока при двухслойном водоносном горизонте
84
q = [1,8(37,9—36,5)(7,2 + 6,3)]/(2 • 150) + [24,9(37,9—36,5)(5,1 + 4,9)]/(2.150) = = 1,27 м3/сут.
4.43.	По приведенным ниже данным постройте схему и определите дебит совершенной скважины 1 диаметром 305 мм, если она будет работать как водозабор.
Данные для расчета	Варианты		
	4.43.1	4.43.2	4.43.3
Гидрогеологические условия по варианту Понижения уровня, м Абсолютная отметка динамического уровня, м	4.41.1 82,9	4.41.2 4,6	4.41.3 3,8
Указание. Формулы для расчета дебита совершенных водозаборов в напорном водоносном горизонте приведены в примере решения задачи 4.27.1. Учитывая, что в задаче 4.43 водоносный горизонт состоит из нескольких слоев, в расчетных формулах вместо коэффициента фильтрации к следует принять его средневзвешенное значение £ср. Пример вычисления £ср приведен в задаче 4.41.1.
4.44.	По приведенным ниже данным постройте схему и определите приток воды к совершенной скважине № 1 диаметром 305 м, если она будет работать как водозабор.
Данные для расчета	Варианты		
	4.44.1	4.44.2	4.44.3
Гидрогеологические условия по варианту	4.42.1	4.42.2	4.42.3
Абсолютная отметка динамического уровня, м Понижение уровня, м	33,9	4,4	70,2
Указание. Приток грунтовых вод к совершенной скважине при откачке можно определить по формулам, приведенным в примере 4.26.1. В этих формулах вместо значения коэффициента фильтрации следует принять его средневзвешенное значение. Все обозначения приведены в задаче 4.42 и 4.41.
4.45.	При выполнении разведочных работ пробурено 12 скважин, расположенных, в плане в углах квадратной с$тки, как показано на рис. 4.14, на расстоянии 25 м друг от друга. В табл. 4.3 приведены абсолютные отметки устьев скважин (в числителе) и результаты одновременного замера глубин залегания уровней грунтовых вод (в знаменателе). Используя эти данные, постройте на топографической основе карту гидроизогипс масштаба 1:500, приняв сечение горизонталей и гидроизогипс через 1 м. На карте покажите направление потока и выделите участки с глубиной залегания уровня грунтовых вод менее 2 м.
85
Рис. 4.14. Карта гидроизогипс
Указание по построению карты гидроизогипс. В заданном масштабе наносят на карту план расположения скважин, обозначая их кружками диаметром 2 мм, как указано на рис. 4.14 для варианта 4.45.1. Слева от каждой скважины записывают ее номер, справа в числителе —абсолютную отметку устья, в знаменателе — абсолютную отметку уровня грунтовых вод (УГВ). Абсолютную отметку УГВ в каждой скважине вычисляют как разность между отметкой устья и глубиной залегания УГВ. Находят далее путем интер
поляции между абсолютными отметками устьев скважин точки с абсолютными
отметками, равными целому числу (по заданию сечение горизонталей и гидроизогипс через 1 м). Соединив точки с одинаковыми отметками плавными линиями, получают горизонтали рельефа (на рисунке обозначены тонкими линиями). Аналогично путем интерполяции находят точки с абсолютными отметками УГВ.
Варианты
№ скважины
Таблица 4.3. Абсолютные отметки устьев скважин (в числителе) и глубин залегания уровней грунтовых вод (в знаменателе)
	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12
4.45.1	13,1	12,2	11,3	10,8	13,6	13,4	12,5	12,2	16,1	15,3	14,7	13,5
	4,1	3,9	5,6	2,7	3,6	2,8	2,0	1,6	3,5	3,2	0,9	0,3
4.45.2	12,4	11,3	10,6	10,5	13,0	12,5	12,3	12,4	15,3	14,2	13,7	13,3
	3,9	2,4	1,5	1,8	3,2	2,0	1,7	2,8	3,2	1,3	0,4	2,3
4.45.3	13,6	13,1	12,5	12,4	16,7	15,1	14,4	13,5	18,2	18,3	18,2	17,0
	3,6	2,8	2,0	1,7	3,6	3,2	1,1	0,4	1,3	4,2	3,1	2,0
4.45.4	13,2	12,5	12,0	11,7	15,2	14,0	13,6	13,3	18,8	18,0	17,3	17,2
	4,1	2,9	2,4	3,5	4,2	2,0	1,2	з,з	5,0	4,2	3,6	5,2
4.45.5	10,3	9,1	8,4	7,5	10,6	10,3	9,5	9,1	13,3	12,2	11,2	10,5
	4,2	4,3	2,6	2,0	3,8	3,4	2,3	1,5	3,6	3,2	1,3	0,2
4.45.6	9,1	8,2	7,6	7,5	10,1	9,5	9,4	9,2	12,0	11,3	10,5	10,3
	4,3	2,5	1,6	2,0	3,2	2,4	1,8	2,5	3,2	1,7	0,8	2,3
4.45.7	10,6	10,1	9,5	9,6	13,2	12,4	11,5	10,5	15,6	15,3	15,1	14,3
	3,6	3,о	2,3	1,5	3,5	3,2	1,1	0,2	з,з	4,0	2,9	2,4
4.45.8	10,1	9,5	9,4	9,6	11,2	12,3	10,5	10,3	15,3	15,4	14,3	14,4
	3,6	2,1	1,5	2,5	з,з	0,9	0,2	2,3	4,2	3,2	1,9	4,1
4.45.9	15,2	15,7	16,7	17,5	14,2	14,3	15,4	15,0	10,3	10,5	11,2	12,3
	3,5	2,5	3,6	5,4	4,1	2,2	з,о	4,4	2,2	0,3	1,4	3,2
86
Продолжение табл. 4.3
Варианть	№ скважины											
	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12
4.45.10	15,7	16,6	17,5	18,2	17,3	15,0	15,2	15,4	10,5	11,2	12,3	13,4
	2,2	3,7	5,3	5,4	2,1	2,8	4,4	3,3	0,2	0,9	3,2	3,5
4.45.11	8,5	9,1	10,0	10,5	10,8	11,3	8,5	11,8	12,6	13,1	9,2	13,1
	2,6	1,7	4,3	4,1	3,2	0,9	2,9	6,2	5,5	6,5	3,5	6,6
4.45.12	6,9	8,1	10,2	9,5	7,9	6,3	6,7	7,9	9,5	4,8	3,2	6,5
	2,2	з,з	4,3	3,8	6,6	4,7	2,4	1,3	2,7	2,6	1,5	1,4
Соединив точки с одинаковыми отметками УГВ плавными линиями, получим гидроизогипсы (на рис. 4.14 —жирные линии). Интерполяцию удобно производить с помощью палетки (рис. 4.15, а), представляющей собой систему параллельных линий (масштабную сетку), проведенных на кальке на равном расстоянии друг от друга (обычно 2...5 мм). Выполняется интерполяция в такой последовательности. Точки, отметки уровней которых подлежат интерполяции, соединяют вспомогательной прямой линией (после окончания работы линия может быть стерта). Палетка накладывается на одну из точек таким образом, чтобы отметка на палетке и отметка точки совпадали. Эта точка фиксируется путем прокола булавкой. Далее палетка поворачивается вокруг булавки до тех пор, пока отметка второй точки не совпадает с отметкой по палетке. На пересечении отрезка, соединяющего точки с масштабной сеткой палетки, находят искомые точки (рис. 4.15, б). Целесообразно производить интерполяцию, соединяя ближайшие точки отрезками так, чтобы последние образовывали в плане треугольники или четырехугольники (в данной задаче — квадраты). При составлении карты гидроизогипс нельзя интерполировать между точками, расположенными по разные стороны поверхностных водотоков и водоемов. Для выделения участков с глубиной залегания УГВ менее 2 м находят точки пересечения горизонталей и гидроизогипс с разностью отметок 2 м. Линия, проведенная через
а)
Рис. 4.15. Палетка для интерполяции а и схема интерполяции б
87
Рис. 4.16. Фрагменты карт гидроизогипс
эти точки,— гидроизобата — будет границей участка. На рис. 4.14 гидроизобата показана пунктирной линией, а участок с глубиной залегания УГВ менее 2 м заштрихован.
4.46.	По исходным данным задачи 4.45 постройте карту гидроизобат масштаба 1:500, приняв сечение гидроизобатами через 1 м. На карте выделите участки заболачивания при подъеме УГВ на 3 м.
88
Вариант 4.46.1 выполняется по данным варианта 4.45.1; 4.45.2— 4.46.2 и т. д.
Указание. Гидроизобаты —линии, соединяющие точки с равными глубинами залегания уровней грунтовых вод (УГВ). Для построения карты гидроизобат на плане расположения скважин отмечают их номера и глубину залегания УГВ. Далее производят интерполяцию по способу, изложенному в указаниях к задаче 4.45. Заболоченными следует считать участки, где УГВ при подъеме достигает поверхности земли или будет находиться выше нее. Определить границы участков заболачивания можно по отрицательным значениям глубин залегания УГВ (при подъеме уровня) или по разности отметок поверхности земли и УГВ. Следует отметить, что граница участка в данной задаче пройдет по гидроизобате с глубиной залегания УГВ, равной 3 м.
4.47.	При выполнении разведочных работ пробурено 12 скважин, расположенных в плане точно в углах квадратной сетки на расстоянии 25 м друг от друга. В табл. 4.4 приведены абсолютные отметки подошвы верхнего водоупора (в числителе) и напор над подошвой верхнего водоупора (в знаменателе). Используя эти данные, постройте карту гидроизопьез масштаба 1:500, приняв сечение изолиний через 1 м. На карте покажите направление потока напорных вод.
Указание. Гидроизопьезы —линии, соединяющие точки с равными абсолютными отметками пьезометрических уровней напорных вод. Отметку пьезометрического уровня в каждой скважине можно вычислить, прибавив к абсолютной отметке подошвы верхнего водоупора величину напора. Далее построение карты гидроизопьез производится аналогично построению карты гидроизогипс (см. указание к задаче 4.45).
4.48.	По фрагментам карт гидроизогипс, приведенным на рис. 4.16, установите взаимосвязь подземных и поверхностных вод, укажите направление течения грунтового потока, область его питания или разгрузки. На каком участке скорость потока будет максимальной, если коэффициент фильтрации по всей площади постоянный?
Таблица 4.4 Исходные данные к задаче 4.47
Вариан-	№ скважины											
ты	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12
4.47.1	20,5	19,6	18,7	18,2	21,0	20,8	19,9	19,6	23,5	22,7	22,1	20,9
	7,4	7,2	8,9	5,0	6,9	6,1	5,3	4,9	6,8	6,5	4,2	3,6
4.47.2	33,5	32,4	31,7	31,6	34,1	33,6	33,4	33,5	36,4	35,3	34,8	34,4
	9,1	7,6	6,7	7,0	8,4	7,2	6,9	8,1	8,4 '	6,5	5,6	7,5
4.47.3	29,1	28,6	28,0	27,9	32,2	30,6	29,9	29,0	33,7	33,8	33,7	32,8
	9,7	8,9	8,1	7,8	9,7	9,3	7,2	6,5	7,4	10,3	9,2	8,1
4.47.4	23,6	22,9	22,4	22,1	26,6	24,4	24,0	23,7	29,2	28,4	27,7	27,6
	16,3	15,1	14,6	15,7	16,4	14,2	13,4	15,5	17,2	16,4	15,8	17,4
89
Продолжение табл. 4.4
Вариан-	№ скважины											
ты	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12
4.47.5	15,2	14,0	13,3	12,4	15,5	15,2	14,4	14,0	18,2	17,1	16,1	15,4
	7,7	7,8	6,1	5,1	7,3	6,9	5,8	5,0	7,1	6,7	4,8	3,7
4.47.6	49,3	48,4	47,8	47,7	50,3	49,7	49,6	49,4	52,2	51,5	50,7	50,5
	7,2	5,4	4,5	4,9	6,1	5,3	4,7	5,4	6,1	4,6	3,7	5,2
4.47.7	12,8	12,3	11,7	11,8	15,4	14,6	13,7	12,7	17,8	17,5	17,3	16,5
	7,5	6,9	6,2	5,4	7,4	7,1	5,0	4,1	7,2	7,9	6,8	6,3
4.47.8	60,6	60,0	59,9	60,1	61,7	62,8	61,0	60,8	65,8	65,9	64,8	64,9
	9,4	7,9	7,3	8,3	9,1	6,7	6,0	8,1	10,0	9,0	7,7	9,9
4.47.9	29,8	30,3	31,3	32,1	28,8	28,9	30,0	29,6	24,9	25,1	25,8	26,9
	10,6	9,6	10,7	12,5	11,2	9,3	Ю,1	11,5	9,3	7,4	8,5	10,3
4.47.10	37,0	37,9	38,8	39,5	38,6	36,3	36,5	36,7	31,8	32,5	33,6	34,7
	5,1	6,6	8,2	8,3	5,0	5,7	7,3	6,2	3,1	3,8	6,1	6,4
4.47.11	17,3	17,9	18,8	19,3	19,7	20,1	17,3	20,6	21,4	22,9	18,0	21,9
	6,2	5,3	7,9	7,7	6,8	4,5	6,5	9,8	9,1	10,1	7,1	10,2
4.47.12	14,5	15,7	17,8	17,1	15,5	13,9	14,3	15,5	17,1	12,4	10,8	14,1
	5,9	7,0	8,0	7,5	10,3	8,4	6,1	5,0	6,4	6,3	5,2	5,1
4.49.	Для определения гидрогеологических параметров артезианского водоносного горизонта был заложен куст скважин, состоящий из центральной и двух наблюдательных скважин, расположенных в плане на одной прямой на расстояниях соответственно L\ и Li от центральной. Всеми скважинами под слоем водоупорных глин вскрыты водоносные пески на полную мощность т. При этом пьезометрический уровень установился ниже поверхности земли. Из центральной скважины производилась откачка воды с определением дебита q, а в наблюдательных скважинах замерялись понижения уровней 51 и Si. Используя приведенные ниже результаты замеров, постройте схему и определите коэффициент фильтрации песков, коэффициент водопроводцмости водоносного слоя и радиус влияния.
Варианты	£(, м	£2, м	т, м	q, м3/сут	5*1, м	52, м
4.49.1	60	130	28,3	612	2,80	1,90
4.49.2	5	40	16,4	80	1,63	0,56
4.49.3	30	90	18,8	210	2,26	1,04
4.49.4	80	170	36,2	723	4,32	2,97
4.49.5	130	340	44,6	980	3,80	2,90
4.49.6	50	120	22,9	527	3,72	2,14
4.49.7	20	60	31,5	128	2,18	0,96
4.49.8	5	15	5	86,4	0,80	0,30
4.49.9	5	15	5	173	1,80	0,80
90
Продолжение табл.
Варианты	м	А2, М	т, м	q, м3/сут	м	$2’ М
4.49.10	5	15	5	260	3,00	1,50
4.49.11	10	30	30	155	0,50	0,20
4.49.12	10	30	30	207	0,80	0,35
4.49.13	10	30	30	260	1,20	0,70
4.49.14	6	20	12	130	0,50	0,20
4.49.15	6	20	12	173	0,80	0,40
4.49.16	6	20	12	216	1,20	0,70
4.49.17	5	15	5	78	0,37	0,31
4.49.18	5	15	5	104	0,50	0,42
4.49.19	5	15	5	117	0,54	0,45
4.49.20	7	20	7,5	52	0,51	0,21
4.49.21	7	20	7,5	69	0,79	0,38
4.49.22	7	20	7,5	87	1,18	0,69
4.49.23	4,5	16	5	35	0,33	0,28
4.49.24	4,5	16	5	55	0,50	0,42
4.49.25	4,5	16	5	70	0,64	0,57
4.49.26	5	14	8	35	0,33	0,28
4.49.27	5	14	8	62	0,54	0,45
4.49.28	5	14	8	76	0,75	0,64
4.49.29	5,5	16,4	5,6	181	0,50	0,20
4.49.30	5,5	16,4	5,6	242	0,80	0,40
4.49.31	5,5	16,4	5,6	302	1,20	0,50
4.49.32	4,0	15,5	10	130	0,40	0,20
4.49.33	4,0	15,5	10	207	0,72	0,40
4.49.34	4,0	15,5	10	389	1,20	0,60
Указание. Схема куста скважин приведена на рис. 4.17. Коэффициент фильтрации вычисляют по преобразованной формуле Дюпюи:
0,366 q(lgL2 - lgZ|) m{St - S2)
Коэффициент водопрово-димости слоя равен произведе-нию коэффициента фильтрации на мощность слоя: Кт = =2,95 • 28,3 = 83,48 м3/суг. Ра-диус влияния можно вычислить из уравнения: lg7?= (5ilgZ2— —)/(*$i —Ф) •
Рйс. 4.17. Схема для определения гидрогеологических параметров в артезианском водоносном горизонте
91
4.50.	Для определения гидрогеологических параметров грунтового водоносного горизонта мощностью Н был заложен куст совершенных скважин, состоящий из центральной и двух наблюдательных скважин, расположенных в плане на одной прямой на расстояниях соответственно L\ и Li от центральной. Из центральной скважины производилась откачка грунтовой воды с определением дебита q, а в наблюдательных замерялись понижения уровней 51 и Si. Используя приведенные ниже результаты замеров, постройте схему и определите коэффициент фильтрации песков, коэффициент водопроводимости водоносного слоя и радиус влияния.
Варианты	Д, м	£2, м	Я, м	q, м3/сут	м	5*2, м
4.50.1	6	30	8,6	68	2,0	1,2
4.50.2	15	50	12,4	320	2,2	0,9
4.50.3	25	120	17,1	410	2,6	1,1
4.50.4	8	40	6,8	83	1,7	0,8
4.50.5	10	60	11,2	410	1,8	0,5
4.50.6	15	80	14,5	305	2,3	1,4
4.50.7	5	15	12	86	1,00	0,75
4.50.8	5	15	12	104	1,20	0,90
4.50.9	5	15	12	130	1,50	1,11
4.50.10	6	16	11	52	0,75	0,55
4.50.11	6	16	11	69	1,02	0,72
4.50.12	6	16	11	87	1,25	0,92
4.50.13	7	17	10	65	0,78	0,61
4.50.14	7	17	10	108	1,30	1,00
4.50.15	7	17	10	152	1,82	1,38
4.50.16	4,5	14,5	9,5	48	0,55	0,42
4.50.17	4,5	14,5	9,5	65	0,75	0,57
4.50.18	4,5	14,5	9,5	78	0,90	0,68
4.50.19	8	19	13	95	0,50	0,38
4.50.20	8	19	13	172	1,05	0,76
4.50.21	8	19	13	302	1,75	1,29
4.50.22	6	17	12	121	0,70	0,50
4.50.23	6	17	12	190	1,10	0,81
4.50.24	6	17	12	260	1,50	1,05
4.50.25	5	14	5	26	0,75	0,55
4.50.26	5	14	5	35	1,00	0,72
4.50.27	5	14	5	44	1,25	0,90
4.50.28	3,8	12	8	43	1,00	0,75
4.50.29	3,8	12	8	52	1,20	0,90
4.50.30	3,8	12	8	65	1,50	1,11
4.50.31	5,2	14,5	11,5	70	0,40	0,80
Продолжение табл.
Варианты	м	L2, м	Я, м	q, м3/сут	5*1, м	5*2, м
4.50.32	5,2	14,5	Н,5	190	1,10	0,82
4.50.33	5,2	14,5	Н,5	294	1,70	1,23
Указание. Коэффициент фильтрации можно вычислить по преобразованной формуле Дюпюи: К= 0,732^(lg£1—\gL2)/(2H—ф—S2) • (*$i—S2). Формулы для определения водопроводимости и радиуса влияния приведены в примере к задаче 4.49.1.
5.	ГЕОЛОГИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ И ЯВЛЕНИЯ
5.1.	Объясните, какие геологические процессы обусловили об-, разование указанных ниже четвертичных отложений. Какими литологическими разностями пород они представлены? Какими условными обозначениями (индексами) показываются эти отложения на геологических картах и разрезах?
Варианты	Наименование отложений	Варианты	Наименование отложений
5.1.1	Элювиальные	5.1.7	Пирокластические
5.1.2	Эоловые	5.1.8	Делювиальные
5.1.3	Ледниковые	5.1.9	Аллювиальные
5.1.4	Пролювиальные	5.1.10	Озерные
5.1.5	Морские	5.1.11	Болотные
5.1.6	Ледниковые	5.1.12	Коллювиальные
		5.1.13	Оползневые
		5.1.14	Водноледниковые (флювиогляциальные)
		5.1.15	Техногенные
Пример ответа 5.1.1. К элювиальным отложениям (eQ) относятся продукты выветривания горных пород, оставшиеся на месте их образования. Выветривание — процесс разрушения пород в результате действия внешних факторов (физических, химических, биологических). Причиной разрушения пород могут быть колебания температур, замерзание воды в порах и трещинах, воздействие на породу воды и содержащихся в ней химических веществ, солнечная радиация, взаимодействие породы с растениями, животными и продуктами их жизнедеятельности и т. Д. В процессе выветривания меняется плотность, прочность, структура, состояние иэ различной степени минеральный и химический составы.Интенсивность выветривания зависит от геоморфологических условий и геологического строения местности количества атмосферных осадков, климата, состава пород и т. д. Наиболее благоприятные условия для формирования элювия будут там, где темпы эрозии И плоскостного смыва относительно малы и вместе с тем отсутствуют условия осадконакопления (водоразделы, весьма пологие склоны и др.). Мощность и состав элювия в различных климатических и геологических условиях различны, однаКО почти везде можно выделить несколько зон (снизу вверх): зона материнских пород 94
разбитых трещинами на относительно мелкие блоки; зона глыбово-щебенистого элювия; зона пылевато-глинистого элювия.
5.2.	На рис. 5.1 приведен поперечный разрез речной долины и указан геологический возраст горных пород. Назовите элементы долины, попадающие в разрез, и объясните возможные условия их образования. Какие геологические процессы преобладали в разные периоды формирования речной долины?
Г	Варианты	Рисунок	Варианты	Рисунок	|
5.2.1	5.1, а	5.2.5	5.1, д
5.2.2	5.1, б	5.2.6	5.1, е
5.2.3	5.1, в	5.2.7	5.1, ж
5.2.4	5.1, г	5.2.8	5.1, з
Пример ответа 5.2.1. В поперечном разрезе речной долины (рис. 5.1, а) выделяется русло 7, пойма 2, заливаемая в период паводков, первая 3 и вторая 4 надпойменные террасы, коренной брег 5. В посленеогеновое время, но до позднечетвертичной эпохи, речная долина в районе разреза испытывала преимущественно тектонический подъем (или существенно опускался базис эрозии реки), о чем свидетельствует глубокий эрозионный врез в неогеновых известняках. Когда уровень реки был примерно на отметках второй надпойменной террасы, скорость тектонического подъема резко уменьшилась (или подъем временно прекратился), что способствовало усилению процесса боковой эрозии реки с образованием эрозионных террас. В среднечетвертичную эпоху ft подъем возобновился и возникла глубокая долина, в позднечетвертичную эпоху началось тектоническое опускание местности (или повышение базиса эрозии реки), сменившееся новым подъемом в конце эпохи 03. В этот период
Рис. 5.1. Поперечные разрезы речных долин
накапливается, а затем в значительной мере размывается мощ-
95
Рис. 5.2. Поперечный разрез морских (озерных) побережий
ная толща аллювиальных отложений Qy Остатки этих отложений слагают перву; надпойменную террасу, являющуюся аккумулятивной. В современную эпоху террг тория испытывала погружение, что привело к накоплению современного аллюви С?4, слагающего пойму и русло реки.
5.3.	На рис. 5.2 приведен геологический разрез прибрежной полосы моря (перпендикулярно береговой линии) и указан относительный возраст горных пород. Кратко охарактеризуйте историю геологического развития прибрежной полосы, укажите морские террасы, попадающие в разрез. Какие геологические процессы преобладали в разные периоды формирования прибрежной полосы?
96
Варианты	5.3.1	5.3.2	5.3 3	5.3.4
Рисунок	5.2, а	5.2, б	5.2, в	5.2, г
Указание. Необходимо выделить абразионные и аккумулятивные террасы, увя
зать их образование с трансгрессиями и регрессиями моря, причинами которых могли быть тектонические движения побережья или подъем уровня воды в море. Для составления плана ответа можно использовать пример к задаче 5.2.1.
5.4.	Используя схематическую геологическую карту масштаба 1:25 000 (рис. 5.3), постройте геологический разрез по указанной линии и ответьте на вопросы. Примите масштабы: горизонтальный 1:10 000; вертикальный 1:500.
Рис. 5.3. Схематическая геологическая карта:
1 — горизонтали рельефа; 2 — стратиграфические границы
Указание. Для ответа на вопросы вариантов 5.4.4 и 5.4.5 следует использовать данные табл. 1, СниП 117—81 «Строительство в сейсмических районах» (см. прил. 19).
Варианты	Разрез	Вопросы
5.4.1	I—I	Отложения какого возраста показаны на геологической карте? Какие геологические процессы происходили на данной территории в четвертичное и дочетвертичное время? Какой тип речной эрозии (боковая или донная) преобладает в данное время? В каких местах речной долины происхоит в настоящее время эрозия и в каких аккумуляция отложений?
5.4.2	I—I	На каких участках возможно возникновение суффозии, оползней и обвалов, если юрские отложения представлены морскими глинами, меловые — песками, а четвертичные — песками и супесями?
5.4.3	II—II	На каких участках возможно возникновение суффозии, оврагов, оползней и обвалов, если юрские отложения представлены мергелями и известняками, меловые —глинами, верхнечетвертичные —конгломератами, а современные — песками средней крупности?
-201
97
Продолжение табл.
Варианты	Разрез	Вопросы
5.4.4	II—II	На каких участках (в пределах карты) и почему сейсмическая интенсивность сотрясений при землетрясениях (балльность) будет относительно больше, если отложения представлены горными породами, описанными в варианте 5.4.2? Какие экзогенные геологические процессы и явления могут возникнуть или ускориться после землетрясения? На каких участках это произойдет?
5.4.5		На каких участках (в пределах карты) и почему сейсмическая интенсивность сотрясений при землетрясениях (балльность) будет относительно больше, если отложения представлены горными породами, описанными в варианте 5.4.3? Какие экзогенные геологические процессы и явления могут возникнуть или ускориться после землетрясения? На каких участках это произойдет?
5.4.6	I—I	На каком участке разреза, левобережном или правобережном, загрязнение подземных вод будет больше, если на территорию выпал дождь, загрязненный вредными веществами, а отложения представлены горными породами, описанными в варианте 5.4.3?
5.4.7	II—II	На каком участке разреза, левобережном или правобережном, загрязнение подземных вод будет больше, если на территории выпал дождь, загрязненный вредными веществами, а отложения представлены горными породами, описанными в варианте 5.4.2?
5.5.	Постройте геологический разрез по данным бурения скважин 1, 2, 3, 4 (табл. 5.1), расположенных по одной прямой на расстоянии 50 м друг от друга, и ответьте на вопросы. Примите масштабы: горизонтальный 1:1000; вертикальный 1:200.
Варианты	Вопросы
5.5.1	Породы какого возраста залегают в пределах разреза? Как называется форма залегания коренных пород? Какие процессы в дочет-вертичное и четвертичное время обусловили формирование указанной на разрезе геологической обстановки?
5.5.2	В какой части разреза лучше разместить отстойник промышленных стоков размером 50x30 м глубиной 3 м? Какой геологический процесс может активизироваться после начала эксплуатации отстойника? В чем он будет выражаться?
5.5.3	В какой части разреза и почему лучше разместить здание заводоуправления шириной 18 м и цех с мокрым технологическим процессом шириной 48 м? Какие геологические процессы могут возникнуть или активизироваться после строительства зданий?
98
Таблица 5.1. Описание буровых скважин
№ скв. и абс. отметка устья, м	Геологический возраст	Мощность слоя, м	Описание горных пород	Глубина залегания уровня воды, м	
				появившегося	установившегося
1	gQ	0,6	Суглинок с включением валунов		
22,4	С	18,4	Известняк трещиноватый закар-стованный	16,2	16,2
	с	2,2*	Песчаник кварцевый плотный		
2	gQ	8,3	• Суглинок с включением валунов		
26,1	С	4,8	Известняк закарстованный	10,7	10,7
	с	2,4	Песчаник кварцевый плотный		
3	gQ	3,5	Суглинок с включением валунов		
26,9	С	2,6	Известняк трещиноватый	6,4	6,4
	с	2,0	Песчаник кварцевый плотный		
4	с	2,8	Известняк трещиноватый	2,0	2,0
27,6	с	з,о	Песчаник кварцевый плотный		
5а		6,1	Песчано-гравийные отложения	4,3	4,3
124,9	gQ3	8,4	Суглинок полутвердый с валунами и галькой красно-бурый		
	fgQi	3,6	Песок мелкий средней плотности	14,5	1,9
56	dQ4	1,2	Суглинок бурый с галькой		
126,2	Юл	6,0	Песчано-гравийные отложения	5,5	5,5
	gQi	4,2	Суглинок полутвердый красно-бурый с валунами и галькой		
6	gQi	22,8	Суглинок с валунами и галькой		
137,2			полутвердый красно-бурый		
	fgQi	з,з	Песок мелкий средней плотности	26,8	13,7
7	dQ3-4	15,2	Лёсс		
499,6	mN2	6,1	Песок мелкий	19,6	19,6
	К	3,5	Известняк глинистый		
8	LQi-д	6,6	Лёсс		
510,3	mN2	2,2	Песок пылеватый средней плотно-		
			сти		
	mN2	8,5	Глина тугопластичная		
	mN2	2,6	Песок пылеватый плотный		
	mN2	3,9	Глина тугопластичная		
	mN2	8,0	Песок мелкий плотный	29,3	29,3
9	LQi-д	1,6	Лёсс		
511,6	mN2	8,5	Песок пылеватый плотный		
	mN2	8,5	Глина тугопластичная		
	mN2	2,6	Песок пылеватый плотный		
Здесь и ниже для последнего слоя указана не полная, а вскрытая мощность.
99
Продолжение табл. 5.1
№ скв. и абс. отметка устья, м	Геологический возраст	Мощность слоя, м	Описание горных пород	Глубина уровня появившегося	залегания воды, м установившегося
9 511,6	mN2 mN2 К	3,9 7,0 3,0	Глина Песок мелкий плотный Известняк глинистый	30,1	30,1
10 550	eQi Т	0,5 5,0	Суглинок со щебнем диабаза полутвердый Диабаз сильно выветрелый трещиноватый	4,0	4,0
11 550	eQi Т	3,5 1,5	Суглинок со щебнем и валунами диабаза полутвердый Диабаз сильно выветрелый трещиноватый	4,1	4,1
12 550	eQi Т	3,5 0,3	Суглинок со щебнем с глыбами диабаза полутвердый Диабаз сильно выветрелый		
13 550	eQi Т	10,0 5,0	Суглинок со щебнем диабаза текучепластичный с глубины 4,0 м и ниже Диабаз трещиноватый выветрелый	4,0	4,0
14 20,2	dQ N N К К К	2,0 1,0 1,0 з,з 0,3 1,0	Суглинок бурый полутвердый Глина полутвердая темно-серая Песок мелкий плотный желтый Глина зеленая тугопластичная Песок пылеватый плотный серый Глина тугопластичная голубоватосерая	3,3 8,3	з,з 4,0
15 20,2	dQ N N К К К	2,0 1,0 2,0 з,з 0,3 2,0	Суглинок бурый полутвердый Глина полутвердая темно-серая Песок мелкий плотный желтый Глина зеленая тугопластичная Песок пылеватый плотный серый Глина тугопластичная голубоватосерая	3,5 8,3	3,5 4,0
16 17,7	dQ N N К К К	2,1 1,1 0,9 1,7 0,3 1,5	Суглинок бурый полутвердый Глина полутвердая темно-серая Песок мелкий плотный желтый Глина зеленая тугопластичная Песок пылевавтый плотный серый Глина тугопластичная голубоватосерая	1,6	1,6
17 18,1	dQ N	2,1 1,1	Суглинок бурый полутвердый Глина полутвердая темно-серая	2,0	2,0
100
Продолжение табл. 5.1
№ скв.	Геологи-	Мощ-	Описание горных пород	Глубина залегания	
и абс.	ческий	ность		уровня	воды, м
отметка	возраст	слоя, м		появив-	устано-
устья, м				шегося	вившегося
17	N	2,1	Песок пылеватый плотный серый	5,0	5,0
18,1	К	6,0	Глина зеленая тугопластичная, в		
			интервале глубин от 6,8 до 7,2 перемятая мягко- и текучепластичная, ниже глина голубовато-серая твердая (аналогичные перемятые глины встречены на берегу реки)		
18	dQ	1,5	Суглинок со щебнем	1,0	1,0
120	n2	15,0	Глина полутвердая трещиноватая		
19	dQ	3,1	Суглинок со щебнем	0,5	0,5
118	n2	15,0	Глина полутвердая трещинова-		
			тая		
	Ni	з,о	Известняк		
20	Ni	15,4	Известняк трещиноватый	11,3	н,з
117	Ni	2,6	Песчаник кремнистый, плотный		
21	aQi	15,7	Песчано-гравийные отложения,	з,з	з,з
ПО			хорошо водопроницаемые		
	Ni	2,0	Песчаник кремнистый, плотный		
22	aQi	10,0	Песок мелкий рыхлого сложения	3,6	3,6
506,2	mQi	3,0	Глина тугопластичная		
23	dQ,	3,0	Супесь пластичная макропористая		
509,3	aQi	3,0	Песок мелкий средней плотности	4,8	4,8
	mQi	6,0	Глина с тонкими песчаными прослоями тугопластичная		
24	dQ,	1,0	Суглинок макропористый мягкоп-	0,7	0,7
510,9	mQi	15,0	ластичный Глина тугопластичная с тонкими прослоями песка пылеватого		
25	tQ,	3,2	Супесь со щебнем кирпича и дре-		
45,4			весными обломками		
	mQi	4,1	Песок мелкий плотный		
	n2	10,0	Известняк-ракушечник	9,1	9,1
26	tQ,	2,0	Глыбы известняка-ракушечника		
45,3	tQ,	0,5	Суглинок со щебнем		
	mQi	3,6	Песок мелкий плотный		
	n2	10,0	Известняк-ракушечник	?,з_	9,3
27	gQ	3,2	Суглинок плотный с валунами по-		
203,6			лутвердый		
	eQ	1,1	Щебень песчаника	3,2	2,5
	D	3,0	Песчаник трещиноватый		
101
Продолжение табл. 5.1
№ скв.	Геологи-	Мощ-	Описание горных пород	Глубина залегания	
и абс.	ческий	ность		уровня	воды, м
отметка	возраст	слоя, м		появив-	устано-
устья, м				шегося	вившегося
28	gQ	8,5	Суглинок плотный с валунами		
203,4	eQ	1,1	Щебень песчаника	8,5	2,6
	D	2,0	Песчаник трещиноватый		
29	aQi	0,3	Суглинок полутвердый		
150,0	aQi	5,2	Песок кварцевый средней крупности, средней плотности	2,0	2,0
30	aQi	0,5	Глина полутвердая		
150,0	aQi	2,0	Суглинок тугопластичный		
	aQi	2,5	Песок кварцевый средней крупности средней плотности	2,5	2,0
31	aQi	2,5	Глина тугопластичная		
150,0	aQi	0,5	Суглинок мягкопластичный		
	aQi	3,0	Песок кварцевый средней крупности средней плотности	3,0	2,0
32	dQ,	0,2	Суглинок полутвердый со щебнем		
20,1	IQi	1,5	Песок крупный плотный		
	IQi	3,0	Песок пылеватый плотный	3,0	3,0
	К	1,2	Глина полутвердая зеленая		
33	dQ,	0,7	Суглинок полутвердый со щебнем		
19,6	IQi	4,3	Песок пылеватый плотный		
	К	1,2	Глина полутвердая зеленая	2,6	2,6
34	dQ,	1,0	Суглинок туго- и мягкопластич-	0,5	0,5
17,5			ный со щебнем и линзами дресвы		
	К	3,0	Глина полутвердая зеленая		
35	gQi	4,5	Супесь пластичная с гравием и	0,3	0,3
134,0			галькой				
36	fgQi	2,8	Песок мелкий рыхлый до гл. 2,0,		
137,5			ниже средней плотности		
	gQi	2,3	Супесь пластичная с гравием и галькой	1,0	1,0
37	IQ>	1,5	Глина тугопластичная		
141,0	fgQi	5,8	Песок мелкий средней плотности	4,0	4,0
	gQi	0,6	Супесь пластичная с гравием и галькой		
5.6.	На берегу озера в районе скважин 5а и б строится оросительная система с использованием для орошения подземных вод. Скважина 6 расположена рядом с подлежащим реконструкций заброшенным зданием XVI в., с подвалами глубиной до 2 м, с
102
Рис. 5.4. Топографический профиль берега озера
фундаментами, заглубленными на 0,3 м ниже пола подвала. Кровля здания нарушена, в подвале периодически скапливается вода, в стенах имеются трещины.
По данным бурения скважин 5 и 6 (табл. 5.1) и топографическому профилю (рис. 5.4) постройте геологический разрез и ответьте на вопросы
Варианты	Вопросы
5.6.1	Породы какого геологического возраста встречены в разрезе? Какие геологические процессы обусловили образование геологической обстановки, показанной в разрезе?
5.6.2	Какие геологические процессы могли послужить причиной образования трещин в тяжелом здании, построенном в районе скважины 6? Повлияет ли на состояние здания постоянный отбор воды из первого или второго водоносного горизонта в скважине 5?
5.6.3	Какие геологические процессы и где могут возникнуть, если на озерной террасе будет действовать оросительная система по всей площади? Какие геологические процессы могут возникнуть, если оросительный канал пройдет по косогору на абсолютной отметке 130 м?
5.7.	По данным бурения скважин 7, 8 и 9 (см. табл. 5.1), расположенных по прямой на расстоянии 160 м одна от другой, постройте геологический разрез и ответьте на поставленные ниже вопросы. Масштабы: горизонтальный 1:2000, вертикальный 1:500. Территория между скважинами 7 и 8 застроена жилыми зданиями, территория между скважинами 8 и 9 предназначена под орошение.
Варианты
5.7.1
_____________________________Вопросы_____________________________
Породы какого геологического возраста вскрыты буровыми скважинами? Каковы условия их образования. Какие геологические процессы и явления могут возникнуть при утечке воды из коммунальных водонесущих коммуникаций, укладываемых в подземном проходном коллекторе-туннеле с отметкой лотка 491 м, который проектируется на месте скважины 8 перпендикулярно линии разреза?
103
Продолжение табл.
Варианты______________________________Вопросы_____________________________
5.7.2 Какие геологические процессы и явления и где могут возникнуть при утечках воды из канала, который проектируется перпендикулярно линии разреза рядом со скважиной 9, если абсолютная отметка дна канала 503,3 м, а площадь между скважинами 7 и 8 застроена? В каком месте поперечного разреза канала потребуется наиболее надежная гидроизоляция?
5.7.3 Повлияют ли на устойчивость жилых зданий орошение территории между скважинами 8 и 9 и сопряженная с ним усиленная инфильтрация воды в грунт?
Рис. 5.5. Схематическая геологическая карта
5.8.	Производственное здание длиной 100 м с фундаментами ленточного типа построено на элювиальных грунтах, исследованных скважинами 10, 11, 12 (см. табл. 5.1); скважины расположены по оси здания с интервалом 50 м. После постройки произошла неравномерная осадка здания, вызвавшая опасные деформации верхнего строения. Для выявления причин деформации пробурена скважина 13 между скважинами 11 и 12 по середине. Постройте геологический разрез по данным бурения, определите причину неравномерной осадки
фундаментов. Какие ошибки были допущены при инженерно-гео-
логических изысканиях и, как следствие, при проектировании здания?
5.9.	Используя схематическую геологическую карту (рис. 5.5), постройте разрез по одному-двум сечениям и ответьте на поставленные ниже вопросы. Изображенные на карте отложения миоцена (Ni) представлены глинами с прослоями и линзами песка пылеватого, отложения плиоцена (№) —песчаниками и конгломератами очень плотными на кремнистом цементе; современные четвертичные (Q4) — песками пылеватыми, илом и, частично, торфом.
Варианты
Вопросы
5.9.1
Какие процессы, происходившие в дочетвертичный и четвертичный периоды, обусловили геологическую и геоморфологическую обстановку, изображенную на карте? Какие процессы протекают в настоящее время?
104
Продолжение табл.
Варианты
Вопросы
5.9.2
Можно ли на каких-либо участках данной территории строить капитальные здания без учета сейсмических воздействий, если по карте сейсмического районирования (СНиП П-7-81) сейсмичность территории принята 7 баллов? Есть ли необходимость где-либо (в пределах карты) принимать расчетную сейсмичность 8 баллов и более? Почему? (См. прил. 19)
5.10.	Постройте геологический разрез, используя топографический профиль (рис. 5.6) и данные бурения скважин 14, 15, 16 и 17 (см. табл. 5.1). Какой геологический процесс протекал и протекает в массиве? Породы какого геологического возраста слагают массив? Какие геологические процессы могут активизироваться при понижении или повышении уровня воды в реке? Уточните геологические индексы в соответствии с вашим выводом о геологическом явлении, изображенном на разрезе.
Рис. 5.6. Топографический профиль и оси скважин
5.11.	По геологическому разрезу, представленному на рис. 5.7, ответьте на поставленные вопросы. Палеогеновые отложения на разрезе представлены глинами и известняками, неогеновые — глинами, верхнечетвертичные — галечниками, современные —песками. В известняках и глинах имеются трещины длиной 100 м.
Варианты
5.11.1
5.11.2
________________________Вопросы________________________
Породы какого геологического возраста выделяются на разрезе? Какие геологические процессы происходили на территории в четвертичное и дочетвертичное время?
Сколько характерных участков можно выделить на разрезе для размещения отстойника промышленных стоков размером 60 х х 60 м? На каком участке лучше расположить отстойник с точки зрения охраны природной среды от утечек?
105
Продолжение табл.
Варианты
5.11.3
__________________________Вопросы__________________________
Какую сейсмичность следует принять для отдельных участков в пределах разреза, если сейсмичность района по карте сейсмического райониования (СНиП П-78-81) равна 7 баллам?
Указание. Для ответа на вопрос варианта 5.11.3 можно использовать прил. 19.
Скв. 18
----Г
Рис. 5.7. Геологический разрез берега реки
Скв. 19 --------------Г
о
।-------------
С кв.20
100м
Скв.21
Рис. 5.8. Топографический профиль
5.12.	Используя данные бурения скважин 18,19,20, 21 (см. табл. 5.1) и топографический профиль (рис. 5.8), постройте геологический разрез и ответьте на поставленные ниже вопросы.
Варианты	Вопросы
5.12.1	Какой геологический возраст имеют горные породы, встречающиеся в разрезе? Какие геологические процессы, происходившие в четвертичный и дочетвертичные периоды, обусловили геологическую и геоморфологическую обстановку, показанную на разрезе?
5.12.2	На каком участке разреза лучше по геологическим условиям и соображениям охраны геологической среды построить очистные сооружения химического предприятия длиной 50 м, если учесть, что в промышленных стоках присутствуют кислоты и растворы солей, а утечки полностью исключить нельзя?
106
Продолжение табл.
Варианты
5.12.3
____________________________Вопросы____________________________
На каком участке разреза целесообразнее по сейсмическим условиям разместить ответственное промышленное здание шириной 50 м, если по карте сейсмического районирования (СНиП П-7-81) сейсмичность территории 8 баллов? Есть ли в пределах разреза участки, где интенсивность сотрясений может быть 9 баллов?
5.13.	На заводе строительных материалов пробурены скважины 22, 23, 24 (см. табл. 5.1) на расстоянии 70 м друг от друга с целью выбора участка для размещения вращающейся обжиговой печи и камнедробильной установки. Постройте геологический разрез по данным бурения и ответьте на вопросы.
Варианты	Вопросы
5.13.1	На каком участке разреза целесообразнее установить печь, имеющую длину 60 м и ширину 4 м, если учесть, что разность осадок опор должна быть минимальной? Какие процессы могут возникнуть в грунтах при эксплуатации печи?
5.13.2	На каком участке разреза целесообразнее установить камнедробилку? Какие геологические процессы могут возникнуть в процессе ее эксплуатации?
5.13.3	Следует ли уточнить геологический разрез до строительства? В ходе строительства?
5.14.	На территории старого города пробурены скважины 25 и 26 (см. табл. 5.1) на расстоянии 25 м. Между ними на глубину 5 м заложен строительный котлован. В дне котлована под экскаватором на площади 3...4 м2 образовались провалы глубиной 0,5...1,3 м. Постройте разрез. Объясните возможные причины образования провалов. Какие исследования нужно провести, прежде чем продолжить строительные работы?
5.15.	Для проектирования здания с подвалом были пробурены скважины 27 и 28 (см. табл. 5.1) на расстоянии 50 м. Здание длиной 50 м запроектировано между скважинами. После проходки котлована до глубины 4 м он был затоплен подземными водами. Постройте разрез по данным бурения и объясните, какие причины вызвали затопление котлована.
5.16.	По условиям задачи 4.24 определите возможность подтопления междуречья вследствие дополнительной постоянной инфильтрации в пределах всей его площади. Количество поступающей воды равно половине годовой нормы осадков. Территория не застроена. Вода поступает от системы орошения. Подтопленными считать участки, где уровень грунтовых вод приблизился к поверхности земли на 1 м и менее.
107
Задание. 1. Постройте разрез междуречья, нанесите уровень грунтовых вод при естественном инфильтрационном питании по условию задачи 4.24.
2.	Нанесите уровень грунтовых вод, который установится после подъема от техногенной нагрузки.
3.	Определите участки, где новый УГВ отстоит от поверхности земли на 1 м и менее.
5.17.	По данным задачи 4.25 определите возможность подтопления участка, показанного на рис. 4.6:
1)	от подпора грунтовых вод водохранилищем в условиях естественного питания водоносного горизонта;
2)	то же с учетом дополнительной техногенной нагрузки от утечки с предприятия целлюлозно-бумажной промышленности, составляющих 20 000 м3/сут на 1 га территории. Предприятие занимает всю рассматриваемую площадь;
3)	то же, только от указанной техногенной нагрузки при отсутствии водохранилища.
5.18.	Постройте геологический разрез по данным трех скважин. Покажите участки на поверхности земли, где может проявляться набухание, усадка, пучение. На каком из участков пучение будет наиболее сильным? Расстояние между скважинами 100 м. Топографический профиль постройте по абсолютным отметкам устьев скважин.
Указание. Рекомендуемые масштабы для разреза: горизонтальный 1:2000, вертикальный 1:500. Для ответа можно воспользоваться приложениями 12.8 и 17.
Варианты	Номера скважин	Рассматриваемый процесс
5.18.1	29, 30 и 31	пучение
5.18.2	32, 33 и 34	пучение
5.18.3	35, 36 и 37	пучение
5.18.4	29, 30 и 31	набухание
5.18.5	32, 33 и 34	набухание
5.18.6	35, 36 и 37	набухание
5.18.7	29, 30 и 31	усадка
5.18.8	32, 33 и 34	усадка
5.18.9	35, 36 и 37	усадка
6.	ИНЖЕНЕРНО-ГЕОЛОГИЧЕСКИЕ ИЗЫСКАНИЯ
6.1.	Ниже перечислены основные виды работ, входящие в состав инженерно-геологических изысканий. Охарактеризуйте содержание и назначение видов работ, а также основные методы получения инженерно-геологической информации о районе изысканий.
Варианты	Виды работ
6.1.1 6.1.2	Инженерно-геологическая съемка Сбор и систематизация фондовых материалов и литературных источников
6.1.3 6.1.4 6.1.5 6.1.6 6.1.7 6.1.8 6.1.9 6.1.10 6.1.11 6.1.12 6.1.13	Составление программы инженерно-геологических изысканий Рекогносцировочное обследование Горнопроходческие работы Буровые работы Геофизические работы Зондировочные работы Полевые опытные работы Отбор проб грунтов и воды Лабораторные исследования грунтов и воды Поиск и разведка минеральных строительных материалов Камеральные работы
Пример ответа 6.1.1. Инженерно-геологическая съемка—это комплексное изучение инженерно-геологических условий территории строительства, включая рельеф, геологическое строение, геоморфологические и гидрогеологические условия, состав, состояние и свойства грунтов, геологические процессы, составление прогноза возможных изменений инженерно-геологических условий в процессе строительства и эксплуатации проектируемых объектов.
В зависимости от задачи исследования стадии проектирования используют съемки мелко-, средне- и крупномасштабные. К мелкомасштабным относят съемки масштаба 1:500 000 и мельче, к крупномасштабным — крупнее 1:10 000. Среднемасштабные съемки выполняются для обоснования предпроектной документации (ТЭО, ТЭР). Мелкомасштабные инженерно-геологические съемки используют в основном при планировании народного хозяйства, в том числе строительства в
109
целом или по отдельным отраслям, а также в простых геологических условиях и при проектировании малоответственных сооружений для обоснования проекта. Крупномасштабные карты составляют для обоснования рабочих чертежей, а также проекта при сложных геологических условиях.
Инженерно-геологическая съемка начинается со сбора и систематизации материалов. Затем проводятся маршрутные наблюдения, в процессе которых ведется описание рельефа, гидрографии, горных пород, в естественных обнажениях фиксируются выходы подземных вод и современные физико-геологические процессы и явления. При отсутствии естественных обнажений используются горно-буровые работы, то есть приходятся шурфы, закоушки, канавы, бурятся скважины. Из пройденных выработок отбираются образцы грунта и воды для лабораторных исследований.
Нередко используются геофизические методы. Для получения более надежной характеристики механических свойств грунтов проводятся полевые опытные испытания их в массиве.
Основными результатами, получаемыми в процессе съемки, являются инженерно-геологические карты того же масштаба, что и съемка, а также инженерно-геологические колонки и разрезы.
6.2.	В результате инженерно-геологической съемки составляют карты разного масштаба. Каково назначение карты указанного масштаба?
Варианты	6.2.1	6.2.2	6.2.3	6.2.4	6.2.5	6.2.6
Масштаб карты	1:100 000	1:50 000	1:25 000	1:10 000	1:5000	1:2000
Пример ответа 6.2.4. Инженерно-геологическая карта масштаба 1:10 000 является крупномасштабной картой и предназначена для обоснования проекта при составлении планов застройки городов, дорожных узлов, отдельных гидротехнических сооружений.
6.3.	Содержание инженерно-геологической съемки почти не зависит от масштаба, но детальность наблюдений и точность нанесения их результатов на карту меняются в зависимости от принятого масштаба. Для указанных ниже видов наблюдений, входящих в состав инженерно-геологической съемки, перечислите содержание получаемой информации.
Варианты	Виды наблюдений и работ
6.3.1	Геологическое картирование—изучение геологического строения
6.3.2 6.3.3 6.3.4	Геоморфологические наблюдения Гидрогеологические наблюденяи Изучение геологических и инженерно-геологических процессов и явлений
но
Продолжение табл.
Варианты
6.3.5
___________________Виды наблюдений и работ________________
Изучение физико-механических и фильтрационных свойств горных пород и грунтовых толщ
Пример ответа 6.3.1. Геологическое картирование основано на стратиграфическом расчленении осадочных, вулканических и метаморфических горных пород. Интрузивные и эффузивные образования разделяются по возрасту и петрографическому составу. В четвертичных отложениях обязательно выделение генетических типов пород. В пределах стратиграфических единиц и генетических типов на основе литологического изучения пород выделяются слои и пачки слоев, характеризующиеся относительно однородным составом, определяющим их инженерно-геологические свойства.
6.4.	Назовите основные вопросы, подлежащие освещению в одной из текстовых глав отчета об инженерно-геологических условиях участков исследований, а также содержание графической части и приложений.
Варианты	Главы отчета (по СНиП 11-02—96)	Варианты	Чертежи, текстовые приложения (по СНиП 11-02—96)
6.4.1 6.4.2	Введение Изученность инженерногеологических условий	6.4.15	Специальные карты (гидроизогипс, гидроизоквез, кровли коренных пород,
6.4.3	Физико-географический очерк и техногенные условия		мощности четвертичных отложений и др.)
6.4.4 6.4.5 6.4.6	Геологическое строение (литология, стратиграфия, тектоника) Гидрогеологические условия Геологические и инженерно-геологические процессы	6.4.16 6.4.17	Карта инженерно-геологического районирования с таблицей характеристик районов Описания буровых скважин (при отсутствии в отчете колонок скважин)
6.4.7 6.4.8 6.4.9	Специфические грунты Инженерно-геологическое районирование Методы работ	6.4.18	Таблицы лабораторных определений показателей свойств грунтов и химического состава подземных вод
6.4.10 6.4.11 6.4.12	Выводы и рекомендации Карта фактического материала Карта опасности и риска от опасных геологических и инженерно-геологических процессов	6.4.19	Таблицы и графики результатов зондирования, геофизических исследований, режимных наблюдений за уровнем грунтовых вод, температурой грунтов, деформациями и другими процессами
6.4.13 6.4.14	Инженерно-геологические разрезы Колонки и зарисовки горных выработок и буровы? скважин	!	6.4.20	Каталоги координат и высот горных выработок, буровых скважин, точек зондирования и других точек наблюдений
ш
6.5.	Охарактеризуйте различные категории инженерно-геологических скважин, их назначение и получаемые результаты.
Варианты	Типы скважин	Варианты	Типы скважин
6.5.1	Опорные	6.5.4	Г идрогео логические
6.5.2	Разведочные	6.5.5	Опытные
6.5 3	Технические	6.5.6	Режимные
Пример ответа 6.5.1. Опорные скважины предназначены для определения общих закономерностей строения малоисследованных и сложных районов. В результате опорного (наиболее глубокого) бурения выясняется геологическое строение территории.
6.6.	* Охарактеризуйте способ бурения и назовите породы, для проходки которых он чаще всего применяется.
Варианты	Способы бурения	Варианты	Способы бурения
6.6.1	Механическое колонковое	6.6.4	Механическое вибрационное
6.6.2	Механическое ударно-канатное	6.6.5	Механическое шнековое
6.6.3	Механическое ударно-вращательное	6.6.6	Ручное ударно-вращательное
Пример ответа 6.6.1. Колонковое бурение ведут кольцевым забоем путем вращения буровым станком через штанги колонковой трубы с коронкой. Это позволяет выбурить из горных пород керн —цилиндрический столбик породы. Наилучшая сохранность керна получается при бурении скальных и полускальных пород, а также плотных глин. Для увеличения процента выхода керна может использоваться двойная колонковая труба, внутренняя часть которой не вращается.
Колонковое бурение по сравнению с другими способами самое дорогое, но оно позволяет наиболее надежно изучать состав, структуру и текстуру крепких и плотных пород. Обычно бурение ведут с промывкой забоя водой или глинистым раствором, что обеспечивает вынос из скважины раздробленной породы и охлаждение буровой коронки. Глинистый раствор за счет поддержания и глинизации стенок скважин позволяет проходить их и в неустойчивых породах: слабоуплотненных связных, песчаных и обломочных. В этом случае керн превращается в шлам и информация о геологических условиях частично теряется.
Для правильной оценки естественного состояния пород при отборе проб на лабораторные испытания в кавернозных, трещиноватых, легкоразмываемых и мерзлых породах колонковое бурение ведут обычно на низких скоростях всухую или с продувкой забоя сжатым воздухом.
112
6.7.	Бурение инженерно-геологических скважин преследует следующие цели: 1) определение точного положения литологических границ, состава и состояния горных пород; 2) отбор образцов для лабораторных исследований; 3) подготовка места для проведения опытных работ и режимных наблюдений. Какие из перечисленных целей достигаются с помощью названных в задаче 6.6 способов бурения?
6.8.	Охарактеризуйте горные выработки, используемые в инженерной геологии.
Варианты	Простые выработки	Варианты	Сложные выработки
6.8.1	Закоушки	6.8.5	Шахты
6.8.2	Канавы	6.8.6	Штольни
6.8.3	Расчистки	6.8.7	Дудки
6.8.4	Шурфы		
Пример ответа 6.8.1. Закоушки—выработки, которые служат для описания пород, залегающих непосредственно под почвенно-растительным слоем или рыхлыми наносами. Глубина их обыч/о не превышает 0,5 м.
6.9.	В процессе бурения скважин и проходок горных выработок наряду с технической (способ бурения, выход керна в %, провалы снаряда, промывка или продувка забоя, разлив воды и т. д.) ведется геологическая документация. По приведенным ниже данным о литологическом составе пород, встреченных при бурении скважины, составьте геологическое описание скважины в форме бурового журнала.
Данные бурения скважины: абсолютная отметка устья скважины 180,1 м. Встречены с поверхности до глубины 4 м суглинки, в интервале 4...7 м —галечники, глубже до забоя —песчаники. Вода появилась и установилась на глубине 5 м. Отобраны пробы грунта с нарушенной структурой с глубины 5 и 7 м, монолиты грунта — с глубин 1, 2, 3 и 8 м. Бурение велось 25.05.99 г. до глубины 9 м колонковым способом. Песчаник мелового периода, средней прочности, не трещиноватый, с карбонатным цементом, мелкозернистый, плотный, светло-серый. Галечник темно-серый, с окатанными обломками; имеются включения до 30 % песчаных зерен, с глубины 5 м водонасыщенный, преобладают обломки размером 10...20 см. В составе галек преобладают магматические горные породы. Суглинок твердый, местами опесчаненный с линзами мелкого песка и растительными остатками в верхней части слоя. Суглинок и галечник представляют отложения третьей речной
113
террасы, сформированной в верхнечетвертичное время. Из галечников произведена одиночная откачка и отобрана проба воды.
Указание. При заполнении журнала информацию вносите в следующем порядке: 1) номер слоя; 2) описание слоя: название породы, цвет, ее минеральный и гранулометрический составы, текстура, наличие включений и пор, влажность, консистенция, а для скальных пород: структура, наличие трещин, характер цемента, прочность породы в куске; 3) глубина залегания кровли и подошвы слоя; 4) генезис и возраст пород; 5) сведения о воде: уровень появления и установления, дата замера; 6) сведения об отборе образцов грунта нарушенной структуры, а также монолитов и проб подземной воды; сведения о проведении опытных работ.
Пример заполнения журнала приведен в табл. 6.1.
Таблица 6.1. Буровой журнал скважины. Абсолютная отметка устья 205,83 м.
Глубина 18,2 м. Дата проходки 18.05.92 г.
Номер слоя
Описание породы
Глубина залегания, м
Геологический индекс
Уровень грунтовых вод, м (дата замера)
Глубина отбора образцов для проведения лабораторных работ, м
кровля
подошва
появившийся
установившийся
Супесь бурая и желто-серая, пылеватая, слюдистая, с растительными остатками, с прослоями и линзами песка, твердая, с глубины 2,8 м пластичная, с глубины 3,0 м текучая
Песок мелкий, желтый, кварцевый, слюдистый, однородный, зерна хорошей окатанно-сти, обводненный
4,2
«а
«а
3.1 (18.05)
3.0 (18.05)
Нарушенной структуры 1 м; 2 м; 5 м; 7 м; 9 м.Моно-лит: 2 м; 3 м. Испытание прессио-метром на глубине 2,5 м, крыльчаткой — на глубине 3,5 м
1
3 Гравий
6.10.	В процессе бурения скважин из однородных слоев параллельно отобрано три монолита грунтоносами различных видов. По результатам лабораторных определений массы образцов т (г) при объеме их И= 50 см3 для связных грунтов и V= 350 см3 для несвязных, для каждого монолита определить плотность грунта р (г/см3). Сравнить результаты, полученные для образцов, отобран-114
ных разными способами погружения грунтоносов, расположить их в порядке уменьшения сохранности текстуры и объяснить причины ее изменения.
Варианты	Наименование грунтов	Масса образца т (г) при погружении грунтоносов		
		вдавливанием	ударом	обуриванием
6.10.1	Супесь	90,0	93,0	87,5
6.10.2	Суглинок	96,5	98,5	95,0
6.10.3	Глина	96,0	97,5	95,0
6.10.4	Песок рыхлый	581,0	602,0	567,0
6.10.5	Песок плотный	609,0	595,0	612,5
Решение 6.10.1. В супесях плотность грунта составляет 1,80 г/см3 при отборе монолита обуривающим грунтоносом, 1,83 г/см3 —вдавливаемым и 1,88 г/см3 — забивным.
Наибольшая сохранность образцов получается при отборе их обуривающим грунтоносом, так как внутренняя керноприемная гильза не вращается, керн не деформируется и соответственно менее всего нарушаются структурные связи и текстура грунтов. При отборе вдавливаемым грунтоносом текстура нарушается только в приконтактной зоне гильза-грунт, а при забивном способе отбора монолитов текстура образцов нарушается в еще большей зоне. Как видим, при отборе монолитов вдавливанием и забивным грунтоносом произошло уплотнение супесей до плотности грунта 1,83 и 1,88 г/см3.
6.11.	Перечислите, какие из названных параметров пород непосредственно регистрируются с помощью отмеченных ниже геофизических методов разведки: сжимаемость, удельное электрическое сопротивление, сцепление, магнитная составляющая электромагнитного поля, азимут простирания, коэффициент фильтрации, температурный градиент, интенсивность рассеяния нейтронного и гамма-излучения, скорость упругих волн, коэффициент анизотропии, концентрация радиоактивных изотопов, трещиноватость, азимут падения, скорость фильтрации, концентрация солей.
Варианты	Геофизические методы	J Варианты	Геофизические методы
6.11.1	Магниторазведка	6.11.1	Сейсморазведка
6.11.2	Электроразведка	1 6.11.4	Радиоактивные методы
Пример ответа 6.11.1. При выполнении магниторазведки регистрируется магнитная составляющая электромагнитного поля, а именно, величина изменения компенсирующего магнитного поля.
115
6.12.	С помощью геофизических методов можно решить следующие инженерно-геологические задачи: 1) определение мощности четвертичных отложений; 2) определение уровня грунтовых вод; 3) оконтуривание переуглубленных речных долин, мощности и формы интрузивных тел; 4) выявление раздробленных и трещиноватых зон, карстовых зон, пустот и зон выветривания; 5) выявление оползней; 6) определение пористости и влажности дисперсных пород; 7) изучение упругих характеристик горных пород (коэффициент Пуассона, модуль Юнга и модуль сдвига); 8) изучение деформационных и прочностных свойств скальных и дисперсных пород.
Отметить, какие из названных задач решаются перечисленными ниже геофизическими методами:
Варианты	Методы
6.12.1	Сейсморазведочный
6.12.2	Электроразведочный
6.12.3	Радиоизотопный
Указание. При ответе можно учитывать данные, проводимые в прил. 20.
6.13.	‘ Охарактеризуйте сущность и принципы наблюдений с помощью указанных ниже модификаций сейсмо-, электро- и радиоизотопных методов.
Варианты	Методы	Варианты	Методы
6.13.1	Сейсмозондирование	6.13.6	Вертикальное электрическое зондирование
6.13.2	Сейсмопрофилирование	6.13.7	Электропрофилирование
6.13.3	Сейсмопросвечивание	6.13.8	Элекгрокаротаж
6.13.4	Сейсмокаротаж	6.13.9	Радиоизотопный каротаж
6.13.5	Ультразвуковые измерения	6.13.10	Эманационные измерения
Указание. При ответе целесообразно использовать данные прил. 20.
6.14.	По приведенным ниже значениям I и / постройте годограф t=f(l), выделите по годографу слои с разной скоростью прохождения продольных волн, определите глубину залегания границы между выделенными слоями, постройте скоростной разрез.
Вари-анты	Время /, с, прохождения продольных Р волн при базе измерений /													м	
	0	2,5	5	7,5	10	12,5	15	17,5	20	25	30	35	40	50	60
6.14.1	0	6	12	18	25	32	38	44	50	54	58	62	65	69	73
6.14.2	0	10	20	30	40	47	53	60	66	79	90	93	96	101	107
116
Продолжение табл.
Варианты	Время с, прохождения продольных Р волн при базе измерений /													м	
	0	2,5	5	7,5	10	12,5	15	17,5	20	25	30	35	40	50	60
'6.14.3	0	13	26	38	50	63	75	82	88	100	112	126	129	137	145
6.14.4	0	17	31	51	66	73	80	87	94	108	121	135	138	144	150
6.14.5	0	11	22	33	44	55	60	65	70	75	80	85	90	95	100
6.14.6	0	8	16	24	32	38	44	50	56	62	67	72	77	82	87
6.14.7	0	18	36	54	72	82	92	102	109	116	113	120	127	134	141
6.14.8	0	16	32	48	64	80	91	102	113	120	127	134	141	148	155
Указание. Пример годографа приведен на рис. 6.1, а. Участок постоянной скорости соответствует каждому прямому отрезку ломаной линии. Скорость прохождения продольных волн на этих участках определяют по формуле Кр = =Д//Д/, где Д/ и Д/ — разности баз измерения и времени, соответствующие концу и началу прямолинейного отрезка. Глубину залегания границ слоев приближенно определяют по формуле «1/3. Пример построения скоростного разреза приведен на рис. 6.1, б.
Рис. 6.1. Годограф (а) и скоростной разрез (б) для модели трехслойной среды
6.15. С целью изучения геологического строения массива на большую глубину наря-
ду с бурением применялась сейсморазведка. Сейсмозондировочные точки наблюдения (СЗ) располагались на расстоянии 100 м друг от друга. Для расшифровки результатов наблюдений первая точка (СЗ-1) была установлена в месте бурения скважины 1.
По данным табл. 6.2 постройте скоростной разрез. На разрезе по характерным значениям пластовых скоростей упругих волн (Рр)
выделите границы пород различного литологического состава и уровень грунтовых вод. Для построения разреза примите масштабы: вертикальный —1:500, горизонтальный —1:2000.
117
Варианты	Номера точек наблюдений СЗ	Варианты	Номера точек наблюдений СЗ	Варианты	Номера точек наблюдений Сз
6.15.1	1, 2, 3	6.15.8	1, 4, 5	6.15.14	2, 4, 5
6.15.2	1, 2, 4	6.15.9	1, 4, 6	6.15.15	2, 4,6
6.15.3	1, 2, 5	6,15.10	1, 5, 6	6.15.16	2, 5, 6
6.15.4	1, 2, 6	6.15.11	2, 3, 4	6.15.17	3, 4,5
6.15.5	1, 3, 4	6.15.12	2, 3, 5	6.15.18	3, 4, 6
6.15.6	1, 3, 5	6.15.13	2, 3, 6	6.15.19	3, 5, 6
6.15.7	1, 3, 6				
Указание. Пример построения разреза приведен на рис. 6.2.
6.16.	По данным табл. 6.3 выполните задачу 6.15. При интерпретации скоростного разреза учтите также сейсмозондировочные измерения по скважине 1 (табл. 6.2).
Вариант	Номера точек наблюдений СЗ	Вариант	Номера точек наблюдений СЗ	Вариант	Номера точек наблюдений СЗ
6.16.1	7, 8, 9	6.16.8	7, 10, 11	6.16.15	8, 10, 12
6.16.2	7, 8, 10	6.16.9	7,10, 12	6.16.16	8, 11, 12
6.16.3	7, 8, 11	6.16.10	7, 11, 12	6.16.17	9, 10, 11
6.16.4	7, 8, 12	6.16.11	8, 9, 10	6.16.18	9, 10, 12
6.16.5	7, 9, 10	6.16.12	8, 9, 11	6.16.19	9, 11, 12
6.16.6	7, 9, 11	6.16.13	8, 9, 12	6.16.20	7, 8, 10, 11
6.16.7	7, 9, 12	6.16.14	8, 10, 11	6.16.21	7, 9, 10, 12
Рис. 6.2. Сейсмический разрез:
6.17.	По данным скоростных колонок четырех вариантов задачи 6.14, полученных при обработке годографов, постройте скоростной разрез с выделением литологических границ и УГВ. При выполнении задания используйте сейсморазведочные измерения по скважинам 1 и 7 (см. задачи 6.15 и 6.16), где указываются характерные
1 — песок; 2 — песчаник; 3 — гранит; 4...—УГВ; 5 — скорость продольных волн Ир, м/с
значения и для горных пород. Расстояния
118
Таблица 6.2. Результаты бурения и сейсмозондирования
Наименование породы, геологический индекс для скважины 1	Скв. 1, СЗ-1, абс. отм. устья 129 м		СЗ-2, абс. отм. устья 132 м		СЗ-З, абс. отм. устья 140 м		СЗ-4, абс. отм. устья 118 м		СЗ-5, абс. отм. устья 125 м		СЗ-6, абс. отм. устья 120 м	
	Глубина d, м	Vp, м/с	Глубина d, м	V м/с	Глубина d, м	vp. м/с	Глубина d, м	vp. м/с	Глубина d, м	Vp, м/с	Глубина d, м	Vp, м/с
Песок, Q3	0...6	200	0...8	360	0...15	220	0...2	350	0...5	180	0...6	370
Супесь, Q3	6...15	380	8...16	390	15...23	400	2...20	1600	5...10	400	6...10	1510
Супесь водонасыщенная, Q3	15...23	1530	16...25	1540	23...50	1500	20...28	1800	10...30	1590	10...22	1600
Песок водонасы-щеный, Q3	23...35	1580	25...33	1770	50...60	1820	28...35	1850	30...38	1780	22...31	1620
Чередование песчаников, алевролитов и аргиллитов трещиноватых водонасыщенных, К	35...42	1800	33...40	6200	60...65	6000	35...40	5800				
Граниты, Pz УГВ 15 м	42...50	5000										
Таблица 6.3. Результаты бурения и сейсмозондирования
Наименование породы, геологический индекс для скважины 7	Скв. 7, СЗ-7, абс. отм. устья 702 м		СЗ-8, абс. отм. устья 690 м		СЗ-9, абс. отм. устья 695 м		СЗ-10, абс. отм. устья 715 м		СЗ-11, абс. отм. устья 710 м		СЗ-12, абс. отм. устья 700 м	
	Глубина d, м	Vp, м/с	Глубина d, м	Vp, м/с	Глубина d, м	Vp, м/с	Глубина d, м	Vp, м/с	Глубина d, м	Vp, м/с	Глубина d, м	Vp, м/с
Лёсс, Q3	0...3	300	0...2	220	0...2	290	0...5	280	0...8	290	0...10	190
Суглинок, Q3	3...8	520	2...6	360	2...7	380	5...8	390	8...22	320	10...16	310
Глина, N	8...18	1280	6...12	540	7...20	1320	8...20	540	22...50	390	16...41	400
Чередование песчаников, алевролитов и аргиллитов К	18...26	2200	12...20	2100	20...35	2250	20...29	1300	50...58	1500	41...50	1520
Известняк трещиноватый, С	26...40	2500	20...32	2650	35...40	4370	29...40	2100	58...63	1590	50...56	1610
Известняк монолитный, С, воды нет	40...47	4600	32...48	4800	40...45	4500	40...45	2600	63...70	4700	56...60	4500
между точками сейсмозондирования —100 м. Примите масштабы: вертикальный—1:200, горизонтальный —1:2000.
6.18.	Используя данные 2.1, 7.4, 7.5 и 8.1 постройте в условных знаках колонку скважины с указанием уровня подземных вод. Рядом с колонкой постройте график изменения с глубиной скорости упругих волн \р. Примите масштабы: вертикальный — 1:200, горизонтальный в 1 см — 500 м/с.
Пример ответа. В результате бурения скважины 102 сверху вниз вскрыты следующие породы: 1) суглинок мощностью 2 м; 2) песок мелкий — 5,5 м; 3) известняк трещинова-
Рис. 6.3. График изменения скорости продольных волн vp с глубиной по скважине 102:
1 — суглинок; 2 — песок; 3 — известняк выветрелый; 4 — известняк плотный; 5 — УГВ
тый и выветрелый — 3 м; 4) известняк плотный — 2 м; вода на глубине 5,5 м. Используя характерные значения vp, приведенные в табл. 6.2 и 6.3 для пород разного состава, строят геологическую колонку скважины и график изменения с глубиной пластовых скоростей (рис. 6.3).
6.19.	В скважине, пройденной в лёссах до глубины d= 8 м, с помощью сейсмо- и радиометрического каротажа измерялись скорости продольных vp и поперечных vs волн и плотность р. Для одного из интервалов глубин определить показатели физических свойств лёссов, в соответствии с формулами, приведенными в табл. 6.4.
Варианты	Результаты измерений	 				
	d, м	Vp, м/с	Yt> м/с	р, г/см3
6.19.1	1	240	150	1,50
6.19.2	2	300	180	1,58
6.19.3	3	350	210	1,65
6.19.4	4	390	230	1,71
6.19.5	5	420	245	1,76
6.19.6	6	460	265	1,85
6.19.7	7	490	265	1,95
6.19.8	8	500	270	2,00
121
Таблица 6.4. Формулы для определения характеристик, грунтов
Параметры	Формулы
Коэффициент Пуассона ц Модуль упругости Е, Па Модуль сдвига G. Па Модуль деформации по штампам Etot, Па (по И.Г. Минделю) Сцепление с, Па (по И.Г. Минделю) Плотность скелета грунта pd, г/см3 (по Н.Н. Горяйнову) Влажность w	ц = (v/—2vJ2)/[2(vp2—v,2)]» где в м/с £= v//p (1 + ц)(1—2ц)/(1—ц), гдеурвм/с, р в кг/м3 С=£/2(1+ц); G=pv? £ot= 0,045£ +7  106 для vp 2 1800 м/с с = 4,8  10'5 G—8 103 для vp< 500 м/с Ра= 1,19 + 475  10-6Vj для vp< 400 м/с M’=p/p<i—1
6.20.	По результатам измерения значений np, v5 и р, приведенным в задаче 6.19, с учетом формул табл. 6.4 определите изменение с глубиной скважины следующих параметров грунтов.
Варианты____6.20.1___6.20.2 ч 6.20.3
Параметры	ц, р d	Е, £Jot	G, ю
6.20.4
С
6.20.5
С, pd
6.20.6
Pd, Е
6.20.7 w, Е
6.21.	Построить по приведенным ниже данным совмещенные графики изменения с глубиной скорости упругих волн vP при измерениях в массиве по результатам сейсмического каротажа и на образцах (монолитах), отобранных из буровой скважины (по результатам ультразвукового просвечивания). Наличием каких факторов следует объяснить возможное различие в скоростях для одних и тех же пород, измеренных на образцах и в массиве (трещиноватость, пористость, влажность, напряженное состояние, обводненность, засоленность, неоднородность, анизотропия, включения)?
Варианты	Наименование породы	Измерения выполнены	Значения vp, м/с для глубин, м					
			2	6	10	14	18	22
6.21.1	Глина	Образец	1110	1280	1390	1450	1520	1690
		Массив	1100	1350	1350	1700	1800	1850
6.21.2	Песок мелкий	Образец	240	300	290	320	330	280
		Массив	250	400	500	580	630	670
6.21.3	Песок сред-	Образец	330	320	300	350	1560	1550
	ней крупности	Массив	300	390	480	570	1520	1570
6.21.4	Песчаник	Образец	2100	2210	2150	2200	2300	2180
		Массив	1650	1600	1680	1750	1620	1650
6.21.5	Известняк	Образец	3000	3050	2950	2970	3050	3130
		Массив	3100	3150	3100	3080	3100	3150
6.21.6	Сланец	Образец	2250	2600	2200	2650	2270	2770.
		Массив	2500	2620	2600	2580	2650	2700
122
Решение. В гранитах значения скоростей упругих волн на глубине 2, 4, 6, 8 и 10 м имеют соответственно (в образце — ури в массиве — v?) следующие значения:
Vp(o6p)/vp(M) = 4100/2000;	4000/2500;
4300/3900; 4300/4200; 4500/4300 м/с.
Для каждого способа измерения строят совмещенный график изменения Np с глубиной (рис. 6.4). Из графика видно, что до глубины 6 м значения vP, полученные на образцах, в 2 раза больше полученных в массиве. Поскольку в скальных породах значения vp с глубиной обычно довольно постоянны в отличие от рыхлых и дисперсных пород, где vp возрастает с увеличением плотности
2000	3000	4000 v№ м/с
—1-----1---1--1____।___dPl____
d, м
и напряженного состояния, резкое Рис 6 4 Скоростной разрез в уменьшение vp в массиве объясняет- нитах по данным сейсмического СЯ его трещиноватостью. При изме- каротажа 1 и ультразвуковых измерениях в образцах из-за их малых рений в образцах 2 размеров (база измерений 0,1...0,3 м) трещиноватость не фиксируется.
6.22.	Анизотропные свойства грунтов могут быть вызваны разными причинами: ориентированной системой трещин, слоистостью, ориентировкой минеральных зерен или макропористости, напряженным состоянием и др. По результатам измерения скорости упругих волн вдоль слоев (или других структурных элементов) — по напластованию V/J1 и поперек слоев —vp1 определите коэффициент анизотропии скоростей по формуле кц = v/J / vp1 и объясните природу анизотропии, ка ® 1 соответствует изотропным средам.
Варианты	Наименование породы	V/I, м/с	Vp1. м/с	Варианты	Наименование породы	м/с	v/, м/с
6.22.1	Супесь	410	420	6.22.6	Конгломерат	1900	1900
	Щебень	1540	1500		Сланец	2600	2080
6.22.2	Лёсс	450	530	6.22.7	Мергель	1780	1760
	Лёсс водонасыщенный	1590	1600		Мергель	1950	1620
6.22.3	Песок кварцевый	350	350	6.22.8	Известняк	3160	3180
	Песок полимиктовый слюдистый	320	230		Известняк	2240	1900
6.22.4	Песок	490	500	6.22.9	Песчаник	4220	4250
	Глина	1350	1210		Кварцит	5000	401Q
123
Продолжение табл.
Варианты	Наименование породы	V/f, м/с	v/. м/с	Варианты	Наименование породы	У/!, м/с	V/, м/с
6.22.5	Суглинок	720	720	6.22.10	Диабаз	6040	5980’
	Ленточная глина	1210	930		Диабаз	2680	2460
Решение. В грунтах получены следующие значения скоростей упругих волн.
______Наименование грунта
Гравий Песок
у/ м/с 1700 380
Ур1, м/с
1750
330
Слюдяной сланец
2500	1900
Коэффициент анизотропии в гравии составил кп- 1700/1750 = 0,98, что свидетельствует о изотропности грунта. В песках ktl = 380/330 - 1,15. Наличие скоростной анизотропии здесь связано с ориентировкой зерен вдоль слоя. Это наблюдается в водных осадках за счет ориентировки пластинок слюды или других зерен, имеющих вытянутую форму. В слюдяном сланце kti— 2500/1900 = 1,31. Здесь анизотропия выражена в наибольшей степени, что связано со сланцеватой текстурой.
6.23.	При проведении вертикального электрического зондирования (ВЭЗ) по схеме, представленной в прил. 20, табл. 1, измеряется сила тока / (мА) и разность потенциалов Д £/(мВ) между приемными электродами MN (м) при постоянном напряжении, между питающими электродами АВ (м). Рассчитайте удельное электрическое сопротивление рк = kAU/I(QM • м), где коэффициент установки к = AM • AN/MN (м); AM, AN и MN—расстояния между электродами (м). Результаты оформите графически в масштабах: вертикальный —АВ/Т. в 1 см — 5 м, горизонтальный — р^в 1 см — 50 Ом • м.
Параметры
Варианты
Номер а замера	АВ/2, м	MN/2, м	6.23.1		6.23.2		6.23.3		6.23.4		6.23.5	
			ди, мВ	I, мА	ди, мВ	I, мА	ди, мВ	I, мА	ди, мВ	I, мА	ди, мВ	I, мВ
1	з,о	1	125,0	24,5	110,0	22,5	130,0	25,6	127,0	25,0	123,0	24,сГ
2	.4,5	1	142,0	47,5	135,0	42,6	156,0	53,1	148,0	49,0	138,0	47,1
3	7,5	1	61,0	30,6	52,0	35,0	90,0	36,5	63,0	31,1	59,0	30,0
4	15,0	1	11,0	13,0	9,0	16,0	18,0	26,0	11,6	14,0	10,3	13,0
5	40,0	3	4,8	21,0	4,2	19,0	6,8	24,0	5,0	22,0	4,6	20,0
6.24.	При наблюдениях на известняках методом электропрофилирования (см. задачу 6.23) с расстановкой АВ= 60 м, MN= 20 И 124
получены значения &U/I, приведенные ниже. Рассчитайте значения ръ постройте график их изменения по профилю и выделите зону трещиноватых известняков по резкому увеличению р*. Шаг наблюдений по профилю 20 м. Коэффициент установки к = 125,6.
Номера точек на профиле	Значения AU/I мВ/мА, для вариантов				
	6.24.1	6.24.2	6.24.3	6.24.4	6.24.5
П	13,8	13,5	Н,1	12,0	Н,6
2	Н,9	12,8	12,2	Н,7	12,9
3	21,8	14,1	13,4	13,8	26,4
4	27,6	28,1	27,3	27,2	28,9
5	26,4	27,5	26,5	27,0	27,8
6	14,8	13,2	14,0	25,8	25,1
7	12,3	12,9	11,4	13,5	15,1
8	11,9	12,0	10,9	14,2	13,6
6.25.	Используя данные бурения и результаты вертикального электрического зондирования (ВЭЗ) по скважине 1, а также элект-роразведочные наблюдения в точках 2, 3, 4 и 5 (табл. 6.5), постройте разрез электросопротивлений по указанным ниже точкам, считая, что они находятся на одной прямой на расстоянии 100 м друг от друга. Примите масштабы: горизонтальный —1:2000, вертикальный —1:500.
«tza зга 4-15-60
Рис. 6.5. Геологический разрез по данным вертикального электрозондирования:
1 — суглинок; 2—супесь; 3 — известняк; 4—УГВ;
5 — удельное электрическое сопротивление р, Ом • м
Варианты	Точки наблюдения	Варианты	Точки наблюдения
6.25.1	1, 2, 3	6.25.6	2, 3, 4
6.25.2	1, 2, 4	6.25.7	2, 3, 5
6.25.3	1, 2, 5	6.25.8	3, 4, 5
6.25.4	1, 3, 4	6,25.9	1, 2, 3, 4
6.25.5	1, 3, 5	6.25.10	1, 2, 3, 4, 5
Указание. Пример построения разреза приведен на рис. 6.5.
125
Таблица 6.5. Исходные данные к задаче 6.25
Наименование породы ПО СКВ. 1, возраст	Скв. № 1. Т. 1; абс. отм. 128 м		Т. 2; абс. отм. 143 м		Т. 3; абс. отм. 152 м		Т. 4; абс. отм. 155 м		Т. 5; абс. отм. 145 м	
	d, м	рк, Ом • м	d, м	рк, Ом • м	d, м	рк, Ом • м	d, м	рк, Ом • м	d, м	рк, Ом • м
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11
Глина, Q3	0...4	50	0...17	660	0...7	48	0...9	51	0...12	53
Гравий, Q3	4...10	660	17...30	260	7...24	685	9...28	690	12...35	650
Супесь, Q3	10...15	250								
Супесь водонасыщенная, Q3	15...19	70	30...36	65	24...39	235	28...40	240	35...45	15
Мергель трещиноватый, К	19...29	150	36...48	165	39...48	170	40...51	17	45...60	360
Песок, J	29...42	360	48...59	355	48...62	370	51...69	1350	60...71	16
Глина, J	42...50	16								
Известняк, С	50...72	1250							71...80	1380
Примечание. Вода в скважине 1 встречена и установилась на глубине 15 м. Наименование грунтов относится только к скв. 1.
6.26.	По значениям удельных электрических сопротивлений рк (табл. 6.6), полученным 23.04.99 в точках ВЭЗ 1...15, выполните указанные ниже задания, учитывая, что в обводненных песках верхнечетвертичного возраста рк резко падает (< 76 Ом • м), а в алевролитах девонского периода сильно возрастает (> 1200 Ом • м). Точки ВЭЗ расположены по профилям через 50 м. Расстояние между профилями также 50 м. Карты стройте в масштабе 1:1000.
Рис. 6.6. Карта гидроизогипс, построенная по результатам ВЭЗ: в числителе —абсолютная отметка поверхности земли, в знаменателе — абсолютная отметка зеркала грунтовых вод, цифра впереди дроби — номер точки ВЭЗ
Указание. Для построения карты гидроизогипс в указанном масштабе наносят на план точки ВЭЗ (см. рис. 6.6). В каждой точке приводятся абсолютные отметки поверхности земли Н (м) и зеркала грунтовых вод Нугъ (м). Зная глубину залегания подземных вод d от поверхности земли, можно определить по формуле Нугъ = =h—d. По данным ВЭЗ, d соответствует той глубине, на которой наблюдается резкое снижение р*. Например, для ВЭЗ-1 на глубине 5 м рк падает с 220 до 55 Ом • м, что соответствует глубине залегания УГВ от поверхности земли d = 5 м. Отсюда Яугв = 120—5 = 115 м. Сечения гидроизогипс на рис. 6.6 приняты 1 м.
Варианты	Задания
6.26.1	Постройте карту залегания кровли скальных пород по профилям 1, 2, 3. Сечение стратоизогипс в абсолютных отметках принять 2,5 м
6.26.2 6.26.3 6.26.4 6.26.5 6.26.6 6.26.7 6.26.8 6.26.9	То же, по профилям 1,2,4 То же, по профилям 1,2,5 То же, по профилям 1, 3, 4 То же, по профилям 1, 3, 5 То же, по профилям 2, 3, 4 То же, по профилям 2, 4, 5 То же, по профилям 3, 4, 5 Постройте карту гидроизогипс по профилям 1, 2, 3. Сечение гидроизогипс принять 1 м
6.26.10 6.26.11	То же, по профилям 1, 2, 4 То же, по профилям 1, 2, 5
127
Продолжение табл.
Варианты	Задания
6.26.12 6.26.13 6.26.14 6.26.15 6.26.16 6.26.17	То же, по профилям 1, 3, 4 То же, по профилям 1, 3, 5 То же, по профилям 2, 3, 4 То же, по профилям 2, 4, 5 То же, по профилям 3, 4, 5 Постройте карту гидроизобат по профилям 1, 2, 3 и выделите участки с глубиной залегания УГВ < 3 м. Сечение гидроизобат принять 1 м.
6.26.18 6.26.19 6.26.20 6.26.21 6.26.22 6.26.23 6.26.24 6.26.25	То же, по профилям 1, 2, 4 То же, по профилям 1, 2, 5 То же, по профилям 1, 3, 4 То же, по профилям 1, 3, 5 То же, по профилям 2, 3, 4 То же, по профилям 2, 4, 5 То же, по профилям 3, 4, 5 Постройте карту мощности обводненных песков по профилям 1, 2, 3. Сечение изолиний мощности обводненных пород принять 2,5 м
6.26.26 6 26.27 6.26.28 6.26.29 6.26.30 6.26.31 6.26.32 6.26.33	То же, по профилям 1, 2, 4 То же, по профилям 1, 2, 5 То же, по профилям 1, 3, 4 То же, по профилям 1, 3, 5 То же, по профилям 2, 3, 4 То же, по профилям 2, 4, 5 То же, по профилям 3, 4, 5 Определите коэффициент фильтрации водонасыщенных песков по зависимости lg£ = 0,551g (м/сут). При расчете для средневзвешенного значения взять среднеарифметическое по профилям 1, 2, 3
6.26.34 6.26.35 6.26.36 6.26.37 6.26.38 6.26.39 6.26.40	То же, по профилям 1, 2, 4 То же, по профилям 1, 2, 5 То же, по профилям 1, 3, 4 То же, по профилям 1, 3, 5 То же, по профилям 2, 3, 4 То же, по профилям 2, 4, 5 То же, по профилям 3, 4, 5
Таблица 66. Значения удельных электрических сопротивлений
№ профиля	№ ВЭЗ асб. отм., м	d, м	рк, Ом • м
I	ВЭЗ-1	0...5	220
	120	5...15	55
		> 15	1280
I	ВЭЗ-2	0...4	260
	122	4..18	60
128
Продолжение табл. 6.6
№ профиля	№ ВЭЗ асб. отм., м	d, м	рк, Ом м
		> 18	1350
I	вэз-з	0...2	240
	121	2...14	62
		> 14	1320
II	ВЭЗ-4	0...1	210
	117	1...10	60
		> 10	1219
II	ВЭЗ-5	0...1	220
	118	1...8	58
		>8	1315
II	ВЭЗ-6	0...2	235
	120	2...5	56
		>5	1290
III	ВЭЗ-7	0...5	300
	121	5. .11	68
		> 11	1300
III	ВЭЗ-8	0...4	250
	121	4...10	76
		> 10	1405
III	ВЭЗ-9	0...5	290
	123	5...8	72
		>8	1380
IV	ВЭЗ-10	0..6	310
	123	6...9	48
		>9	1250
IV	ВЭЗ-11	0...7	260
	123	7...10	65
		> 10	1400
IV	ВЭЗ-12	0...2	220
	120	2...8	54
		>8	1360
V	ВЭЗ-13	0...5	280
	118	5...6	70
		>6	1300
V	ВЭЗ-14	0...6	280
	120	6...10	59
		> 10	1270
V	ВЭЗ-15	0...2	300
	119	2...11	50
		> 11	1240
201
129
6.27.	При эманационной съемке (см. прил. 20) над зонами подвижек пород (тектонических и гравитационных) наблюдается повышенная интенсивность выделения эманации (/э). На участке долины реки, сложенной в верхней части аллювиальными отложениями мощностью до 20 м, где коренными породами являются гранодиориты, выполнена эманационная съемка. Постройте графики интенсивности выделения эманации по профилям и выделите зоны тектонических живущих разломов. Точки наблюдений расположены на профиле через 10 м, расстояние между профилями 50 м. Масштаб вертикальный — 1см — 50 имп/мин, горизонтальный — 1:2500.
Вариант	Номер профиля	Значения 1э, имп./мин, в точках наблюдений							
		1	2	3	4	5	6	7	8
6.27.1	I	30	45	210	60	300	50	35	30
6.27.2	II	45	50	70	350	40	35	55	60
6.27.3	III	35	50	320	45	200	60	45	25
6.27.4	IV	55	280	40	50	30	180	40	35
6.27.5	V	305	50	35	60	45	40	205	50
6.28.	По результатам эманационной съемки (задача 6.27) постройте карту наблюдений в масштабе 1:2500 и выделите красной линией зоны тектонических разломов, по которым происходят подвижки.
Элементы плотины, геологический индекс	Глубина измере-ния, d, м	W	р, г/см3	W 1	р, г/см3	1 w 1	Р, г/см3	1 w
		Варианты						
		6.29.1		6.29.2		6.29.3		6.29.4
Тело плотины,	1	о,н	1,50	0,09	1,59	0,09	1,56	0,08
tQ4								
	2	0,09	1,49	0,09	1,55	0,08	1,55	0,08
	3	0,12	1,58	0,10	1,54	0,09	1,62	0,08
	4	0,12	1,54	0,09	1,63	0,08	1,61	0,08
	5	0,14	1,59	0,09	1,65	0,08	1,67	0,08
	6	0,22	1,76	0,09	1,61	0,08	1,61	0,08
	7	0,25	1,85	0,20	1,89	0,16	1,87	0,11
	8	0,21	1,82	0,20	1,88	0,20	1,89	0,11
Основание, dQ3	9	0,25	1,83	0,08	1,90	0,08	1,91	0,11
	10	0,14	1,80	0,13	1,90	0,13	1,90	0,11
	11	0,13	1,77	0,12	1,87	0,12	1,87	0,10
	12	0,15	1,80	0,13	1,85	0,14	1,89	0,12
130
Продолжение табл.
Элементы ПЛОТИНЫ, геологический индекс	Глубина измерения, d, м	р, г/см31 ум | р, г/см31 УМ | г, г/см3 | УМ | г, г/см3						
			Варианты							
		6.29.4	6.29.5		6.29.6		6.29.7	
Тело плотины,	1	1,57	0,10	1,63	0,08	1,57	0,09	1,51
tQ4	2	1,54	0,09	1,61	0,08	1,53	0,08	1,49
	3	1,59	0,10	1,62	0,09	1,57	0,09	1,49
	4	1,59	0,09	1,65	0,08	1,59	0,10	1,52
	5	1,64	0,09	1,73	0,08	1,64	0,09	1,55
	6	1,60	0,09	1,65	0,08	1,57	0,14	1,60
	7	1,73	0,12	1,76	0,12	1,71	0,20	1,79
	8	1,75	0,10	1,70	о,н	1,73	0,21	1,85
Основание, dQ3	9	1,76	0,10	1,67	0,10	1,68	0,20	1,80
	10	1,87	0,10	1,82	0,10	1,85	0,15	1,80
	11	1,84	0,09	1,76	0,09	1,79	0,13	1,77
	12	1,85	0,09	1,79	о,н	1,82	0,14	1,80
6.29.	В процессе строительства плотины, возводимой на делювиальных супесях способом намыва из песчаных грунтов, контролировалось качество уплотнения их. Влажность w (д. е.) и плотность р (г/см3) определялись в скважинах с помощью радиометрического каротажа в связи с большими трудностями отбора образцов из песков. По результатам каротажа (см. таблицу к задаче 6.29) определите плотность скелета грунта, коэффициент пористости, степень влажности и постройте график их изменения с глубиной. Плотность частиц грунта тела и основания плотины составляет р5 = 2,66 г/см3.
Указание. Формулы для вычисления характеристик приведены в табл. 3.1.
6.30.	По результатам экспериментальных данных таблицы к задаче 6.29 рассчитайте для вашего варианта следующие показатели: среднее арифметическое значение х = S xjn, среднее квадратическое отклонение
= ^S(x,- - х)2/(п- 1) .
коэффициент вариации V= (о/х) • 100 %, где х/ —частные значения показателя в выборке, «-число членов. Расчет сделайте для р и для w.
Варианты	6.30.1	6.30.2	6.30.3	6.30.4	6.30.5	6-30.6'
Глубина измерения, м	1	2	3	4	5	6
Варианты	6.30.7	6.30.8	6.30.9	6.30.10	6.30.11	6.30.12
Глубина измерения, м	7	8	9	10	11	12
131 '
6.31.	* Инженерно-геологический элемент—это генетически и литологически однородная часть разреза. Характеристики грунта в пределах элемента изменяются незакономерно или существующая закономерность такова, что ею можно пренебречь.
Произведите расчет основных статистических характеристик влажности и плотности грунта раздельно для тела и основания плотины как для разных инженерно-геологических элементов по формулам из задачи 6.30, по цифровым данным задачи 6.29. Номер варианта 6.31 соответствует номеру варианта 6.29.
Указание. Грунт считать однородным по w и р, если v для р не превышает 10 %, a v для w не превышает 15 %. Если эти условия не выполняются, необходимо провести более детальное расчленение изучаемого разреза на инженерно-геологические элементы, т. е. расчленить его на большее количество однородных слоев.
6.32.	Из перечисленных полевых видов работ выделить инженерно-геологические и геофизические: вертикальное электрозондирование, динамическое и статическое зондирование, сейсмозондирование, прессиометрия, радиометрический каротаж, штамповые испытания, сейсмокаротаж, испытания крыльчаткой, микропенет-рация, электрокаротаж, сейсмопрофилирование, сдвиговые испытания, э^ектропрофилирование.
6.33.	Ниже перечислены характеристики глинистых и песчаных грунтов, часть из которых может быть определена с помощью полевых методов. Выделить те, которые можно определить указанным в варианте методом: влажность, консистенция, плотность частиц грунта, минеральный и зерновой составы, временное сопротивление одноосному сжатию, сдвигающее усилие, удельное сцепление и угол внутреннего трения, модуль деформации, относительная просадочность, давление набухания, расчетное давление на основание и несущая способность свай, коэффициент выветрело-сти, коэффициент фильтрации.
Варианты	Методы полевых испытаний
6.33.1 6.33.2 6.33.3 6.33.4 6.33.5 6.33.6 6.33.7 6.33.8 6.33.9 6.33.10	Статическое зондирование Динамическое зондирование Пробная забивка свай Испытания грунтов крыльчаткой Прессиометрические испытания Испытания грунтов штампом Сдвиг и разрушение целиков Опытное замачивание Опытная откачка из скважины Опытный налив воды в шурф
132
Пример ответа 6.33.1. С помощью статического зондирования можно получить нормативные значения угла внутреннего трения, удельного сцепления, модуля деформации, показателя текучести глинистых грунтов и коэффициента пористости, а также рассчитать несущую способность свай. Эти значения берутся по таблицам приложения 21 согласно рекомендации СП-11-105—97.
6.34.	Используя данные бурения скважины и динамического зондирования конусом в аллювиальных отложениях (табл. 6.7), постройте литологический разрез. На нем по характерным значениям условного динамического сопротивления грунта погружению зонда р, полученным у скважины, выделите границы пород различного состава и уровень грунтовых вод. Расстояния между точками зондирования составляют 100 м. Разрез постройте в масштабах: вертикальный — 1:100, горизонтальный —1:1000. Для нанесения на разрез графиков изменения pv используйте горизонтальный масштаб в 1 см — 2 МПа.
Варианты	Точки наблюдения	Варианты	Точки наблюдения
6.34.1	1, 2, 3	6.34.6	2, 3, 4
6.34.2	1, 2, 4	6.34.7	2, 3, 5
6.34.3	1, 2, 5	6.34.8	3, 4, 5
6.34.4	1, 3, 4	6.34.9	1, 2, 3, 4
6.35.5	1, 3, 5	6.34.10	1, 2, 3, 4, 5
Указание. Пример построения разреза приведен на рис. 6.7.
6.35.	По результатам динамического зондирования в четвертичных песках, приведенным ниже, постройте графики изменения условного динамического сопротивления р с глубиной. Слева от эпюры зондирования приведите литологическую колонку. Для каждого слоя, выделенного с помощью зондирования, произведите предварительную оценку следующих показателей песков: угла внутреннего трения ф, модуля деформации Еи, плотности сложения грунта р.
Наименование показателей	Варианты							
	6.35.1	6.35.2	6.35.3	6.35.4	6.35.5	6.35.6	6.35.7	6.35.8
Условное динамическое сопротивление грунтов pv МПа, при глубине, м: 0,5. ..3	3,9	з,о	6,5	2,5	4,0	2,5	2,9	1,5
3...6	6,0	5,5	2,8	5,0	2,9	3,0	1,9	3,4
6...10	15,6	7,0	10,0	12,6	6,1	4,5	4,0	9,0
10...15	9,3	13,0	14,5	7,0	11,5	9,0	8,8	5,0
133
Продолжение табл.
Наименование показателей	Варианты						
	6.35.1	6 35.2	6.35.3 6.35.4	6.35.5	6.35.6	6.35.7	6.35.8'
Вид песка	Крупный		Средней крупности	Мелкий		Пылеватый	
Глубина залегания уровня грунтовых вод, м	5	—	41 -	—	2	1,5	—
Пример ответа. По результатам динамического зондирования в мелких маловлажных песках для одного из интервалов глубин (1...5 м) получено осредненное значение р = 4,0 МПа. По СП-11-105—97 (см. прил. 21) определяем искомые характеристики: нормативный угол внутреннего трения (р= 30 °, модуль общей деформации Е = 20 МПа, песок средней плотности. Результаты оценки свойств песков в целом по одной из зондировочных точек с эпюрой зондирования и литологической колонкой представлены в качестве примера на рис. 6.8.
Рис. 6.7. Литологический разрез по данным динамического зондирования:
1 — песок; М — мелкий; С — средней крупности; КР — крупный; 2 — УГВ; 3 — график изме-> нения рм с глубиной
6.36.	По исходным данным задачи 6.35 найдите средневзвешенное значение условного динамического сопротивления грунтов р для всего слоя в целом (на всю мощность интервала зондирования) и по нему произведите предварительную оценку показателей, указанных в задаче 6.35. Номер варианта задачи 6.36 соответствует номеру задачи 6.35.
134
Таблица 6.7. Исходные данные к задаче 6.34
Наименование породы по СКВ. 1	Скв. № 1. Т. 1; абс. отм. 225,0 м		Т. 2; абс. отм. 223,0		Т. 3; абс. отм. 222,5 м		Т. 4; абс. отм. 221,0 м		Т. 5; абс. отм. 223,0 м	
	d, м	pv, МПа	d, м	Ру, МПа	d, м	д, МПа	d, м	pv, МПа	d, м	Ру, МПа
Песок средней круп-	0,3...2,2	2,8	0,3...2,0	2,5	0,4...1,5	з,о	0,5. ..3,6	3,9	0,4...4,9	4,1
ности										
Песок мелкий	2,2...4,5	3,9	2,0...3,2	4,0	1,5...4,3	3,8	3,6...9,0	1,8	4,9...6,0	2,1
Песок мелкий водонасыщенный	4,5...7,7	1,9	3,2...5,5	2,0	4,3...8,4	2,2	9,0.10,0	5,0	6,0.11,5	8,0
То же, большей плот-	7,7...9,0	5,5	5,5...6,4	9,5	8,4...9,0	5,6	10,0—13,1	13,2	11,5...13,5	3,2
ности										
Песок крупный и средней крупности	9,0...11,1	13,0	6,4...9,0	3,6	9,0...11,8	12,6	13,1...15,5	8,8	13,5...16,0	1,9
То же, большей плот-	11,1...13,2	8,5	9,0...11,1	5,8	11,8—14,5	13,8				
ности										
Глина	13,2...15,5	6,0	11,1. ..12,5	13,5	14,5...15,5	3,3				
			12,5...14,8	9,0						
			14,8...16,1	3,6						
Примечание.В скв. 1 УГВ установился на глубине 4,5 м. Наименование пород относится только к скв. 1.
Литологическая колонка
2
4
W
6
5
10
12
14
16
18
20
Условное динамическое < сопротивление грунтов р, МПа
2 4
6 8 10
р=4,0
р=2,9
р=8,0
Угол внутр, трения фп. град
30
29
Модуль деформаций
20
Средней плотности
Плотность сложения
Средней плотности
Рыхлые
То же
1
2А:А2.
Рис. 6.8. Результаты оценки свойств мелких песков по данным зондирования в точке Д-10: 7 —песок; 2 — УГВ
Пример ответа. По результатам зондирования, представленным на рис. 6.8,
i = n	i=п
определяют средневзвешенное значение pv = £ р v • h z X Л z
где —
осредненное значение z-го интервала зондирования, Л, — мощность /-го интервала. В нашем случае р ... = (4,0 • 6 + 2,9 • 4 + 8,0 • 5 + 4,0 • 5)/(6 + 4 + 5 + 5) = 4,78 МПа. По прил. 21 определяем, что при р = 4,78 МПа пески мелкие маловлажные характеризуются средней плотностью сложения, а нормативное значение угла внутреннего трения и модуля общей деформации равны: ср = 31° и Е= 22,5 МПа.
6.37.	На рис. 6.9 рядом с колонкой буровой скважины 115 представлены результаты динамического зондирования, проведенного около скважины в точке Д-115. В каждом из трех слоев по результатам зондирования выделены прослои и произведено в их пределах осреднение значений условного динамического сопротивления грунтов р графоаналитическим способом (на рис. 6.9 пунктирная линия). Пользуясь данными рис. 6.9 и прил. 21, охарактеризуйте каждый слой по следующей схеме: 1) наименование и геологический возраст слоя; 2) наличие прослоев различной плотности сложения; 3) нормативные значения угла внутреннего трения и модуля общей деформации для прослоев и слоя в целом; 4) средневзвешенное для слоя значение условного динамического сопротивления грунта.
136
Рис. 6.9. График динамического зондирования грунтов в точке Д-115
Диаметр 168 мм
Абс. отметка устья- 198,99 м
Скв. 115
Способ бурения - ударно-канатный, Начато и окончено- 28.06.82 г.
Й
198,69
8,70
190,29
13,50
185,49
к Q) 5
Подошва слоя

5
3“ S
0,3
8,40
4,80
Описание грунта
I
£

Почвенно растительный спой^%^'
Песок желтовато-коричневый, мелкий, глинистый, полимиктовый, маловлажный, с глубины 2,0 м, влажный
Песок темно-серый мелкий, полимиктовый, влажный с глубины 10,9, водонасыщенный
183,99
Суглинок темно-серый, легкий, пылеватый, слюдистый, текучепластистый
Гоунто вые воды
Абсятмм Глуб.м Дата ’

S5
3 I
S tQ
Точка зондирования ДЗ-115
Тип установки- УБП-15
Абс. отметка поверхности - 198,89 м
Дата испытания- 14.07.82 г.
__________________________Р
70 12 14 16 18 20 22 24 26
1*2,2
187,09 V0.90
I28.05.82
12Ш&
1зШ
Сопротивление грунта по боковой поверхности зонда f, МПа
Рис. 6.10. График статического зондирования грунтов установкой С-979<
7 — q — удельное сопротивление грунта под конусом зонда; 2 —f— сопротивление грунта на муфте трения зонда
Варианты	№ слоя	Варианты	№ слоя
6.37.1	1, з	6.37.3	1, 2
6.37.2	2, 3	6.37.4	1, 2, 3
Указание. Ознакомьтесь с примерами решения, приведенными в задачах 6.35 и 6.36.
6.38.	На рис. 6.10 представлены результаты статического зондирования зондом диаметром 36 мм с регистрацией удельного сопротивления грунта под конусом зонда q и сопротивления грунта по боковой поверхности зонда f
В пределах каждого литологического слоя определите среднее значение ?и/и произведите оценку следующих показателей грунтов: 138
для песков — угол внутреннего трения <р, модуль деформации Е, плотность сложения;
для глинистых грунтов — угол внутреннего трения <р, модуль деформации Е и показатель текучести Е-
Вариант	№ слоя	Вариант	№ слоя
6.38.1	1, 2, 3, 4	6.38.6	1, 2, 5, 6
6.38.2	1, 2, 3, 5	6.38.7	1, 3, 4, 5
6.38.3	1, 2, 3, 6	6.38.8	1, 3, 4, 6
6.38.4	1, 2, 4, 5	6.38.9	1, 3, 5, 6
6.38.5	1, 2, 4, 6	6.38.10	1, 4, 5, 6
Пример ответа. Для интервала глубины зондирования 1...4 м в аллювиальных песках средней крупности получены осредненные значения q = 9,5 МПа и/= 7,0 МПа. В соответствии с прил. 20 по значению q определяют показатели, требуемые по заданию. Пески имеют среднюю плотность сложения; ф = 35 °, £=27 МПа.
6.39.	Задачу 6.38 выполните для всех слоев и результаты изменения показателей с глубиной представьте графически рядом с колонкой буровой скважины.
6.40.	По результатам статического зондирования зондом диаметром 36 мм, приведенным в табл. 6.8, постройте график изменения удельного сопротивления грунта под конусом q с глубиной для указанной ниже точки статистического зондирования (СЗ). Слева от графика покажите литологическую колонку и выделите на ней интервалы, существенно отличающиеся по данным зондирования плотностью сложения или консистенцией. Для каждого интервала определите и приведите на рисунке плотность сложения или консистенцию, нормативные значения угла внутреннего трения <р°, удельного сцепления С (кПа), модуля деформации Е (МПа).
Варианты	№ слоя по табл. 6.8	Глубина d, м	Варианты	№ слоя по табл. 6.8	Глубина d, м
6.40.1	1	—	6.40.5	5	—
6.40.2	2	4,2	6.40.6	6	8,2
6.40.3	3	2,1	6.40.7	7	3,9
6.40.4	4	9,3	6.40.8	8	—
Указание. Пример построения графика приведен на рис. 6.8...6.10. Значение показателей свойств грунта можно определить по прил. 21.
6.41.	По результатам статического зондирования зондом диа-метром 36 мм (табл. 6.8) постройте график изменения удельного
139
сопротивления грунта под конусом зонда q с глубиной для указанных ниже слоев. Слева от графика постройте литологическую колонку. Определите и запишите справа от графика плотность сложения, нормативные значения угла внутреннего трения, модуля деформации, удельного сцепления. Для построения по варианту 6.41.1 в интервале 0,5...4,0 м возьмите данные по точке 1, для интервала 4...8 м по точке 2, для интервала 8... 13 по точке 3 и так далее в соответствии с нижеприведенной таблицей.
Интервалы зондирования, м	№ слоя по табл. 6.8 для вариантов					
	6.41.1	6.41.2	6.41.3	6.41.4	6.41.5	6.41.6
0,5...4	1	1	2	6	3	4
4...8	2	3	2	7	4	5
8...13	3	5	5	2	6	1
13...17	4	7	6	2	7	1
17...20	5	8	8	1	2	8
Указание. Пример построения графика приведен на рис. 6.8...6.10. Значение показателей свойств грунтов можно определить по прил. 21.
Таблица 6.8. Удельное сопротивление грунта под конусом зонда различных грунтов (исходные данные к задачам 6.40 и 6.41)
Интервалы зондирования, м	Удельное сопротивление грунта под конусом зонда q МПа, при литологическом составе грунта и № точки зондирования							
	Глина	Супесь	Песок					
			крупный	средней крупности	мелкий		пылеватый	
	№ 1 -	№2	№3	№ 4	№5	№6	№7	№ 8
1,0...4	1,8	2,5	6,0	5,4	2,5	6,0	4,8	2,0
4...8	3,2	0,8	4,5	3,5	6,8	2,9	1,7	3,5
8...13	2,8	1,9	. 13,0	9,5	4,0	1,8	з,о	7,5
13...17	1,6	4,5	7,3	13,8	7,5	4,5	7,2	6,7
17...20	2,4	з,о	18,0	10,0	9,0	7,0	6,0	8,4
6.42.	В шурфе, пройденном в контуре будущего сооружения, выполнялись испытания грунтов статическими нагрузками на штамп площадью 0,5 м2. При этом фиксировалась осадка штампа S (мм) и удельное давление р (МПа). Постройте график зависимости S-f(P) и по нему определите модуль деформации грунтов Е (МПа).
Указание. Исследуемые грунты в вариантах 6.42.1...6.42.7 —пески, 6.42.8 — суглинки, 6.42.9—супеси, 6.42.10—глины. В расчетах коэффициент Пуассона ц принимают равным для песков и супесей 0,30, суглинков 0,35 и глин 0,42, плотность для всех грунтов р = 2 • 10J кг/м3.
140
Варианты	Глубина установки штампа Н, м	Осадка штампа S, мм, при очередной ступени нагружения удельным давлением р, кПа							
		50	100	150	200	250	300	350	400
6 42.1	2,3	0,15	0,60	1,20	1,05	1,50	2,45	3,50	3,50
6.42.2	2,5	0,20	0,50	0,70	0,60	0,75	1,20	1,70	1,30
6.42.3	4,4	0,20	0,60	0,70	0,60	0,75	1,10	1,40	1,90
6.42.4	4,9	1,15	1,40	1,50	2,05	2,10	1,80	2,00	3,50
6.42.5	5,0	0,65	0,60	1,20	1,30	1,40	2,50	3,80	4,25
6.42.6	7,3	0,20	0,55	0,80	0,75	0,75	1,00	1,55	1,40
6 42.7	9,7	0,15	0,70	0,60	0,75	1,20	1,70	1,90	3,20
6.42.8	7,5	0,05	0,15	0,05	0,20	0,35	0,65	0,80	1,00
6.42.9	13,0	0,10	0,50	0,70	0,80	1,15	1,50	1,65	1,70
Пример ответа. При испытании суглинков на глубине 2,5 м получены следующие результаты:
Удельное давление на штамп р, МПа	0,05	0,10	0,15	0,20	0,25	0,30
Осадка штампа от степени нагрузки, S, мм	0,95	1,70	1,70	1,95	3,75	6,90
Полная осадка штампа при соответствующих давлениях будет составлять соответственно (0,95; 2,65; 4,35; 6,30; 10,05 и 16,95 мм). График зависимости осадки от удельного давления приведен на рис. 6.11. Далее вычисляют значение модуля деформации: Е- (1—ц ) • kd(\p/\S), где к = 0,8 — безразмерный коэффициент, зависящий от материала штампа и его формы; d =0,8—диаметр штампа; Др—приращение в рассматриваемом интервале удельного давления; Д5— приращение осадки штампа, соответствующее Др. Значение Др определяют графически в пределах условно прямолинейного участка графика. Началом участка является точка на графике, соответствующая природному давлению рпр. Конец участка находится из условия: осадка за последнюю ступень нагружения не должна превышать удвоенного значения осадки за предыдущую ступень. Для вычисления Др на графике находят опытную точку 1, соответствующую полной осадке штампа при природном давлении груша рпр на глубине Н установки штампа.
Лр = рН= 2  ЮДН/м3] -2,5 [м] = 5  104 Н4.
Рис. 6.11. График зависимости осадки штампа 5 (мм) от удельного давления р (МПа)
141
Рис. 6.12. Графики зависимости осадки штампа S от удельного давления р:
1 — супесь пластичная; 2а —. лёсс, осадка при естественной влажности; 26— осадка от замачивания при постоянном удельном давлении р = 0,20 МПа — просадка; 3 — суглинок твердый; 4 — глина тугопластичная; 5 — песок крупный плотный
Затем обозначают на графике следующие три опытные точки 2, 3, 4, полученные при последующих ступенях нагружения. Точка 4 соответствует давлению 24 Па. Поскольку • осадка штампа при изменении давления от 0,15 до 0,2 МПа не превышает двойной осадки за предыдущую ступень нагружения, за конечное давление
можно принять 0,2
МПа. Следовательно Др = рк—рпр = 0,2—0,05 = 0,15 МПа и AS = 1,95—0,95 = 1 мм. Отсюда £= (1—0,35) • 0,8 • 0,8(0,15/1) = 62 МПа.
6.43.	По результатам испытания грунтов штампом площадью 0,5 м2 (рис. 6.12) определить значение модуля деформации.
Варианты	6.43.1	6.43.2	6.43.3	6.43.4	6.43.5	6.43.6	6.43.7	6.43.8	6.43.9	6.43.10
Номер опыта на рис. 6.12	1, 2	1, з	2, 3	4,5	1,4	2,4	3,4	1,5	2,5	3,5
Указание. Пример вычисления модуля деформации и дополнительные данные , приведены в задаче 6.42.
6.44.	Определить величину относительной просадочности erf лёссовидных суглинков по результатам их испытания статическими нагрузками на штамп площадью 0,5 м2 (диаметр 0,8 м) (рис. 6.12,
кривая 2).
Указание. Относительная просадочность ej/ определяется как отношение величины просадки грунта в основании штампа к величине деформируемой зоны грунта по вертикали А, причем h зависит от давления р на штамп и его диаметра d\ 142
р, МПа	0,05	0,1	0,2	0,3	0,4
h, м	0,4 d	0,7 d	1,2 d	1,7 d	2,0 d
6.45.	На участке проектирования насосных станций развиты лессовидные суглинки. Для определения сжимаемости и просадоч-ности проведены испытания грунтов статическими нагрузками на штамп площадью 0,5 м2 при природной влажности и с замачиванием при нагрузке 0,3 МПа. По результатам испытаний, приведенным в табл. 6.9, постройте график зависимости осадки штампа от давления, вычислите модуль деформации Е и величину относительной проса-дочности е5/.
Указание. Примеры построения графиков зависимости осадки штампа от давления даны на рис. 6.11 и 6.12. Пример вычисления модуля деформации по результатам штаповых испытаний приведен в задаче 6.42, а указание по определению относительной просадочности —в задаче 6.44.
6.46.	По результатам статических испытаний лёссов и супесчаного состава с помощью круглого штампа площадью 0,5 м2 определены осадка 5] и просадка 52
p, кПа	Si, мм	S2, MM
50	0,85	2,00
250	2,20	24,50
Вычислите при этих давлениях величину относительной просадочности е5/ и постройте график зависимости zsi=f(p). По графику определите величину начального просадочного давления, при котором 85/ = 0,01 и относительную просадочность при указанных ниже давлениях. Рекомендуемые масштабы: для удельного давления 0,1 МПа — 4 см; для относительной просадочности 0,01—1 см или 2 см.
Варианты	6.46.1	6.46.2	6.46.3	6.46.4	6.46.5	6.46.6
p, кПа	100	150	200	100; 150	100; 200	150; 200
Указание. При определении относительной просадочности используйте указание к задаче 6.44.
6.47.	В слабых глинистых грунтах мягкопластичной и текучей консистенции выполнялись испытания грунтов методом вращательного среза крыльчаткой, во время которых фиксировались сдвигающие усилия т при различных углах а поворота крыльчатки. По результатам испытаний строился график (рис. 6.13) и определялось максимальное сдвигающее усилие т1Пах, отвечающее срезу грунта
143
Таблица 6.9. Исходные данные к задаче 6.45
Варианты	Глубина установки штампа Н, м	Суммарная осадка штампа S, мм, при удельном давлении р, кПа											
		25	50	75	100	125	150	175	200	225	250	275	300
6.45.1	2,5	—	0,80	—	2,65	—	4,35	—	6,30	—	10,05	19,20	33,10
6.45.2	2,5	0,10	1,20	2,10	3,45	3,90	5,50	13,35	—	—	—	—	—
6.45.3	3,5	0,10	0,90	2,00	2,70	3,45	4,10	4,90	5,65	6,30	6,95	9,95	12,05
6.45.4	4,0	—	0,70	—	1,75	—	3,05	—	4,35	—	6,20	8,75	12,50
6.45.5	4,5	—	0,50	—	1,70	—	3,30	—	5,05	—	7,55	12,55	19,80
6.45.6	5,0	—	3,00	—	5,85	—	7,85	-—	10,10	—	12,10	16,40	17,90
6.45.7	5,0	0	0,20	0,85	1,55	3,00	4,45	6,05	8,80	17,05	—	—	—
6.45.8	5,0	—	0,45	—	1,50	—	2,80	—	3,35	—	5,65	7,75	8,80
6.45.9	5,5	—	0,15	—	0,95	—	2,10	—	3,50	—	4,40	5,85	8,10
6.45.10	6,0	0,35	0,90	1,75	2,20	3,35	4,20	4,95	5,90	6,80	7,75	—	—
ненарушенного сложения, и установившееся сдвигающее усилие т, соответствующее срезу грунта нарушенной структуры. По результатам испытаний в скважине, приведенным ниже, определите удельное сцепление С, показатель структурной прочности Rrei и постройте график изменения этих параметров с глубиной. Дайте качественную
Рис. 6.13. График зависимости сдвигающего усилия т от угла поворота крыльчатки а
оценку прочности структурных связей.
Глубина сре-	Сдвигающие усилия, кПа									
за, м	Тщах		1 Тщах		1 Ттах		1 Ттах	1	1		| Тщах	
	Варианты 										
	6.47.1		6.47.2		6.47.3		6.47.4		6.47.5	
1	15	5	10	7	21	12	9	4	6	5
2	20	7	17	6	18	12	11	5	9	7
3	12	6	15	7	19	9	8	5	4	4
4	10	6	21	8	10	7	13	7	8	6
5	10	5	16	9	12	6	23	11	14	8
6	5	5	9	9	15	7	20	14	19	11
7	8	4	6	4	9	4	18	13	28	15
8	13	7	5	3	6	5	13	8	23	10
9	18	8	12	2	3	3	6	6	17	5
10	21	11	14	6	8	6	9	7	16	3
Пример ответа. Удельное сцепление с можно определить из уравнения т1Пах = ptgcp + с, где р —давление на грунт; ср —угол внутреннего трения. Считая, что в слабых глинистых грунтах ср = 0 и, следовательно, tgcp = 0, получаем ттах « с. Показатель структурной прочности Rrei = Tmax/Tx, а оценка прочности связей может быть произведена по таблице.
Значение Rn?z	Rrc/= 1	1 < RzvZ < 2	2 < R/г/ 3	R/v/ > 5
Прочность структурных связей	Связи отсутствуют	Низкая	Средняя	Высокая
145
Например, для значений тп1ах= 12 кПа и т = 7 кПа; с= 12 кПа, RKl = 12/7 = 1,7 прочность структурных связей низкая.
6.48.	Сжимаемость грунтов определяется не только полевыми (штампы, зондирование, геофизика), но ^лабораторными методами с помощью компрессионных испытаний. Однако полученные в результате компрессионных испытаний значения модуля деформации пылевато-глинистых грунтов мягкопластичной консистенции значительно ниже значений, полученных по штампам. В этом случае к значению компрессионного модуля деформации применяется повышающий коэффициент Шк, значение которого зависит от коэффициента пористости грунта, принимаемого по табл. 22 пособия к СНиП 2.02.01—83.
По результатам компрессионных испытаний пылеватых глинистых грунтов мягкопластичной консистенции получены следующие значения компрессионного модуля деформации (в кгс/см2).
Наименование грунта	Значения компрессионного модуля деформации при коэффициенте по-						
				ристости, е			
	0,45	0,55	0,65	0,75	0,85	0,95	1,05
Супесь	46	42	40	29	25	—	—
Суглинок	55	52	60	47	35	30	28
Глина	—	—	30	25	40	29	30
Определить значение модуля деформации грунта, исходя из результатов компрессионных испытаний.
Коэффициент Шк примите по нижеследующей таблице
Наименование грунта	Значения коэффициентов тк при коэффициенте пористости е, равном						
	0,45	0,55	0,65	0,75	0,85	0,95	1,05
Супесь	4	4	3,5	3	2	—	—
Суглинок	5	5	4,5	4	3	2,5	2
Глина	—		6	6	5,5	5	4,5
7.	ОХРАНА ОКРУЖАЮЩЕЙ ГЕОЛОГИЧЕСКОЙ СРЕДЫ И РАЦИОНАЛЬНОЕ ЕЕ ИСПОЛЬЗОВАНИЕ
7.1.	Для выяснения причин образования крупных трещин в стене заводского корпуса длиной 150 м вдоль стены пройдены три скважины (в середине и по краям), описание которых приведено в табл. 7.1. В этой же таблице даны глубины залегания уровней грунтовых вод (УГВ) до и после начала интенсивной эксплуатации подземного водозабора на соседней территории. По данным табл. 7.1 постройте геологический разрез вдоль стены корпуса (по скважинам 1, 2, 3), нанесите статический и динамический уровни грунтовых вод, определите гидравлический уклон потока по линии разреза и опишите процесс, который привел к деформации стены корпуса.
Таблица 7.1. Описание буровых скважин (к задаче 7.1)
№ скважины и абсолютная отметка устья, м	Возраст породы для вариантов			Наименовавние породы	Мощность слоя, м, для вариантов			Глубина залегания УГВ, м	
	7.1.1	7.1.2	7.1.3		7.1.1	7.1.2	7.1.3	статического	динамического
1	aQi	dQ.	gQi	Суглинок	1,5	1,5	0,5		
125/2	aQi	fgQi	fgQi	Песок мелкий	0,2	5,0	2,0	з,о	9,5
	Ct	Pi	Ci	Известняк трещиноватый	10,0	3,0	8,5		
2	aQi	dQ<	gQi	Суглинок	1,5	2,5	1,5		
123,1	aQi	fgOi	fgQi	Песок мелкий	з,о	3,6	3,0		
	ct	Pi	Ci	Известняк трещиноватый	2,0	з,о	4,0	1,0	8,0
	Пустое пространство пещеры				0,5	5,0	3,0		
	с.	Pi	Ci	Известняк	4,0	0,5	1,5		
3	aQi	dQi	gQi	Суглинок	1,5	0,5	1,0		
125^2	aQi	fgQi	fgQi	Песок мелкий	0,5	0,8	5,0		
	С,	Pi	Ci	Известняк	4,5	10,0	2,0		
	Пустое пространство пещеры				0,2	о,з	4,0	з,о	11,0
		(воздух, вода)							
	С. 1	Pl 1	Ci |	Известняк	6,0	2,0	1,5		
147
7.2.	В процессе строительства подземного сооружения на соседней территории был понижен уровень грунтовых вод (УГВ), что привело к образованию провала на горизонтальной площадке, подлежащей застройке и имеющей абсолютную отметку 105,4 м. С целью выяснения причин провала были пробурены три скважины на расстоянии 25 м друг от друга. По данным табл. 7.2 для своего варианта постройте геологический разрез и объясните причину провала. Возможно ли устранить эту причину и застроить участок?
Таблица 7.2. Описание буровых скважин (к задаче 7.2)
№ СКВ	№ слоя	Возраст породы			Наименование породы	Мощность слоя, м			Глубина залегания УГВ, м					
									статического			динамического		
		7.2.1	7.2.2	7.2.3		7.2.1	7.2.2	7.2.3	7.2.1	7.2.2	7.2.3	7.2.1	7.2.2	7.2.3
1	1 2	aQi Су	dQ Jy	fgQ' Су	Песок мелкий Глина плотная	з,о 2,0	5,0 3,5	1,5 2,5	2,0	2,5	0,7	2,5	4,0	1,2
2	3 1	Су aQi	Су dQ	С fgQ'	Известняк трещиноватый закарстованный Песок мелкий	15,0 6,0	10,0 11,0	8,0 з,о	2,0 1,8	2,5 2,6	0,7 0,8	10,0	15,0	8,0
	2	Су	Су	С,	Известняк	12,0	5,0	9,0	1,8	2,6	0,8	9,5	14,6	7,8
3	1 2	aQi Су	dQ Jy	fgQ' Су	Песок мелкий Глина плотная	3,0 2,0	7,0 8,0	2,0 1,0	1,7	2,7	0,9	2,3	4,0	1,5
	3	Су	Су	с,	Известняк закарстованный	12,0	з,о	7,0	1,7	2,7	0,9	10,5	15,0	8,0
7.3.	Проектируется цех с мокрым технологическим процессом, в котором используются кислоты и другие материалы. Утечки в таком цехе могут повлечь за собой изменение свойств грунтов основания и деформацию сооружения. Постройте геологический разрез по данным бурения четырех скважин (табл. 7.3) и выберите такое место для цеха длиной 20 м, где он нанесет минимальный ущерб геологической среде. Скважины 1, 2, 3, 4 расположены через 50 м на одной прямой.
148
Таблица 7.3. Описание буровых скважин
№ скважины абс. отм. устья, м	Геологический возраст	Мощность слоя, м	Наименование горной породы	Глубина залегания УГВ, м
1	/04	1,0	Глыбы и щебень	
50,2	тР2	8,0	Песчаник и конгломерат на железистом и кремнистом цементе	
	тР2	4,0*	Известняк	Встречен на глубине 9,0 м. Установился на глубине 5,0 м
2	тР2	1,0	Конгломерат	
50,2	тР2	8,0	Известняк	5,0
	тР2	1,0	Глина твердая	
3	тР2	1,0	Известняк	
5Щ2	тР2	9,0	Глина твердая	
4	IQa	3,0	Суглинок со щебнем	
51,4	тР2	2,0	Глина твердая	
	тР2	5,0	Песок плотный мелкий	6,0
5	lhQ<	0,5	Торф	
420	IQ<	5,0	Песок	0,7
	IQ*	1,5	Суглинок	
6	lhQ<	2,0	Торф	
423	lhQ<	з,о	Лед	
	/Й04	3,5	Песок	
	/04	2,0	Суглинок	
7	/Л04	0,8	Торф	0,4
_420 __	/04	6,0	Песок	
8	/04	6,0	Песок	1,0
420	/0.	2,0	Суглинок	
9	aQi	Ю,1	Песок средней крупности,	4,2
150,4			п = 40 %\ К= 10 м/сут	
	gQi	5,3	Суглинок	
10	aQi	6,2	Песок средней крупности	1,1
146,2	aQi	2,8	Суглинок	
11	mQ2	1,0	Песок мелкий	
10,0	mQ\	4,0	Глина песчанистая	
	mQ\	4,0	Песок пылеватый	8,0
	mQ\	з,о	Глина	
* Здесь и далее последняя цифра по скважине дает не полную , а вскрытую мощность слоя. Подошва слоя ниже забоя скважины.
149
Продолжение табл. 7.3
№ скважины абс. отм. устья, м	Геологический возраст	Мощность слоя, м	Наименование горной породы	Глубина залегания УГВ, м
11 10,0	mQi	2,0	Песок мелкий	Встречен на глубине 12,0 м. Установился на глубине 7,5 м
12	mQi	2,0	Глина песчанистая	
6Д)	mQi mQi	3,0 3,0	Песок пылеватый Глина	4,5
	mQt mQi	1,0 5,0	Песок мелкий Глина	Встречен на глубине 8,0 м. Установился на глубине 4,0 м
13	aQi	2,2	Супесь иловатая	
130,7	q a	10,6 3,0	Песок пылеватый с тонкими прослоями супеси Песок мелкий	11,6
14	aQi	3,4	Супесь иловатая	
ТЩ	aQi	15,0	Песок пылеватый	11,2
15	c	2,2	Известняк	
635~4	c c c	0,9 3,1 4,0	Аргиллит Алевролит Известняк	
16	dQ	2,4	Суглинок со щебнем	
61U	c c c	2,1 0,9 3,1	Известняк Аргиллит Алевролит	
	c	4,6	Известняк водоносный	9,6
	c	2,0	Аргиллит	
17 142	gQi fQi	8 1,5	Суглинок с валунами с галькой Песок крупный	Встречен на глубине 8,0 м. Установился на глубине 1,5 м
	j	2,0	Глина	
18 140	aQi J	н,о 2,0	Песок средней крупности и крупный Глина	2,5
19	aQz	10,0	Песок средней крупности	2,5
140	0	2,0	Глина	
150
7.4.	По данным бурения четырех скважин 5, 6, 7, 8 (см. табл. 7.3), находящихся на одной прямой, постройте геологический разрез участка, находящегося в вечномерзлом состоянии и покрытого таежной растительностью. Где в пределах участка можно организовать открытую стоянку для
Рис. 7.1. Топографический профиль к задаче 7.6
транспортных и дорожных
машин и где устройство стоянки приведет к необратимым и вредным изменениям геологической среды? Расстояние между скважинами 50 м.
7.5.	В ходе реконструкции промышленного предприятия в результате деформации трубопровода, находящегося на расстоянии 500 м от реки, произошла утечка в грунт ядовитых веществ. В месте аварии была пробурена скважина 9, а на берегу реки по направлению потока грунтовых вод—скважина 10 (табл. 7.3). Постройте по материалам бурения геологический разрез и определите, через какой
промежуток времени загрязненные грунтовые воды достигнут реки, если коэффициент фильтрации песков средней крупности равен 10 м/сут, а пористость 40 %.
7.6.	Новый квартал приморского города возведен на неуплот
ненных песчано-глинистых грунтах лиманно-морского происхождения. В пределы квартала попал древний склеп (рис. 7.1), рационально размещенный строителями ниже глубины промерзания и немного выше уровня грунтовых вод, постоянство которого поддерживалось на протяжении веков постоянством уровня моря. Благодаря расположению склепа над зеркалом грунтовых вод в нем сохранялись постоянная температура и влажность, что обеспечило прекрасную сохранность античных фресок 1 в. н. э. После постройки жилого дома на указанном участке уровень грунтовых вод поднялся. В склепе уровень воды установился над полом на 70 см. Постройте геологический разрез, используя рис. 7.1 и результаты бурения скважин 11 и 12 (табл. 7.3). Покажите грунтовый и напорный водоносные горизонты. Почему строительство дома вызвало подъем уровня воды в склепе? Какие меры по охране окружающей среды следовало предпринять для сохранения памятника культуры?
7.7.	Рассмотрите юго-восточный угол геологической карты № 2 (рис. 7.2), ограниченный горизонтальные 520 м. Определите с помощью рис. 7.3 и табл. 7.4 и охарактеризуйте грунты, которые здесь залегают. В какой части этой территории рационально разместить площадку проектируемого завода, если для него отводится
151
1	з| | 4	| д| ®210\ б\/ | 7[ 0474[ в|^
Рис. 7.2. Геологическая карта 2:
1 — стратиграфические границы; 2 — границы стратиграфического несогласия в толще дочет-вертичных отложений, 3 — участки с бугристым оползневым рельефом; 4 — источник; 5—: буровая скважина и ее номер; 6 — линия разреза; 7 — абсолютная отметка меженного уреза воды в реке; 8 — горизонталь рельефа
10 га? Какие вредные геологические процессы могут проявиться на* данной территории в случае утечек воды на промышленном пред-; приятии?
7.8.	На геологической карте 2 (см. рис. 7.2) показана река,, протекающая с запада на восток. По левому борту долины проектируется дорога. Сравните три варианта прохождения трассы на абсолютных отметках: 1) 475 м; 2) 486...490 м; 3) 510—515 м. Какой
152
Геологический возраст
Краткое описание горных пород
Пролювиальные отложения' щебнистые супеси (1) и суглинки (2)
Оползневые образования: глины комковатые с глыбами мергеля
Аллювиальные отложения, супеси(1). суглинки(2). пески(3)
Аллювиальные отложения: суглинок(2). супесь (1), песок(З), гравий(4)
Делювиальные отложения: щебнистые супеси и суглинки_________
Элювиальные образования: супеси(1). суглинки(2), глины(5), щебень, лесс(6) Песок мелкий плотный кварцевый, косослоистый
гравий, галька
Известняк органогенный, кавернозный, местами закарстованный______________
Мергель бурый, плотный, трещиноватый
Глина черная плотная, твердая сланцеватая
Алевролит с прослоями песчаника на глинистом цементе, тонкозернистого, водоносного Песчаник кварцево-полевошпатый, разно-зернистый на гипсовом цементе с конгло-мератом внизу слоя__________________
Аргиллит зеленовато-серый, водоупорный
Известняк серый плотный, трещиноватый
Рис. 7.3. Стратиграфическая колонка к геологической карте 2
из вариантов трассы наиболее рационален по геологическим условиям с точки зрения охраны геологической среды? Для какого из вариантов возможны временные перерывы в эксплуатации дороги в связи с геологическими или гидрологическими (на реке) процессами? Для сведения: первая надпойменная терраса застроена, прокладка дороги вдоль склона будет осуществляться в полу-выемке-полунасыпи.
153
Таблица 7.4. Описание буровых скважин к геологической карте 2
№ скв. и абс. отм. устья, м	№ слоя	Возраст горных пород	Описание горных пород	Глубина залегания подошвы слоя, м (см. примечание)	Глубина залегания уровня во-ды, м	
					подвившего -ся	уста-новив-ше-гося
201	1	pQ	Суглинок с дресвой и щебнем	1,5		
490,1	2	aQi	Песок пылеватый средней плотно-	11,0	7,0	7,0
			сти			
	3	Ti	Аргиллит серый плотный	25,3		
	4	т2	Известняк трещиноватый	50,2*	25,3	10,4
202	1	eQ	Глина бурая комковатая твердая	3,4		
523,4	2	Ji	Глина черная твердая	6,9		
	3	h	Алевролит плитчатый	28,2		
	4	Jx	Песчаник кварцевый	37,1	33,4	33,4
203	1	eQ	Лёсс желтовато-серый	7,6		
531,6	2		Песок мелкий плотный	10,8	9,5	9,5
	3	Ji	Глина черная твердая	61,0		
	4	J2	Алевролит плитчатый трещиноватый	70,5	61,0	51,3
204	1	eQ	Лёсс желтовато-серый	8,4		
532^2	2	N\	Песок мелкий плотный	10,5		-
	3	Ki	Мергель сильно трещиноватый	34,7	32,4	32,4
	4	Ji	Глина черная твердая	47,0		
205	1	eQ	Лёсс желтовато-серый	7,8		
532/7	2	K2	Известняк трещиноватый и закарстованный	21,2		
	3	Kx	Мергель трещиноватый	79,1	52,7	52,7
	4	Ji	Глина черная твердая	82,0		
206	1	eQ	Щебень песчаника с супесчаным	1,2		
499,3			заполнителем			
	2	Jx	Песчаник кварцевый	15,0	7,9	7,9
	3	Ti	Аргиллит плитчатый	71,7		
	4	T2	Известняк	76,0	71,7	17,3 ,
207	1	eQ	Лёсс буровато-серый	8,8	6,2	6,2
538^5	2	Nx	Песок мелкий плотный	13,4		
	3	Kx	Мергель сильно трещиноватый	25,0	23,0	23,0
	4	Ji	Глина черная твердая	83,0		
	5	J2	Алевролит плитчатый трещиноватый	85,0	83,0	51,2
Здесь и далее последняя цифра — глубина скважины, последний слой вскрыв частично, подошва его ниже забоя скважины.
154
Продолжение табл. 7.4
№ скв. и абс. отм. устья, м	№ слоя	Возраст горных пород	Описание горных пород	Глубина залегания подошвы слоя, м (см. примечание)	Глубина залегания уровня воды, м	
					поя-вив-шего-ся	уста-новив-ше-гося
208	1	dQ4	Супесь макропористая с включе-	6,9		
545,8			нием щебня			
	2	eQ	Лёсс буровато-серый	16,5		
	3	Ni	Песок плотный мелкий	20,7		
	4	К	Известняк кавернозный и трещиноватый	36,4		
	5	К	Мергель трещиноватый	95,4	46,3	46,3
	6	Ji	Глина черная твердая	97,0		
209	1	eQ	Суглинок бурый макропористый	з,о		
512,1	2	Ji	Алевролит плитчатый	13,3		
	3	Ji	Песчаник трещиноватый	44,9	17,2	17,2
	4	Ti	Аргиллит серый плотный	49,6		
210	1	eQ	Лёсс буровато-серый	8,2	7,0	7,0
537,9	2	Ni	Песок мелкий плотный	11,8		
	3	Ji	Глина черная твердая	60,1		
	4	Ji	Алевролит плитчатый	87,0	60,1	39,0
211	1	dQ	Супесь макропористая со щебнем	7,3		
546^3	2	eQ	Лёсс буровато-серый	14,0		
	3	Ni	Песок мелкий плотный	17,1		
	4	К	Известняк закарстованный	29,6		
	5	Ki	Мергель трещиноватый	87,5	43,0	43,0
	6	Ji	Глина черная твердая	101,2		
212	1	pQa	Суглинок со щебнем	7,3	5,4	5,4
481,7	2	aQi,	Песок средней крупности	21,6		
	3	Ti	Аргиллит серый плотный	26,1		
	4	Ti	Известняк трещиноватый	41,5	26,1	3,0
213	1	oQa	Супесь	7,5	3,4	3,4
478^2	2	oQa	Песок мелкий кварцевый	19,8		
	3	aQi	Суглинок серый иловатый	26,2		
	4	aQi	Песок крупный с гравием и галькой средней плотности	31,9	26,2	1,4
	5	Ti	Известняк трещиноватый	40,0		
214	1	aQi	Песок пылеватый с включением	29,7	16,5	16,5
491,4			органических остатков			
	2	aQi	Суглинок серый иловатый	38,0		
	3	aQi	Песок крупный с гравием и галькой	41,5	38,0	14,3
155
Продолжение табл. 7.4
№ скв. и абс. отм. устья, м	№ слоя	Возраст горных пород	Описание горных пород	Глубина залегания подошвы слоя, м (см. примечание)	Глубина залегания уровня во-ды, м	
					поя-вив-шего-ся	уста-новив-ше-гося
214	4	Т3	Аргиллит плотный	45,0		
491,4	5	Ъ	Известняк трещиноватый	49,0	45,0	13,0
215	1	dpQ	Глина черная с зеркалами сколь-	15,6		
515,6			жения по трещинам			
	2	J3	Глина черная твердая	36,4		
	3	Л	Алеврит плотный плитчатый	65,0	41,0	41,0
	4	J\	Песчаник кварцевый	70,8		
216	1	aQi	Супесь с включением валунов и	6,5		
477,5			гальки			
	2	aQi	Песок крупный с включением гравия рыхлый	12,6		
	3	aQi	Песок пылеватый средней плотно-	17,1		
			сти			
	4	aQi	Суглинок иловатый серый	26,2		
	5	aQi	Песок с гравием и галькой	36,1	26,2	4,5
	6	Л	Песчаник кварцевый	38,9		
217	1	aQi	Супесь бурая макропористая твер-	14,6		
493,8			дая			
	2	aQi	Песок пылеватый средней плотно-	32,1	22,6	22,6
			сти			
	3	аОз	Суглинок иловатый текучепла-	43,3		/
			стичный			
	4	aQi	Песок гравелистый плотный	48,2	43,0	20,0
	5	J3	Глина черная твердая	60,4		
	6	Ji	Алевролит плитчатый	64,3	60,0	15,0
218	1	aQi	Песок мелкий средней плотности	14,0	3,2	3,2
475Д	2	aQi	Песок крупный тик гкый	20,7		
	3	aQi	Суглинок серый иловатый текучепластичный	24,6		
	4	aQi	Песок гравелистый	26,7	24,6	1,0
	5	Ji	Глина черная твердая	36,0		
219	1	dpQi	Оползневые образования (глина	15,5	0,5	0,5
488,9			комковатая трещиноватая с глыбами мергеля), водонасыщены			
	2	J3	Глина черная твердая сланцеватая	27,4		
220	1	aQi	Супесь бурая макропористая	13,71		
492,6	2	aQi	Песок пылеватый плотный	30,3	21,4	21,4
156
Продолжение табл. 7.4
№ скв. и абс. отм. устья, м	№ слоя	Возраст горных пород	Описание горных пород	Глубина залегания подошвы слоя, м (см. примечание)	Глубина залегания уровня ВОДЫ, м	
					поя-вив-шего-ся	уста-новив- ше-гося
220	3	aQi	Суглинок серый иловатый теку-	43,6		
492,6			чепластичный			
	4	aQi	Песок гравелистый плотный	47,1	43,6	19,2
	5	Ji	Глина черная твердая сланцеватая	55,0		
221	1	aQi	Супесь бурая макропористая с	8,4	5,8	5,8
477,4			включением гравия и гальки			
	2	aQi	Песок пылеватый плотный	15,1		
	3	aQi	Суглинок серый иловатый текучепластичный	19,0		
	4	K\	Мергель бурый трещиноватый	23,9	19,0	6,2
	5	Ji	Глина черная твердая	35,0		
222	1	aQi	Супесь бурая макропористая	4,2		
478,2	2	' aQi	Песок рыхлый гравелистый кварцевый	18,3	7,7	7,7
	3	K\	Мергель бурый трещиноватый	26,0		
	4	Ji	Глина черная твердая сланцеватая	41,2		
223	1	dQ	Супесь со щебнем	1,2		
540,2	2	eQ	Лёсс буровато-серый	8,1	6,4	6,4
	3	NX	Песок мелкий	13,6		
	4	Ki	Мергель трещиноватый	30,3		
	5	Ji	Глина черная твердая	36,6		
224	1	eQ	Суглинок полутвердый	1,0		
520,0	2	Ji	Алевролит плитчатый	9,5		
	3	J\	Песчаник кварцевый	34,0	30,0	30,0
	4	Ti	Аргиллит серый плотный	79,2		
	5	Ti	Известняк трещиноватый	86,5	79,2	60,0
225	1	pQi	Суглинок текучепластичный с	4,0	1,0	1,0
482,0			дресвой и линзами щебня			
	2	aQi	Песок пылеватый средней плотно-	5,0		
			сти			
	3	aQi	Песок крупный	9,0		
	4	Ti	Аргиллит серый плотный	39,0		
	5	Тг	Известняк трещиноватый	65,0	39,0	7,0
226	1	aQi	Супесь пластичная	9,0		
493,0	2	aQi	Песок пылеватый средней плотно-	14,0	12,0	12,0
			сти			
	3	Ti	Аргиллит серый плотный	29,0		
157
Продолжение табл. 7.4
№ скв. и абс. отм. устья, м	№ слоя	Возраст горных пород	Описание горных пород	Глубина залегания подошвы слоя, м (см. примечание)	Глубина залегания уровня во-ды, м	
					поя-вив-шего-ся	уста-новив-ше-гося
227	1	aQi	Супесь пластичная	6,0		
491,0	2	aQi	Песок пылеватый средней плотно-	13,0	10,0	10,0
			сти			
	3	Ti	Аргиллит серый плотный выветрелый в верхней части слоя (3,0 м)	38,0		
228	1	aQi	Супесь пластичная	2,0		
492,5	2	aQi	Песок пылеватый средней плотно-	15,0	9,0	9,0
			сти			
	3	Ti	Аргиллит серый плотный сверху выветрелый до глубины 5,0 м	44,0		
	4	Ti	Известняк трещиноватый	64,0	44?0	12,5
229	1	aQi	Супесь пластичная	з,о		
W	2	aQi	Песок пылеватый средней плотно-	15,0	7,0	7,0
			сти			
	3	Ti	Аргиллит серый плотный	44,0		
	4	Ti	Известняк трещиноватый водоносный	67,0	44,0	11,0
230	1	pQa	Суглинок текучепластичный с	4,0	1,5	1,5
483,0			линзами щебня и дресвы			
	2	aQi	Песок пылеватый средней плотно-	6,0		
			сти			
	3	aQi	Песок крупный	10,0		
	4	Ti	Аргиллит серый плотный	40,0		
	5	Ti	Известняк трещиноватый	59,0	40,0	7,0
231	1	aQi	Супесь пластичная	6,0		
49М	2	aQi	Песок пылеватый средней плотно-	13,0	9,8	9,8
			сти			
	3	Ti	Аргиллит серый плотный выветрелый до 3-х м от кровли слоя	41,0		/
232	1	aQi	Супесь бурая твердая макропори-	14,0		
493,0			стая твердая			
	2	aQi	Песок пылеватый средней плотно-	31,1	21,8	21,8 •
			сти			
	3	aQi	Суглинок серый иловатый текучепластичный	44,0		
	4	aQi	Песок гравелистый средней плот-	47,3		
			ности			
	5	—h		Глина черная твердая, сланцеватая	58,0	44,0	19,2
158-
Продолжение табл. 7.4
№ скв. и абс. отм. устья, м	№ слоя	Возраст горных пород	Описание горных пород	Глубина залегания подошвы слоя, м (см. примечание)	Глубина залегания уровня ВОДЫ, м	
					поя-ВИВ-шего-ся	уста-новив-ше-гося
233	1	«04	Супесь бурая пластичная	4,2		
478,8	2	«04	Песок средней крупности средней	18,4	7,5	7,5
			плотности			
	3	К\	Мергель трещиноватый водоносный	27,0		
	4	Ji	Глина черная твердая, сланцеватая	46,0		
234	1	aQi	Супесь бурая пластичная	7,5	3,4	3,4
478,0	2	aQi	Песок мелкий плотный	19,8		
	3	aQi	Песок пылеватый средней плотно-	26,3		
			сти			
	4	aQi	Песок крупный средней плотно-	32,2		
			сти			
	5	Ti	Аргиллит плотный неводоносный	58,0		
	6	Тг	Известняк трещиноватый	68,2	58,0	1,0
235	1	aQi	Песок пылеватый средней плотно-	26,4	16,5	16,5
491,4			сти			
	2	aQi	Суглинок серый текучепластичный	38,0		
	3	aQi	Песок крупный плотный	42,3	38,0	14,3
	4	Ji	Песчаник кварцевый	45,0		
	5	Ti	Аргиллит плотный	65,6		
236	1	aQi	Супесь бурая твердая макропори-	14,0		
492,4			стая			
	2	aQi	Песок пылеватый средней плотно-	31,6	20,0	20,0
			сти			
	3	aQi	Суглинок серый текучепластичный	34,0		
	4	aQi	Песок гравелистый средней плот-	38,0	44,0	18,1
			ности			
	5	Jl	Аргиллит плитчатый водоносный	40,2		
|	6	J\	Песчаник кварцевый	|	62,9		
7.9.	На геологической карте 3 (рис. 7.4) по правому берегу реки проектируется дорога, врезаемая в склон. Пользуясь рис. 7.4 и табл. 7.5, сравните геологические условия по трем вариантам трассы вдоль горизонтали: 1) 97 м; 2) 105 м; 3) 125 м. Какие геологические
159
процессы могут препятствовать нормальной эксплуатации дорогу по каждому из вариантов трассы?
7.10.	Построить геологический разрез по карте, нанести подземные воды, районировать территорию по степени сложности инженерно-геологических условий строительства и эксплуатации сооружений. Дать характеристику инженерно-геологических районов до глубины 15—30 м в форме таблицы. Указать наилучшее по геологическим условиям место для плотины высотой 25 м на реке, для жилого массива площадью 15 га, для тяжелого и ответственного сооружения на площади 4 га, трассы газопровода восток—запад.
Форма таблицы для описания районов и подрайонов.
Описание инженерно-геологических условий, строительства и эксплуатации сооружений по районам и подрайонам
№ строк	Содержание строки	Описание по районам и подрайонам					
1	Номера районов (подрайонов)	I-A	1-Б	II	Ш-А		У-Б
2	Рельеф территории						
3	Глубина залегания скальных грунтов, их наименование и состояние						
4	Генетические типы, возраст и наименование нескальных грунтов						
5	Форма залегания нескальных грунтов, форма кровли скальных грунтов						
6	Гидрогеологические условия: количество и наименование водоносных горизонтов, глубина до первого от поверхности уровня подземных вод						
7	Геологические процессы в естественных условиях						
8	Потенциальная подтопляемость территории от выбранного типа сооружений						
9	Геологические процессы, которые могут быть активизированы строительством или эксплуатацией выбранного типа сооружений						
10	Приращение сейсмической балльности						
11	Категория сложности инженерно-геологических условий						
12	Пригодность территории для заданного вида строительства по 4-х балльной системе (отлично ... неудовлетворительно)						
160
Вариант задания	№ карты	№ разреза	Прочие условия
7.10.1	2	I—I	жилой массив, сейсмичность 10 < 5 баллов
7.10.2	2	II—II	промплощадка, сейсмичность 1о = 6 баллам
7.10.3	2	III—III	трасса газопровода, сейсмичностиь 10 < 5 баллов
7.10.4	2	IV—IV	инженерные сети, сейсмичность 1о < 5 баллов
7.10.5	2	V—V	автодорога, север — юг, сейсмичность Iq = 7 баллам
7.10.6	2	VI—VI	водохранилище, НПУ-510, несейсмичный район
7.10.7	2	VII—VII	анализ причин деформации существующих жилых зданий, асейсмичный район
7.10.8	2	VIII—VIII	плотина высотой 40 м, сейсмичность 1о — 7 баллов
7.10.9	3	I—I	водохранилище, НПУ-120, сейсмичность 10 = 8 баллов
7.10.10	3	II—II	жилой массив, сейсмичность 1о = 7 баллов
7.10.11	3	III—III	промплощадка, сейсмичность 1о < 5 баллов
7.10.12	3	IV—IV	трасса нефтепровода, асейсмичный район
7.10.13	3	V—V	инженерные сети, промерзание до 2,5 м
7.10.14	3	VI—VI	автодорога восток — запад, сейсмичность Iq — 8 баллов
7.10.15	3	VII—VII	плотина высотой Юм, сейсмичность 1о = 8 баллов
7.10.16	3	VIII—VIII	плотина высотой 35 м, сейсмичность 1о = 8 баллов
7.10.17	3	IX—IX	жилой массив, сейсмичность Iq < 5 баллов
7.10.18	3	X—X	анализ причин деформаций существующих зданий на ленточных фундаментах, асейсмичный район
7.10.19	2	XI—XI	плотина высотой 20 м, сейсмичность Iq < 5 баллов
Указание. Для выполнения задания в соответствии с Вашим вариантом рассмотрите карту 2 (рис. 7.3) или карту 3 (рис. 7.4), прочтите ее, т. е. найдите водотоки, болота, склоны, водоразделы, террасы, границы возрастных комплексов горных пород, места проявления геологических процессов. Затем постройте разрез. После такой проработки данного Вам материала разделите территорию всей карты на относительно однородные крупные районы, руководствуясь в первую очередь особенностями рельефа. Выделите пойму, речную террасу, коренной борт долины, водоразделительное пространство, долины притоков и овраги. Разделите названные районы на участки (подрайоны), если в пределах района имеются существенно различные грунтовые или гидрогеологические условия. Например, можно разделить сухую и заболоченную территорию. Далее заполните таблицу, используя карту, построенный Вами разрез, описания скважин по линиям других разрезов. Для справок используйте приложения 9, 19, 22 и другие.
6-201	161
Таблица 7.5. Описание буровых скважин к геологической карте 3
№ скв. и абс. отм. устья, м	№ слоя	Возраст горных пород	Описание горных пород	Глубина залегания подошвы слоя, м (см. примечание*)	Глубина залегания уровня воды, м	
					появившегося	установившегося
301	1	deQ	Суглинок со щебнем песчани-	з,о		
134,2			ка			
	2	с2	Песчаник выветрелый	9,0		
	3	С1	Алевролит	10,8		
	4	Т1	Долерит трещиноватый	45,5	18,3	18,3
	5	С|	Алевролит	57,0		
302	1	eQ	Глыбы долерита с супесчаным	4,5		
134,4			заполнителем			
	2	Ti	Долерит трещиноватый	10,9		
	3	с2	Песчаник глинистый тонкозернистый	27	23,2	23,2
	4	Cl	Алевролит	62,4		
	5	G	Песчаник	67,0	62,4	30,1
303	1	deQ	Супесь со щебнем	з,о	2,2	2,0
128Д	2	deQ	Суглинок со щебнем	8,4		
	3	c2	Песчаник тонкозернистый	22,0	18,0	18,0
	4	c.	Алевролит с аргиллитом	57,0		
	5	Ci	Песчаник кварцево-карбо-натный	64,2	57,0	23,1
304	1	eQ	Глыбы и щебень долерита	3,2		
ЙЛ6	2	Ti	Долерит трещиноватый выветрелый	12,6		
	3	c2	Песчаник тонкозернистый	42,5	33,6	33,6
			глинистый			-
	4	Q	Алевролит	76,6		
	5	Ci	Песчаник кварцево-карбо-натный	85,2	76,6	39,6
305	1	deQ	Глыбы и щебень долерита с	0,8		
130,8			супесчаным заполнителем			
	2	Ti	Долерит трещиноватый	33,0	23,8	23,8 .
	3	Ci	Алевролит	41,5		
306	1	edQ	Суглинок со щебнем	2,5		
Тоол	2	edQ	Песок пылеватый	5,6	4,4	4,4
	3	Ci	Алевролит	29,6		
	4	Ci	Песчаник мелкозернистый трещиноватый	40,1	29,6	2,6
Последняя цифра по скважине обозначает глубину скважины и не дает положение подошвы нижнего слоя, который скважиной пройден неполностью.
162
Продолжение табл. 7.5
№ скв. и абс. отм. устья, м	№ слоя	Возраст горных пород	Описание горных пород	Глубина залегания подошвы слоя, м (см. примечание*)	Глубина залегания уровня воды, м	
					появившегося	установившегося
307 98,2	1 2 3	aQi Q	Супесь заторфованная текучая Песок средней крупности Алевролит трещиноватый	5,0 12,0 20,0	2,0	2,0
308 112,3	1 2 3 4	аОз а Оз G с,	Супесь макропористая твердая Песок средней крупности Алевролит Песчаник мелкозернистый	10,0 16,0 41,5 50,2	14,0 41,5	14,0 13,1
309 100,6	1 2	G	Суглинок со щебнем тугопластичный с прослоями песка пылеватого Алевролит с прослоями аргиллита	6,0 11,3	5,0	5,0
310 97,5	1 2 3 4	aft а О, G	Суглинок заторфованный текучепластичный Торф Песок крупный средней плотности Алевролит трещиноватый	4,0 8,2 12,0 18,0	4,0	1,8
311 111,8	1 2 3	aQj «Оз Ci	Суглинок макропористый полутвердый Песок средней крупности средней плотности Алевролит трещиноватый	8,5 15,0 31,0	13,0	13,0
312 98,9	1 2 3	а Оз aQi Ci	Супесь заторфованная текучая Песок мелкий средней плотности Алевролит трещиноватый	3,0 11,6 15,4	2,0	2,0
313 99^2	1 2 3 4	aQi aQi ct ct	Суглинок заторфованный Песок крупный плотный Алевролит с прослойками аргиллита Песчаник	6,1 9,0 28,0 36,2	3,0 28,0	3,0 + 3,0 над устьем СКВ.
314 111,3	1 2	aQi aQi	Суглинок макропористый полутвердый Песок средней крупности средней плотности	9,2 16,5	15,5	15,5
163
Продолжение табл. 7.5
№ скв. и абс. отм. устья, м	№ слоя	Возраст горных пород	Описание горных пород	Глубина залегания подошвы слоя, м (см. примечание*)	Глубине ния урс ды появившегося	i залегания во-, м установившегося
314 111,3	3	С1	Алевролит сильно трещиноватый с прослойками аргиллита	24,5		
315 114,1	1 2 3	aQi aQi Ci	Суглинок макропористый полутвердый Песок средней крупности Алевролит	8,0 19,0 24,6	18,0	18,0
316 123,7	1 2 3 4	eQ eQ c2 Ci	Суглинок с щебнем песчаника Щебень песчаника с супесчаным заполнителем пластичным Песчаник сильно трещиноватый выветрелый Алевролит с прослойками аргиллита	5,0 8,6 17,0 24,8	13,0	13,0
317 97,5	1 2 3	aQi aQi Ci	Суглинок заторфованный текучепластичный Песок мелкий плывунный Аргиллит и алевролит трещиноватые	4,3 7,5 11,2	4,3	2,0
318 98Л	1 2 3 4 5	aQi aQi aQi Ci Ci	Ил Торф Песок мелкий плывунный Алевролит трещиноватый Песчаник мелкозернистый	5,0 9,0 13,0 28,1 31,3	1,0 28,1	1,0 + 6, 5 над . устьем
319 125,0	1 2 3 4	eQ C2 Ci Ci	Суглинок с щебнем полутвердый Песчаник тонкозернистый глинистый Алевролит Песчаник трещиноватай	4,0 20,0 55,0 68,0	16,0 55,0	16,0 18,0
320 97,6	1 2 3 4	aQi aQi Ci Ci	Суглинок заторфованный текучепластичный Песок мелкий плывунный Алевролит трещиноватый Песчаник мелкозернистый	5,2 10,1 26,4 я 35,0	1,5 г 26,4	1,5 + 5,4 ' над устьем
321 100,2	1 2 3	aQi aQi Ci	Суглинок мягкопластичный Песок крупный плотный Песчаник мелкозернистый	6,1 12 14,0	6,1	3,3
164
Продолжение табл. 7.5
№ скв. и абс. отм. устья, м	№ слоя	Возраст горных пород	Описаные горных пород	Глубина залегания подошвы слоя, м (см. примечание*)	Глубина залегания уровня воды, м	
					появившегося	установившегося
322	1	eQ	Суглинок с щебнем песчаника	4,8		
134,6	2	eQ	Щебень с суглинистым запол-	10,1		
			нителем			
	3	с2	Песчаник сильно трещиноватый	12,0	2,3	2,3
	4	Cl	Алевролит	17,6		
	5	Т1	Долерит	44,8		
	6	Cl	Песчаник мелкозернистый кварц-карбонатный	48,4	44,6	32,1
323	1	edQ	Суглинок тугопластичный	6,2		
114,6	2	edQ	Суглинок с щебнем текучепластичный	8,2		
	3	Cl	Алевролит	17,6		
	4	Ti	Долерит	26,2		
	5	Cl	Песчаник мелкозернистый кварц-карбонатный	28,4	26,2	14,6
324	1	aQi	Суглинок полутвердый	12,2		
107,2	2	aQi	Песок крупный плотный	14,0	10,0	10,0
	3	Ci	Алевролит	19,9		
	4	Ci	Песчаник мелкозернистый кварц-карбонатный	28,4	19,9	10,2
	5	Ti	Долерит	36,0		
325	1	d&	Суглинок с щебнем	1,8		
138,8	2	Ti	Долерит трещиноватый	41,0	16,8	16,8
	3	Ci	Алевролит	52,0		
326	1	oQa	Суглинок с галькой полутвер-	6,3		
99,6			дый			
	2	oQa	Песок крупный плотный	12,4	6,3	3,2
	3	Ci	Алевролит	17,3		
	4	Ti	Долерит трещиноватый	35,0	17,3	3,2
327	1	deQ	Суглинок со щебнем песчани-	3,5		
133,6			ка и долерита			
	2	c2	Песчаник выветрелый	7,8	3,4	3,4
	3	Ci	Алевролит	29,2		
	4	Ti	Долерит трещиноватый в контакте, ниже монолитный	40,3	29,3	21,6
328	1	aQi	Суглинок полутвердый	7,2		
99,7	2	aQi	Песок средней крупности плотный	10,2	2,5	2,5
165
Продолжение табл. 7.5
№ скв. и абс. отм. устья, м	№ слоя	Возраст горных пород	Описаные горных пород	Глубина залегания подошвы слоя, м (см. примечание*)	Глубина залегания уровня ВОДЫ, м	
					появившегося	установившегося
328	3	С1	Алевролит	12,6		
99,7	4	С1	Песчаник мелкозернистый кварц-карбонатный	23,5		
329	1	aQi	Суглинок тугопластичный'	3,2		
109,2	2	aQi	Песок крупный средней плот-	15,2	13,0	13,0'
			ности			
	3	Г,	Долерит	43,2		
	4	Ci	Песчаник	46,4	43,2	10,2
330	1	dQ*	Суглинок полутвердый со	3,0		
134,3	2	Сг	щебнем и глыбами долерита Песчаник тонкозернистый глинистый выветрелый	9,3	6,2	6,2
	3	Ct	Алевролит трещиноватый выветрелый до глубины 5 м, ниже плотный водонепроницаемый	45,0		
	4	Tt	Долерит трещиноватый	59,4	45,0	38,1
331	1	aQi	Песок крупный рыхлый	5,2	1,5	1,5
97Л	2	aQt	Гравий с песчаным заполнителем рыхлым	11,4		
	3	Tt	Долерит трещиноватый выветрелый	13,5		
	4	Ci	Алевролит	26,2		
	5	Ci	Песчаник мелкозернистый	37,5	26,2	0,5
332	1	aQi	Суглинок макропористый по-	9,0		
112,4	2	aQi	лутвердый Песок средней крупности средней плотности	20,6	16,3	16,3
	3	Ci	Алевролит с прослоями ар-	42,6		
			гиллита			
	4	Ct	Песчаник мелкозернистый кварц-карбонатный	47,8	42,6	9,4
333	1	edQ	Суглинок со щебнем песчаника	4,0		
122,0	2	Сг	Песчаник мелкозернистый выветрелый до глубины 6 м	17,0	11,8	11,8
	3	Ct	Алевролит с прослоями ар-	51,0		
			гиллита			
	4	Ct	Песчаник мелкозернистый кварц-карбонатный	66,0	51,0	18,0
166
.га
4 ©375
100 о 100 200 300 400 500 м
Ь-г-г-Н-----1-----1 I ---------------1
Рис. 7.4. Геологическая карта 3:
1 — геологические границы; 2 — горизонталь рельефа; 3 — оползневые бугры; 4 — буровая скважина и ее номер; 5 — болото; 6 — линия разреза
Гдологический возраст				Колонка		Мощность, м	Краткое описание горных пород
Эра	Период !		Отдел	Стратиграфический индекс				
Кайнозойская	Четвертичный	Соврем.	aQ4			12	Супесь, суглинок, торф, песок разнозернистый, песок мелкий глинистый, ил, гравий и галька
							
		Верхний	аО3			15	Супесь (1) суглинок (2) песок глинистый (3)
		Нерасчле-ненные	edQ			1-4	Суглинок со щебнем и глыбами долерита
			edQ			2-8	Щебень и глыбы песчаника и долерита с песчаным и суглинистым заполнителем
Мезозойская	Триасовый	Нижний	Т,			30	'Диабаз (долерит) темно-серый тонкокристаллический, в зоне выветривания (З...5м) сильнотрещинова тый
Палеозойская	Каменноугольный	Средний	с2			28	Песчаник тонкозернистый, кварц -полевошпатовый на глинистом цементе, трещиноватый, непрочный, с прослоями алевролита, водоносный
				U х			
							
				Ш---Х			
							
							
				X г-			
		Нижний				»— —о	35	Алевролит серый трещиноватый, с прослоями аргиллита
					—		
			Су		—	— ——		
						—		
						,			
					— — _ —		
					_ — «_		
				1_Г	X-• X-	20	Песчаник мелкозернистый кварцево-карбонатный трещиноватый, водоносный
					-•х-х		
					• • -,х- • •		
Рис. 7.5. Стратиграфическая колонка к геологической карте 3
7.11.	Долина реки сложена песчаными и пылеватыми отложениями. В составе стока в естественных условиях значительную долю составляет взвешенный материал. На реке создана плотина с поверхностным водосливом через бетонный гребень плотины. Как изменился состав воды в реке ниже плотины? Как это отражается
168
на сохранности геологической среды в зоне водохранилища и в долине ниже плотины?
Пример ответа. Создание плотины привело к снижению скорости реки выше плотины и отложению там взвешенных в воде минеральных частиц. Происходит заиление водохранилища. Через гребень плотины в реку сливается осветленная вода, которая движется с прежними скоростями и способна захваты-
Рис. 7.6. Топографический профиль а и геологический разрез б участков горного предприятия:
вать ранее отложенные песчаные пылеватые и глинистые частицы.
1 — из штольни; 2 — углеспуск; 3 — бункер; 4 — железнодорожный путь
Ниже плотины активизировалась речная эрозия, которая всегда приводит к оползанию берегов и к обвалам. Вследствие этого разрушаются сельскохозяйственные угодья и застроенные территории, не защищенные набережными.
7.12.	В сводах памятника архитектуры XVII в., выстроенного на первой надпойменной террасе р. Волги, образовались трещины в
период строительства, а затем эксплуатации автострады и моста через реку. Для установле-
Рис. 7.7. Схематическая геологическая карта окрестностей курорта:
1, 2, 3 — месторождения песка и гравия; 4 — курорт; 5 — море
ния причин трещинообра-зования были пробурены две скважины: 13 около памятника и 14 (табл. 7.3) на стыке опоры моста и дороги в 20 м от памятника. Постройте геологический разрез по скважинам 13 и 14 и объясните, какие изменения геологической среды могли привести к деформации памятника, если изве
стно, что опоры моста устроены на свайных фундаментах из забивных свай.
7.13.	На горном предприятии проектируется
169
I
Рис. 7.8. Схематическая геологическая карта части водохранилища и продольный профиль по линии I—I:
1 — современные аллювиальные отложения поймы, песок мелкий, суглинок, мощность 15 м; 2 — верхнечетвертичные аллювиальные отложения первой надпойменной террасы, супесь, песок, мощность 30 м; 3— среднечетвертичные аллювиальные отложения второй надпойменной террасы, супесь, песок, мощность 50 м; 4 — верхнемеловые мергели с прослоями глин и глинистых пескрв; 5 — палеозойский гранит раздробленный; 6 — направление и угол падения слоев; 7— береговая линия водохранилища на абсолютной отметке НО м; 8 — плотина с водосливом; 9 — железнодорожный мост с двумя опорами в русле
стальной лоток (углеспуск) для транспортировки каменного угля из штольни самотеком, бункер на 500 т и железнодорожная ветка (рис. 7.6, а). Выбраны два участка с одинаковым рельефом, подходящие для устройства углеспуска. Геологические условия первого участка показаны на разрезе (рис. 7.6, б). Постройте геологический разрез для второго участка, расположив скважины 15 и 16 (табл. 7.3) соответственно в местах, указанных на разрезе. На втором участке верхняя половина склона лишена рыхлого покрова и сложена известняком. Вертикальный и горизонтальный масштабы 1:100. На каком из участков проектируемые сооружения лучше впишутся в геологическую среду и почему?
7.14.	На морском побережье проектируется расширение курортного поселка, для чего необходимо большое количество гравия и песка. Материал требуемого качества находится на пойме реки (см. уч. 7 на рис. 7.7), на первой надпойменной террасе (уч. 2), на морском пляже (уч. 5). Разработка какого из трех участков может нанести максимальный и какого минимальный вред курортному поселку и железной дороге, проложенной по берегу моря на глинистых отложениях палеогена, и почему?
7.15.	На реке (рис. 7.8) создается водохранилище. Место для плотины выбрано в сужении долины, выше железнодорожного моста, с целью не прерывать движение в период строительства. Проанализируйте геологическое строение участка плотины, назовите процессы, которые могут возникнуть в примыканиях плотины, в районе моста, на территории поселка, если не предусмотреть защиту геологической среды в окрестности плотины и поселка. Укажите места проявления процессов.
7.16.	Постройте схематический геологический разрез по линии I—I (см. рис. 7.8). Проанализируйте геологическое строение чаши водохранилища и выделите участки берегов с различной скоростью отступления берега вследствие абразионной переработки горных пород.
171
Рис. 7.10. Схема мостового перехода через реку:
1 — канал; 2 — река; 3—дамба; 4—дорога; 5 — мост
0,5 0	0.5 1,0	1,5 2.0 2,5 км
L  Й h— i Ьи и I...-.I
Рис. 7.11. Геологическая карта морского побережья с долиной реки:
7 — место для плотины, 2 и 3 — сады на высокой пойме речных террасах; 4 и 5 — поселки; 6 — мост железной дороги; 7 — направление течения;
8 — тектонический разлом с оперяющими его трещинами; 9 — береговая линия проектируемого водохранилища по НПУ
7.17.	Постройте геологиче-] ский разрез по данным бурения скважин 17, 18, 19 (см. табл. 7.3). Между скважинами расположено старое здание (рис. 7.9). Когда на месте скважины 18 был пройден строительный котлован до глубины 6 м, по старому зданию прошла трещина. Каковы причины деформации старого здания? Какие условия охраны геологической, среды следовало соблюсти при устройстве котлована, чтобы сохранить старое здание? Какая ошибка в смысле рационального использования геологической среды допущена при размещении старого здания?
7.18.	На равнинной реке шириной 50 м был устроен мостовой переход. Для упрощения производства работ мост был выстроен на пойме. Под ним выполнена выемка для пропуска воды (рис. 7.10). После пуска воды искусственное русло стало искривляться, устои моста и насыпь были подмыты. Мост пришел в аварийное состояние. В чем причина активной эрозии, если в канале вскрыты те же отложения, что лежат в берегах и на дне реки? Какие меры по охране основания моста и окружающей территории следовало принять до пуска воды?
7.19.	Проанализируйте геологическую карту (рис. 7.11) и объясните каким объектам могут нанести ущерб опасные геологические процессы в случае строительства плотины высотой 70 м на реке в указанном месте. Какие защитные или
172
компенсационные мероприятия можно предложить для предотвращения или возмещения ущерба. Есть ли здесь такие объекты, которым ни защита, ни компенсация по ним не потребуется? На карте уР-гранитный массив пермского возраста; N, mQ и aQ — неконсолидированные песчано-глинистые отложения поймы, пляжей, морских и речных террас. Неоген представлен преимущественно пылевато-глинистыми образованиями.
7.20.	Под новый микрорайон города в Ставропольском крае отведен незастроенный участок степи на берегу озера (рис. 7.12). Предусмотрено — одну половину его
использовать под многоэтажные жилые дома, школу, поликлинику, магазины и другие здания с сопровождающими их инженерными сетями связи, электроснабже-
0	100 200 300 400 500 м
Рис. 7.12. План участка проектируемого микрорайона:
1 — урез воды в озере; 2 — береговой уступ высотой 3 м; 3 — буровая скважина, ее номер, абсолютная отметка устья и глубина в метрах (в скобках); 4 — граница участка
ния, водонесущих ком-
муникаций; другую половину занять зелеными насаждениями без каких-либо сооружений. По данным девяти скважин территория имеет однородное геологическое строение. Она на всю разведанную глубину сложена лёссом. Уровень грунтовых вод повсюду встречен
на уровне озера.
Постройте: 1) геологические разрезы по скважинам; 2) карту величины абсолютной просадки грунта от собственного веса при замачивании. Карту стройте в изолиниях с шагом 0,25 м абсолютной просадки.
Ввиду малой ширины озера абразия на берегу незначительна. Каких геологических процессов следует опасаться при строительстве и эксплуатации микрорайона? Какие меры по защите геологической среды от этих процессов следует принять в ходе строительства? Какую половину застраивать?
173
8.	КОМПЛЕКТНЫЕ ЗАДАЧИ
8.1.	По данным табл. 7.4 и 8.1 с использованием сводных стратиграфических колонок (рис. 7.3 и 8.1) постройте геологическую колонку буровой скважины. Выделите водопроницаемые и водоупорные слои, зоны насыщения и аэрации, определите типы водоносных горизонтов, вскрытых скважиной. Укажите, какого возраста породы встречены при проходке скважины. Имеется ли в разрезе стратиграфический перерыв?
Таблица 8.1. Описание буровых скважин к геологической карте 4
№ скв. и абс. отм.	№ слоя	Возраст горных	Описание горных пород	Глубина залега-	Глубина залегания уровня воды, м	
устья, м		пород		ния подошвы, м	появившегося	устано-вившего-ся
101 4,2	1 2 3 4	т 04 т 04 Ку кг	Песок средней крупности, средней плотности Глыбы в песчаном заполнителе Глина черная твердая Известняк светло-серый, трещиноватый	12,5 16,4 193,0* 251,0*	4,0 (17.05) 193,0 (25.06)	4,0 (17.05) 193,0 4,2 (26.06)
102 з,з	1 2 3 4 5	mQt mQ4 Ку h h	Песок средней крупности, средней плотности Глыбы в песчаном заполнителе Известняк трещиноватый Алевролит серый Песчаник известковистый трещиноватый	6,6 17,2 44,9 158,8 175,0	з,о (15.07) 158,8 (05.07)	3,0 (15.07) 3,1 над устоем (0.07) „
103 86,9	1 2 3	dQ4 Ki	Суглинок со щебнем и глыбами Известняк-ракушечник Глина черная твердая	4,2 18,6 150,9	13,0 (28.03)	13,0 (29.03)
174
Продолжение табл. 8.1
№ скв. и	№ слоя	Возраст	Описание горных пород	Глубина	Глубина залегания	
абс. отм.		горных		залега-	уровня	ВОДЫ, м
устья, м		пород		ния по-	появив-	устано-
				дошвы, м	шегося	вившего-
						ся
103	4		Известняк трещинова-	344,0	150,9	80,3
86,9			тый		(14.05)	(15.05)
	5	•Л	Алевролит серый	456,2		
	6	/2	Песчаник трещинова-	480,0	456,2	79,5
			тый		(25.06)	(25.06)
104	1		Суглинок со щебнем и	3,8		
105,4			глыбами известняка			
	2	Кх	Известняк закарсто-	320,0	95,0	95,0
			ванный		(05.05)	(06.05)
	3	•Л	Алевролит серый	443,6		
	4	/2	Песчаник известкови-	458,0	443,6	95,5
			стый трещиноватый		(06.07)	(07.07)
105	1	обз	Лёсс	з,о		
32,7	2	а£»з	Песок средней крупно-	28,7	21,0	21,0
			сти средней плотности		(13.05)	(13/05)
	3	aQi	Песок крупный, средней плотности	59,0		
	4	/г	Песчаник трещиноватый	124,0		
106			Слой воды	6,0		
—6,2	1	mQt	Ил	4,5		
	2	mQ*	Песок средней крупности, средней плотности	11,7		
	3	mQt	Глыбы в песчаном за-	24,8		
			полнителе			
	4		Известняк трещиноватый	59,6		
	5	•6	Алевролит серый	283,7		
	6	Л	Песчаник известкови-	305,0	283,7	9,8 над
			стый трещиноватый		(10.07)	устьем (11.07)
107	1	aQi	Песок средней крупно-	14,0		
18,6			сти средней плотности			
	2	aQi	Песок крупный сред-	19,2	17,4	17,4
			ней плотности		(10.04)	(10.04)
	3		Известняк светло-серый трещиноватый	205,1		
	4	А	Алевролит серый	335,5		
	5	J2	Песчаник известкови-	385,5	335,5	12,9
			стый трещиноватый		(18.05)	(19.05)
108	1	aQi,	Песок мелкий рыхлый	4,0	4,0	4,0
5,1					(3.05)	(3.05)
175
Геологический возраст				Колонка	Мощность, м	Краткое описание горных пород
। Эра	Период	Отдел	Индекс			
Кайнозойская	Четвертичный	современный	dQ4	///^////	-	Суглинок с щебнем и глыбами
			dpQ4		-	Глина перемятая, комковатая, тугопластичная, местами текучая
						
			mQ4		-	Ил
					-	Песок средней крупности, средней плотности
					-	Глыбы с песчаным заполнителем
			aQ4	У/ //		Суглинок мягкопластичный бурый
					-	Супесь пластичная слабо заторфованная
					-	Песок мелкий рыхлый
					-	Песок гравелистый средней плотности
		верхний	aQ3	11 mi и i	-	Лесс
					-	Песок средней крупности, средней плотности
					-	Песок крупный средней плотности
		1	aQ1	11IIrun	-	Лесс
					-	Песок мелкий средней плотности
					-	Песок крупный средней плотности
			mQ1		-	Песок мелкий плотный
				/	Z	Z ,	-	Супесь пластичная с прослоями песка
					-	Песок пылеватый плотный
	*	* 4-	N1		20	Известняк-ракушечник трещиноватый
				I @ I © I		
Мезозойская	Мел	Верхний	K2		300	Глина черная с прослоями песчаников мелкозернистых кремнистых с линзами гипса (±) и ангидрида (у)
						
						
						
						
						
				J r 1 .		
						
						
				A	A	A	A	A		
						
						
						
				У У	"			
					т т т т	г		
		Нижний	Ki	f г т\т	180	Известняк плотный трещиноватый, местами закарстованный
				• । ।		
				1	11		
				1/1 , 1		
				iiii		
				1 к1 i -1т		
						
				।1		
				1	1	1		
	Юра	Мальм	J3		150	Аргиллит с прослоями алевролита
				" «——		
						
				1 ‘ , 1———		
				*	ч	*	*				
						—  у-		
		| Доггер	J2	•Г  •'/ ""'-Y	600	Песчаники на известковистом и глинистом цементе с прослоями алевролитов и аргиллитов
				• • -Y- • • I -  -J		
						
						
				$ • -Г- > ' ’•		
						
				г—V	с	?			
* * - плиоцен
* -неоген.
Рис. 8.1. Сводная стратиграфическая колонка к геологической карте 4
3 ®102
Рис. 8.2. Геологическая карта 4:
7— стратиграфические границы; 2 — границы стратиграфического несогласия; 3 — буровая скважина и ее номер; 4 — источник; 5 — линия разреза
Продолжение табл. 8.1
№ скв. и абс отм устья, м	№ слоя	Возраст горных пород	Описание горных пород	Глубина залегания подошвы, м	Глубина залегания уровня воды, м	
					появившегося	устано-вившего-ся
108 5,1	2 3 4 5 6 7 8	~	5?	Песок гравелистый, средней плотности Песок средней крупности средней плотности Песок крупный средней плотности Глина черная твердая Известняк светло-серый трещиноватый, закарстованный Алевролит серый Песчаник известковистый трещиноватый	11,7 36,6 49,1 238,2 433,7 551,1 558,0	238,2 (24.04) 551,1 (25.08)	0,0 (25.04) + 1,7 над устьем (26.08)
109 50,8	1 2		Глина черная твердая Известняк светло-серый трещиноватый	74,3 200,0	74,3 (11.06)	44,3 (12.06)
НО 42,0	1 2	dQ4 h	Супесь со щебнем песчаника Песчаник трещиноватый, выветрелый в верхней части слоя до глубины 14 м	8,8 60,0	32,1 (08.09)	32,1 (09.09)
111			Слой воды	10,3	+ 10,3	4- 10,3
—10,3	1 2 3		Известняк светло-серый Алевролит серый Песчаник трещиноватый с зеркалами скольжения (зона тектонического разрыва)	12,2 126,8 164,0	126,8 (12.01)	4- 13,5 над устьем (3.01)
112 9,1	1 2 3 4 5 6	О? О)	ГЧ — Б	<<	Суглинок со щебнем и глыбами Песок средней крупности, средней плотности Глина черная твердая Известняк светло-серый трещиноватый Алевролит серый Песчаник известковый трещиноватый	4,5 21,1 64,3 270,1 383,0 405,0	9,1 (21.06) 64,3 (10.02) 382,7 (15.05)	9,1 (21.06) 6,4 (11.02) 3,2 (16.05)
178
Продолжение табл. 8.1
№ скв. и абс. отм. устья, м	№ слоя	Возраст горных пород	Описание горных пород	Глубина залегания подошвы, м	Глубина залегания уровня воды, м	
					появившегося	установившегося
113	1		Суглинок со щебнем и	1,5		
41,5			глыбами			
	2		Глина твердая черная	280,6		
	3	А1	Известняк светло-се-	340,0	280,6	36,4
			рый трещиноватый		(10.09)	(11.09)
114	1	dQ.	Суглинок со щебнем и	12,9		
84,9			глыбами			
	2	*2	Глина черная твердая	165,3		
	3		Известняк светло-се-	416,0	165,3	73,0
			рый трещиноватый		(10.02)	(11.02)
	4	h	Алевролит серый	530,4		
	5	h	Песчаник известкови-	540,0	530,4	74,5
			стый трещиноватый		(2.10)	(03.10)
115	1	aQ.	Суглинок мягкопла-	2,2		
15,2			стичный			
	2	aQ.	Супесь иловатая пла-	11,5	3,4	3,4
			стичная		(30.06)	(30.06)
	3	aQ.	Песок гравелистый средней плотности	15,1		
	4	aQi	Песок средней крупности, средней плотности	21,3		
	5	aQi	Песок крупный плотный	33,9		
	6	•^i	Алевролит выветрелый трещиноватый	41,6		
	7	Ji	Песчаник трещинова-	100,0	41,6	3,1
			тый		(14.06)	(15.06)
116			Слой воды	15,7	+ 15,7	+ 15,7
—15,7	1	Ky	Известняк трещиноватый	205,5		
	2	Ji	Алевролиреерый	335,7		
	3	Ji	Песчаник известкови-	340,0	335,7	4-20,4
			стый трещиноватый, за-		(08.08)	над.
			карстованный			устьем (09.08)
117			Слой воды	10,5		
—10,5	1	mQ.	Песок мелкий рыхлый	16,0		
	2	mQ.	Глыбы в песчаном за-	20,0		
			полнителе			
	3	*2	Глина черная твердая	172,1		
179
Продолжение табл. 8. f
№ скв. и абс. отм. устья, м	№ слоя	Возраст горных пород	Описание горных пород	Глубина залегания подошвы, м	Глубина залегания уровня воды, м	
					появившегося	устано-вившего-ся 4
117	4	Кх	Известняк светло-се-	360,5	172,1	8,2 над \
—10,5	5	А	рый трещиноватый Алевролит серый	380,0	(02.11)	устьем (03.11)
118 52,1	1 2 3 4 5	mQi mQi mQi Кг Кх	Песок мелкий, плотный Супесь пластичная с прослоями песка мелкого Песок пылеватый, плотный Глина черная твердая Известняк светло-серый трещиноватый	6,8 11,2 23,7 290,4 306,0	5,2 (6.06) 290,4 (20.08)	5,2 (6.06) 42,2 (21.08)
119 105,8	1 2 3 4 5	dQ, к2 •6 /г	Суглинок со щебнем и глыбами Глина твердая черная Известняк светло-серый трещиноватый Алевролит серый Песчаник трещиноватый известковистый	8,6 85,3 355,1 480,4 500,0	6,0 (7.05) 94,3 (21.05) 480,4 (16.10)	6,0 (7.05) 91,3 (22.05) 95,6 (17.10)
120 30,5	1 2 3 4* 5	003 О0з о0з h h	Лёсс Песок средней крупности, средней плотности Песок крупный, средней плотности Алевролит серый Песчаник трещиноватый	6,0 27,4 53,1 120,2 140,0	17,0 (3.06) 120,2 (11.05)	17,0 (3.06) 17,3 (12.05)
121 2,5	1 2 3 4 5	mQ4 mQ4 Ki A Л	Песок мелкий рыхлый Глыбы в песчаном заполнителе Известняк трещиноватый Алевролит серый Песчаник известковистый трещиноватый	18,2 21,3 105,4 370,6 400,0	2,5 (17.06) 370,6 (20.09)	2,5 ' (17.06) 1,3 над устьем (21.09L
* В скважине 120' слой 4 отсутствует; под слоем 3 лежит слой 5.
180
Продолжение табл. 8.1
№ скв. и абс. отм. устья, м	№ слоя	Возраст горных пород	Описание горных пород	Глубина залегания подошвы, м	Глубина залегания уровня воды, м	
					появившегося	установившегося
122 50,8	1 2 3	«х J2	Известняк светло-серый трещиноватый Алевролит серый Песчаник известковистый трещиноватый	200,3 315,9 330,0	49,6 (02.03) 315,9 (05.06)	49,6 (03.03) 46,2 (06.06)
123 69,0	1 2 3 4	м ЛГ2 «х Ji	Известняк-ракушечник выветрелый Глина черная твердая Известняк светло-серый трещиноватый Алевролит серый	2,6 200,7 385,0 400,0	1,5 (06.07) 200,7 (08.10)	1,5 (07.07) 62,4 (09.10)
124 102,0	1 2 3 4	dQ. «х Ji Л	Суглинок со щебнем и глыбами Известняк трещиноватый закарстованный Алевролит серый Песчаник известковистый трещиноватый	3,0 304,2 416,0 452,0	93,1 (02.03) 416,0 (15.04)	93,1 (03.03) 93,5 (16.04)
125 30^	1 2 3 4	aQi aQi h	Лёсс Песок средней крупности, средней плотности Песок крупный средней плотности Песчаник известковистый	4,0 19,4 58,2 80,3	20,2 (16.06)	20,2 (17.06)
126 14,7	1 2 3 4 5	aQ. aQ. aQi aQi h	Супесь иловатая пластичная Песок гравелистый средней плотности Песок средней крупности, средней плотности Песок крупный плотный Песчаник трещиноватый	10,2 16,8 24,5 36,7 40,0	2,1 (21.05)	2,1 (22.05)
127 9,6	1 2 3	aQ. aQ. aQi	Песок мелкий, рыхлый Песок гравелистый, средней плотности Песок средней крупности, средней плотности	н,з 16,1 24,2	0,5 (2.07)	0,5 (3.07)
181
Продолжение табл. 8.1
№ скв. и абс. отм. устья, м	№ слоя	Возраст горных пород	Описание горных пород	Глубина залегания подошвы, м	Глубина залегания^ уровня воды, м	
					появившегося	установившего-ся
127 9,6	4 5	У2	Песок крупный средней плотности Песчаник трещиноватый	36,4 41,0		
128 9,8	1 2 3 4 5 6 7	а 04 аОд aQ4 aQi aQi А У2	Песок мелкий рыхлый Супесь иловатая пластичная Песок гравелистый средней плотности Лёсс текучий Песок крупный средней плотности Алевролит выветрелый Песчаник трещиноватый	5,1 10,4 16,6 22,3 31,8 45,0 91,0	0,5 (29.07) 45,0	0,5 (29.07) + 0,6 м над устьем
129 60,5	1 2 3 4 5	а » » о	Р	Суглинок со щебнем и глыбами Лёсс твердый Песок мелкий средней плотности Песок крупный с гравием и галькой средней плотности Песчаник известковистый трещиноватый	2,8 6,8 16,3 23,4 76,0	48,0 (12.06) 48,0 (04.05)	48,0 (05.05)
130			Слой воды			
—10,5	1 2 3 4 5	mQt mQt, h Zz	Ил Песок средней крупности средней плотности Известняк плотный трещиноватый, местами закарстованный Аргиллит с прослоями алевролита Песчаник известковистый и глинистый с прослоями алевролитов и аргиллитов	П,2 19,7 130,0 290,0 350,0	290,0 (16.04)	+ 15,0 над устьем (17.04)
131			Слой воды	10,8		
—10,8	1	mQi	Ил	10,2		
182
Продолжение табл. 8.1
№ скв. и абс отм. устья, м	№ слоя	Возраст горных пород	Описание горных пород	Глубина залегания подошвы, м	Глубина залегания уровня воды, м	
					появившегося	установившегося
"" 131	2	mQ4	Песок средней крупно-	21,6		
—10,8	3 4	h h	сти, средней плотности Алевролит серый Песчаник трещиноватый, известковистый	85,0 210,0	85,0 (1.06)	+ 15,0 над устьем (2.06)
132			Слой воды			
—Н,2	1 2 3 4	mQ4 h h	Ил Песок средней крупности, средней плотности Алевролит серый Песчаник трещиноватый, известковистый	12,0 19,6 97,0 200,0	97,0 (29.07)	+ 15,4 над устьем (30.07)
133 Л2	1 2 3 4 5	mQ^ mQn *1 z2	Слой воды Песок средней крупности, средней плотности Глыбы в песчаном заполнителе Известняк светло-серый, трещиноватый Алевролит серый Песчаник трещиноватый известковистый	7,2 11,3 15,2 44,9 158,6 175,0	158,6 (16.05)	+ 11,7 над устьем (18.05)
134			Слой воды	10,5		
—10,5	1 2 3 4 5 6	mQt mQi Кг /г	Ил Песок средней крупности, средней плотности Глина твердая черная Известняк светло-серый трещиноватый Алевролит серый Песчаник трещиноватый известковистый	9,6 29,8 42,0 243,0 372,0 420,0	42,0 (16.05) 372,0 (23.05)	+ 14,5 над устьем (17.05) + 17,0 над устьем (26.05)
183
Продолжение табл. 8.1
№ скв. и абс. отм. устья, м	№ слоя	Возраст горных пород	Описание горных пород	Глубина залегания подошвы, м	Глубина залегания уровня воды, м	
					появившегося	установившего-ся
135 7,0	1 2 3 4 5	aQi aQi aQi Кг *1	Суглинок мягкопластичный Песок мелкий рыхлый Песок средней плотности гравелистый Глина твердая черная Известняк светло-серый трещиноватый	7,0 21,3 32,8 60,0 140,0	60,0 (14.06)	5,5 (16.06)
136 21,0	1 2 3	О) . еч , —	Песок средней крупности, средней плотности Глина черная твердая Известняк светло-серый трещиноватый	24,0 97,0 125,0	20,0 (17.06) 97,0 (24.06)	20,0 (18.06) / 19,0 (26.06)
137 57,1	1 2 3 4 5 6 7	mQ\ mQi mQi К2 А Л	Песок мелкий плотный Супесь твердая с прослоями песка пылеватого Песок пылеватый, плотный Глина твердая черная Известняк светло-серый трещиноватый Алевролит серый Песчаник трещиноватый известковистый	8,6 12,8 24,8 186,0 365,0 444,0 485,0	9,0 (06.06) 186,0 (21.04) 444,0 (29.05)	9,0 (07.06) 48,1 (23.04) 48,1 (2.06)
138 12,8	1 2 3 4 5	aQi aQi aQi aQi h	Суглинок мягкопластичный Песок мелкий рыхлый Песок гравелистый средней плотности Песок крупный средней плотности Песчаник известковистый трещиноватый	3,2 8,1 17,4 39,1 60,0	2,0	2,0
139 35Д)	1 2 3 4	aQi aQi aQi h	Лёсс Песок средней крупности средней плотности Песок крупный, средней плотности Песчаник трещиноватый известковистый	32,3 56,7 320,0	24,0 (21.06)	24,0 (22.06)
184
Варианты	№ скважины	Варианты	№ скважины	Варианты	№ скважины
8.1.1	201	8.1.11	221	8.1.21	112
8.1.2	203	8.1.12	224	8.1.22	114
8.1.3	207	8.1.13	101	8.1.23	115
8.1.4	212	8.1.14	102	8.1.24	116
8.1.5	213	8.1.15	103	8.1.25	117
8.1.6	214	8.1.16	104	8.1.26	119
8.1.7	216	8.1.17	106	8.1.27	120
8.1.8	217	8.1.18	107	8.1.28	121
8.1.9	218	8.1.19	108 '	8.1.29	123
8.1.10	220	8.1.20	111	8.1.30	124
Указание. Порядок составления геологической колонки приведен в примере к задаче 2.21, пример ее оформления —на рис. 2.7.
Таблица 8.2. Значение коэффициентов фильтрации и пористости (трещинной пустотности) пород, залегающих в пределах геологических карт 1...4
Наименование горной породы	Кф, м/суг	п, доли ед.
Крупнообломочные породы	200...60	о,з
То же, с суглинистым заполнителем	0,4...2	0,32
Песок гравелистый и крупный	60...10	0,30...0,32
Песок средней крупности и мелкий	10...1	0,36...0,38
Супесь	0,1...0,8	0,40...0,46
Суглинок плотный	0,001	0,43
Суглинок макропористый	о,з	0,47
Глина	1 • 10’5	0,45
Алевролит и аргиллит монолитные	—1 • ю-4	0,01...0,02
Алевролит и аргиллит трещиноватые	0,01...0,1	0,02...0,03
Гранит трещиноватый и выветрелый	1,5...0,5	0,003...0,05
Варианты
Номер карты и рисунка
8.2.1
1, рис. 2,5
8.2.2
2, рис. 7.3
8.2.3
3, рис. 7.5
8.2.4
4, рис. 8.1
Указание. Для чтения карты используйте соответствующую сводную стратиграфическую колонку (см. рис. 2.6, 7.3, 7.5 и 8.1).
8.2.	Прочитайте и кратко опишите геологическую карту (см. рис. 2.5, 7.2, 7.4 и 8.2), в том числе долину реки, пойму, террасы, борта долины, уклоны реки и местности, возможные проявления геологических процессов, родники, болота, геологическое строение района, выходы на поверхность коренных пород.
185
8.3.	Снимите на кальку копию карты 2 (см. рис. 7.2), раскрасьте ее в соответствии с международной стратиграфической шкалой (сц„ прилож. 7) и постройте геологический разрез по линии, указанной' ниже, с использованием геологической карты 2, стратиграфической колонки к ней (см. рис. 7.3) и описания буровых скважин (см. табл, 7.4). На разрезе покажите литологический состав и возраст горных? пород, уровни подземных вод, абсолютные отметки и глубину залегания слоев и забоя скважины. Рекомендуемые масштабы: горизонтальный 1:10 000, вертикальный 1:1000.
Варианты	Разрезы	Варианты	Разрезы	Варианты	Разрезы
8.3.1	I—I	8.3.4	IV—IV	8.3.7	VII—VII ”
8.3.2	II—II	8.3.5	V—V	8.3.8	VIII—VIII
8.3.3	III—III	8.3.6	VI—VI	8.3.9	IX—IX
				8.3.10	X—X
				8.3.11	XI—XI
Указание. Порядок и пример построения разреза дан в задаче 2.22. При? построении разреза до карте 2 можно пользоваться этим примером, учитывая особенности данной карты. На ней изображен участок с низкогорным рельефом, где породы смяты в складки и прорезаны глубокими долинами. В районе имеют место разнообразные геологические процессы, последствия которых выражены на геологической карте. Перед построением разреза необходимо разобраться в геологической истории района и понять его геологическое строение. Далее следует выявить для себя основные геоморфологические элементы территории: долину реки с поймой и террасой, долину ручья с конусом выноса, морскую террасу и оползневые бугры. Требуется также выявить форму залегания мезозойских и кайнозойских отложений. Например, в районе скважин 205 и 222 в С — В части карты граница между К\ и К2 опускается с горизонтали 520 м до горизонтали 490 м на определен-, ном расстоянии, которое можно определить по масштабу карты. Отсюда нетрудно установить наклон пласта для данного направления. Строго наклон границы пласта, как и всякой плоскости, можно определить по трем точкам, координаты которых можно снять с карты.
Подземные воды приурочены к нескольким водопроницаемым слоям. Местами они имеют свободную поверхность, местами приобретают напор.
8.4.	Снимите копию карты 3 в масштабе 1:10 000 (см. рис. 7.4), раскрасьте ее в соответствии с международной стратиграфической шкалой (см. прилож. 7) и постройте геологический разрез по линии, указанной ниже, с использованием геологической карты 3, сводной стратиграфической колонки к ней (см. рис. 7.5) и описания буровых скважин (см. табл. 7.4). На разрезе покажите литологический состав и возраст горных пород, уровни подземных вод, абсолютные отметг ки и глубины залегания всех слоев. Рекомендуемые масштабы: горизонтальный 1:5000, вертикальный 1:500.
186
Варианты	Разрезы	Варианты	Разрезы	Варианты	Разрезы
8.4.1	I—I	8.4.5	V—V	8.4.9	IX—IX
8.4.2	II—II	8.4.6	VI—VI	8.4.10	X—X
8.4.3	III—III	8.4.7	VII—VII	8.4.11	XI—XI
8.4.4	IV—IV	8.4.8	VIII—VIII	8.4.12	XII—XII
Пример построения геологического разреза I—I (вариант 8.4.1). Техническая часть работы при построении разрезов по карте 3 принципиально не отличается от описанной в задаче 2.22, однако надо учитывать, что геологическая история развития района, показанного на этой карте, совершенно иная.
В частности, в мезозое в начале триасового периода (Т0 в толщу морских отложений внедрилась магма основного состава, которая раздвигала и разрывала слои. Вследствие остывания и кристаллизации магмы образовалась горная порода долерит, очень близкая по структуре и составу к диабазу. Форма залегания долерита — силл—магматическое тело пластовой формы. Мощность силла переменная. Пласт иногда залегает горизонтально, как в районе скважины 304, а иногда — наклонно. Граница силла неровная. Осадочные породы у контакта с силлом местами раздроблены и обожжены — превращены в метаморфическую породу роговик.
Четвертичный период кайнозойской эры отмечен рыхлыми песчано-глинистыми отложениями элювиального, делювиального, аллювиального, болотного и оползневого происхождения. Элювий залегает на водораздельных участках и постепенно вниз по разрезу переходит в коренные породы —долерит, песчаники, алевролиты. На склонах залегает делювий, а в долине —речные отложения, которые представлены древним комплексом первой надпойменной террасы (д03) и современным комплексом поймы (aQi). Оползневые отложения формируются в настоящее время за счет оползания на пойму глинистых продуктов выветривания нижнекаменноугольных отложений.
Для проведения границ слоев на разрезе используют геологическую историю. На миллиметровке до проведения границ необходимо построить топографический профиль, нанести колонки скважин с указанием границ слоев и стратиграфических индексов, а также стратиграфические границы на линии профиля. Проведение границ начинают с древнейшей между Q и С2. Она проходит горизонтально, на что указывает ее одинаковое высотное положение в скважине 304 и в обнажениях на правом берегу реки (см. рис. 7.5). Граница между долеритом и песчаником (С\) на данном разрезе также проходит горизонтально. На это указывает ее форма на карте: граница следует вдоль горизонталей. Это подтверждается также высотным положением границы в скважине 304.
Элювий слоем примерно постоянной мощности покрывает водораздел. Мощность элювия зависит от состава пород, на которых он развит, поэтому рекомендуется при построении использовать данные по различным скважинам, которые не встречаются на разрезе, но вскрывают интересующие нас породы.
Рассмотрим аллювий первой надпойменной террасы. Граница аллювиальных отложений на данном разрезе не вскрыта скважинами. Ложе аллювия —это дно некогда существовавшей долины. Оно относительно ровное и на рассматриваемом разрезе вряд ли находится выше или ниже, чем на соседних разрезах. Определяют высотное положение подошвы аллювия по скважинам 314 и 315. Оно одинаково. По данным этих скважин рисуют подошву аллювия. Состав аллювия берут из описания скважин 314 и 315. Аллювий поймы залегает в более глубоком врезе, как указывает колонка скважины 110. По скважинам 312, 313, 317, 318 и другим можно убедиться, что скважина нашего разреза вскрыла характерное положение нижней границы современных речных отложений (aQ4). Рисуют ее, как показано на разрезе. Борта долины—элементы вреза. Они имеют подземное продолжение, далее они плавно
187
переходят в плоское дно долины. Оползневые накопления залегают в форме лин& грунта на пойме и на склонах, перекрывая современные речные отложения.
Подземные воды наносят на разрез по рекомендациям, приведенным в задаче. 2.22.1. Используют также сведения о подземных водах, приведенные на карте, именно: в пунктах выхода на поверхность источников, по берегам рек и болот поверхность грунтовых вод совпадает с поверхностью земли.
8.5.	Снимите копию карты 4 масштаба (см. рис. 8.2), раскрасьте' ее в соответствии с международной стратиграфической шкалой (см. прилож. 7) и постройте геологический разрез по линии, указанной ниже, с использованием геологической карты, сводной стратиграфической колонки к ней (см. рис. 8.1) и описания буровых скважин (см. табл. 8.1). На разрезе покажите литологический состав и возраст горных пород, уровни подземных вод, абсолютные отметки и глубины залегания слоев и забоев скважин. Рекомендуемые масштабы: горизонтальный 1:5000, вертикальный 1:500.
Варианты	Разрезы	Варианты	Разрезы	Варианты	Разрезы
8.5.1	I—I	8.5.5	V—V	8.5.9	IX—IX
8.5.2	П—-II	8.5.6	VI—VI	8.5.10	X—X
8.5.3	III—III	8.5.7	VII—VII		
8.5.4	IV—IV	8.5.8	VIII—VIII		
Указания. До построения разреза необходимо проанализировать геологическую карту и геологическое строение местности. Порядок построения разреза приведен в решении к задаче 2.22.1. При этом учитывают особенности данной карты. На ней изображено море и прибрежный низкогорный рельеф с долиной реки. Горные породы смяты в крупные складки, имеется скрытый под четвертичными отложениями тектонический разрыв. Он обнажен только между скважинами 109 и 124 на разрезе VIII—VIII. Формы рельефа разнообразны: пойма и речные террасы, водораздельные хребты, две морские террасы разного возраста, оползневые цирки, клиф, морские косы и пляжи. Все эти элементы необходимо найти на геологической карте.
Определяют простирание и падение слоев юрских и меловых отложений к югу от скважин 109 и 119. Здесь граница к '2 опускается с абсолютной отметки 120 м до абсолютной отметки 10 м на кор ;ком отрезке борта долины. Пользуясь масштабом карты, определяют длину отрезка и уклон. Аналогично можно определить наклон той же границы на осц-овах Западном и Восточном и в районе скважины 124. Оценив положение класгов, находят на территории карты крупную синклинальную складку и менее крупную антиклинальную складку в море.
На площади карты отмечают процессы эрозии, абразии, оползания, аккумуляции речных и морских отложений. Находят участки проявления этих процессов.
Подземные воды представлены двумя артезианскими горизонтами, грунтовыми водами в аллювиальных и современных морских отложениях. Верховодка имеется в отложениях неогеновой и нижнечетвертичной морских террас. Источники указывают места разгрузки подземных вод.
188
8.6.	Используя геологическую карту, сводную стратиграфическую колонку к ней и ранее построенные по карте разрезы (одна из задач 2.22, 8.3, 8.4 и 8.5), дайте краткое описание указанного ниже раздела инженерно-геологического отчета.
Варианты	Наименование раздела	Номер карты
8.6.1	Геоморфология (рельеф, речная сеть, история их развития)	1, рис. 2.5
8.6.2	То же	2, рис. 7.3
8.6.3	» »	3, рис. 7.5
8.6.4	» »	4, рис. 8.1
8.6.5	Геологическое строение (тектоника, стратиграфия, геологическая история)	1, рис. 2.5
8.6.6	То же	2, рис. 7.3
8.6.7	» »	3, рис. 7.5
8.6.8	» »	4, рис. 8.1
8.7.9	Гидрогеология (виды подземных вод, источники и области питания и разгрузки, направление течения, связь с поверхностными водами)	1, рис. 2.5
8.6.10	То же	2, рис. 7.3
8.6.11	» »	3, рис. 7.5
8.6.12	» »	4, рис. 8.1
8.6.13	Современные геологические процессы (существующие и возможные), физико-механические свойства грунтов	1, рис. 2.5
8.5.14	То же	2, рис. 7.3
8.6.15	» »	3, рис. 7.5
8.6.16	» »	4, рис. 8.1
8.6.17	Заключение об инженерно-геологических условиях строительства различных видов сооружений (речных и морских гидротехнических, промышленных, гражданских, гидромелиоративных, дорожных и др.)	1, рис. 2.5
8.6.18	То же	2, рис. 7.3
8.6.19	» »	3, рис. 7.5
8.6.20	» »	4, рис. 8.1
8.6.21	Охрана окружающей геологической среды	1, рис. 2.5
8.6.22	То же	4	2, рис. 7.3
8.6.23	» »	3, рис. 7.5
8.6.24	» »	4, рис. 8.1
Указания.
1.	Существующие геологические процессы (варианты 8.6.13...8.6.16) можно определить непосредственно по карте, а те, которые могут возникнуть от строительства, следует выявить после анализа инженерно-геологических и гидрогеологических условий с учетом предполагаемого строительства. Ответ на эту часть вопроса не 189
может быть однозначным. Рекомендуется поэтому предложить какой-либо вариант сооружения (гидротехнический объект, трубопровод, промышленный комплекс, дорога и т. д.) и применительно к нему описать возникновение, прекращение или дальнейшее развитие геологических процессов. Физико-механические свойства грунтов можно описать условно, применительно к развитым в пределах карты горным породам, используя цифровые данные, приведенные в задачах гл. 3.
2.	Конкретный объект для выполнения вариантов 8.17...8.20 указывается преподавателем или определяется студентом применительно к его специальности. Необходимо указать 2...3 возможных участка строительства, отразить положительные и отрицательные стороны при возведении сооружения на каждом из них.
3.	По вариантам 8.6.21...8.6.24 следует наметить мероприятия по предупреждению возникновения нежелательных геологических процессов, таких как (подтопление, просадка, суффозия, обвалы и т. д.) в связи со строительством конкретных зданий и сооружений. Применительно к существующим геологическим процессам следует указать возможные пути уменьшения их вредного влияния на окружающую среду. Например, для стабилизации оползней на морском побережье необходимо сдерживать абразию путем устройства волноломов.
8.7.	Используя указанную ниже геологическую карту, сводную: стратиграфическую колонку к ней и описание буровых скважин, составьте карту инженерно-геологического районирования, выделив на ней районы с примерно одинаковыми условиями строительства объектов определенного вида (по указанию преподавателя): > промышленного, гражданского, сельскохозяйственного, дорожного и др. Краткую характеристику районов дайте в табличной форме (образец приведен в табл. 8.3).
Варианты	Номер карты и рисунка
8.7.1	1, рис. 2.5, 2.6
8.7.2	2, рис. 7.3, 7.4
8.7.3	3, рис. 7.5, 7.6
8.7.4	4, рис. 8.5, 8.6
Указание. Выделяемые участки представляют собой относительно однородные геологические образования, сформированные одним или несколькими геологическими процессами. В качестве отдельного участка может быть выделена речная терраса, сложенная отложениями одного возраста и одного генетического типа, морская терраса, водораздельная поверхность или другое образование. Например, на карте 4 в качестве участка может быть выделен уступ морской террасы к востоку от устья реки. Для подобного участка характеристика приведена в табл. 8.3.
8.8.	Для участка карты 1 (см. рис. 2.5) постройте карту гидроизогипс на топографической основе масштаба 1:5000, определите с использованием табл. 2.1 и 8.2 скорость фильтрации, действительную скорость и единичный расход грунтового потока между двумя 190
точками (по выбору студента). Сечение горизонталей и гидроизогипс примите через 0,5 м.
Варианты	Участок карты 1	Варианты	Участок карты I
8.8.1	К северо-востоку от II—II и VIII—VIII	8.8.8	К северу от IV—IV
8.8.2	К северо-западу от II—II и XI—XI	8.8.9	К югу от II—II
8.8.3	К юго-западу от IV—IV и XI—XI	8.8.10	Между II—II и V—V
8.8.4	К юго-востоку от IV—IV и VII—VIII	8.8.11	Между VIII—VHI и X—IX
8.8.5	К востоку от VIII—VIII, между III—III и V—V	8.8.12	К западу от XI—XI, между III—III и V—V
8.8.6	К западу от VIII—VIII	8.8.13	Между VIII—VIII и XI— XI
8.8.7	К востоку от X—X	8.8.14	Вся карта
Указание. Пример построения карты гидроизогипс дан в задаче 4.45 и на рис. 4.14, а примеры определения скоростей и единичного расхода потока —в задачах 4.21 и 4.22.
На построенной по условию задачи 8.8 карте гидроизогипс проведите гидроизобаты сечением через 1 м и выделите штриховкой участки с различной глубиной залегания уровня грунтовых вод. Номера вариантов соответствуют задаче 8.8.
Указание. В примерах к задачам 4.45 и 4.46 поясняется, как проводить гидроизобаты, а на рис. 4.14 приведены гидроизобаты (пунктиром) и заштрихован участок с глубиной залегания УГВ менее 2 м.
8.9.	Для участка карты 3 постройте карту гидроизогипс, используя данные табл. 7.5. Построение выполните на кальке, положив ее на рис. 7.4. Для каждой скважины укажите абсолютную отметку УГВ. Изогипсы проведите через 1 м. Определите действительную скорость грунтовых вод.
Варианты	Участок карты
8.9.1 8.9.2 8.9.3 8.9.4 8.9.5	Северная половина карты Южная половина карты Левый берег реки Правый берег реки Вся карта
Для участка карты 3 постройте карту гидроизопьез, используя данные табл. 7.5. Построение выполните на кальке, наложив ее на 191
рис. 7.4. Для каждой скважины укажите абсолютную отметку пьезометрической поверхности. Изолинии проведите через 1 м. Определите направление и действительную скорость потока. Варианты примите по данным таблицы.
8.10.	Для участка карты, указанного в задаче 8.8, постройте в масштабе 1:5000 карту гидроизопьез (пьезоизгогипс) напорных вод, используя данные табл. 2.1. На карте укажите абсолютные отметки пьезометрического уровня, в каждой скважине пунктирными стрелками направление потока напорных вод. Сечение изолиний примите через 0,5 м. Определите с использованием табл. 8.2 скорость фильтрации и действительную скорость потока между двумя точками (по выбору студента). Номера вариантов соответствуют задаче 8.8. Например, варианту 8.10.4 соответствует 8.8.4, т. е. участок расположен к Ю — В от лини IV—IV и VIII—VIII.
Указание. Карта гидроизопьез строится аналогично карте гидроизогипс (см. пример к задаче 4.45 и указание к задаче 4.47).
8.11.	Определите с использованием геологической карты 1 (см. рис. 2.5) и данных табл. 2.1 и 8.2 направление и действительную скорость потока грунтовых вод на площади между указанными ниже скважинами.
Варианты	№ скважины	Варианты	№ скважины	Варианты	№ скважины
8.11.1	5, 8, 7	8.11.4	3, 6, 25	8.11.7	6, 9, 11
8.11.2	8, 14, 26	8.11.5	15, 19, 20	8.11.8	9, 15, 27
8.11.3	7, 8, 4	8.11.6	13, 22, 17	8.11.9	6, 9, 27
Указание. См. пример решения задачи 4.18.1.
8.12.	Для указанного ниже участка карты 4 (см. рис. 8.2) постройте в масштабе 1:5000 карту гидроизопьез (пьезоизогипс) водоносного горизонта К\, используя данные табл. 8.1. На карте укажите абсолютные отметки пьезометрического уровня в каждой скважине. Примите сечение изолиний через 0,5 м. Пунктирными стрелками покажите направление потока напорных вод, условной штриховкой (или раскраской) выделите области питания и разгрузки, если они попадают на заданный участок карты. Определите с помощью табл. 8.2 скорость фильтрации и действительную скорость потока между двумя точками (по выбору студента).
192
Таблица 8.3. Характеристика инженерно-геологических районов и подрайонов
Характеризуемые особенности		Характеристика по районам и подрайонам		
территории	I	II	III
1.	Местоположение и примерная площадь, га 2.	Рельеф 3.	Водотоки и водоемы 4.	Грунты, скальные и нескальные 5.	Мощность четвертичных отложений 6.	Подземные воды (перечислить водоносные горизонты) 7.	Глубина до первого от поверхности уровня подземных вод 8.	Природные и техногенные геологические процессы 9.	Приращение сейсмической балльности по грунтовым условиям (по табл. 7 приложения) 10.	Категория сложности инженерно-геологических условий (по табл. 22 приложения)	Водораздельный хребет, в южной части карты площадь около 10 га Узкое плоскогорье с обрывом к югу и отлогим спуском к северу, абс. отм. 120 м. Уклоны до 1,0 Прорезан рекой, возвышается над ней на 120 м Сверху четвертичные элювиальные и делювиальные отложения — щебень и глыбы с суглинистым заполнителем — нескальные грунты. Ниже известняк мелового возраста — скальный грунт от 13,8 на северном склоне хребта, до 0 м на обрыве южного склона Безнапорный водоносный горизонт в известняках мела, напорный в песчаниках юры НО м выветривание известняков, касет, обвальное обрушение краевых частей водораздельного плато —1 балл, как на скале Категория III, условия сложные, т. к. широко развиты опасные геологические процессы		
Примечание. Пример приведен для карты 4.
Приращение сейсмической балльности на водоразделе с учетом рельефа и опасных процессов может существенно повыситься в сравнении с указанным в строке 9 и стать положительным.
8.13.	Постройте карту гидроизопьез по условию задачи 8.12 для водоносного горизонта /з на карте 4.
7-201	193
Варианты	Участок карты	Варианты	Участок карты
8.12.1	К северо-западу от III—III и VIII—VIII	8.12.5	К северу от VII—VII
8.12.2	К северо-востоку от II—II и VIII—VIII	8.12.6	К югу от VII—VII
8.12.3	К юго-западу от III—III и VI—VI	8.12.7	К западу от II—II
8.12.4	К юго-востоку от II—II и VI—VI	8.12.8	Вся карта
8.14.	По данным табл. 2.1, 7.4, 8.1 и 8.2 постройте схему и определите дебит совершенной скважины при откачке грунтовых вод, если понижение уровня равно 0,1 мощности водоносного пласта, диаметр скважины 0,3 м.
Варианты	№ скважины	Варианты	№ скважины	Варианты	№ скважины	Варианты	№ скважины
8.14.1	2	8.14.13	17	8.14.25	205	8.14.37	102
8.14.2	3	8.14.14	18	8.14.26	208	8.14.38	101
8.14.3	4	8.14.15	19	8.14.27	210	8.14.39	107
8.14.4	6	8.14.16	20	8.14.28	211	8.14.40	112
8.14.5	7	8.14.17	21	8.14.29	212	8.14.41	114
8.14.6	8	8.14.18	22	8.14.30	213	8.14.42	115
8.14.7	11	8.14.19	25	8.14.31	214	8.14.43	118 ,
8.14.8	12	8.14.20	26	8.14.32	216	8.14.44	120
8.14.9	13	8.14.21	27	8.14.33	218	8.14.25	121
8.14.10	14	8.14.22	201	8.14.34	220	8.14.46	22
8.14.11	15	8.14.23	203	8.14.35	221	8.14.47	123
8.14.12	16	8.14.24	204	8.14.36	108	8.14.48	124
Указание. Пример решения приведен в задаче 4.28.
8.15.	Поданным табл. 2.1, 7.4 и 8.2 постройте схему и определите дебит совершенной скважины при откачке напорных вод, если мощность водоносного пласта, где он вскрыт не полностью, условно равна 20 м, понижение уровня —0,1 величины напора над подошвой верхнего водоупора, диаметр скважины —0,3 м.
8.16.	На реке (см. рис. 2.5) проектируется плотина по створу III—III или по створу IV—IV.
8.16.1.	Объясните, в каком створе рациональнее по геологическим соображениям разместить плотину высотой 25 м. При ответе надо иметь в виду, что возвышенность, показанная в юго-восточном углу карты, протягивается на север. Наиболее выгодные геологические условия для строительства: сужение долины, нерастворимые 194
водонепроницаемые слабо сжимаемые грунты. Необходимо также учитывать ущерб геологической среде от создания плотины (затопление, подтопление, нарушение устойчивости склонов).
Варианты	№ скважины	Варианты	№ скважины	Варианты	№ скважины	Варианты	№ скважины
8.15.1	2	8.15.14	17	8.15.27	216	8.15.40	113
8.15.2	3	8.15.15	19	8.15.28	217	8.15.41	114
8.15.3	4	8.15.16	20	8.15.29	218	8.15.42	115
8.15.4	5	8.15.17	21	8.15.30	220	8.15.43	117
8.15.5	6	8.15.18	22	8.15.31	221	8.15.44	118
8.15.6	7	8.15.19	23	8.15.32	101	8.15.45	119
8.15.7	8	8.15.20	24	8.15.33	102	8.15.46	120
8.15.8	9	8.15.21	201	8.15.34	103	8.15.47	121
8.15.9	11	8.15.22	203	8.15.35	104	8.15.48	122
8.15.10	12	8.15.23	212	8.15.36	106	8.15.49	123
8.15.11	13	8.15.24	213	8.15.37	107	8.15.50	25
8.15.12	14	8.15.25	214	8.15.38	109	8.15.51	26
8.15.13	15	8.15.26	215	8.15.39	111	8.15.52	27
8.16.2.	Нормальные подпорные уровни в водохранилище : 1 — абсолютная отметка ПО м; 2 — абсолютная отметка 115,5 м; 3 — абсолютная отметка 125 м. Объясните, какой из трех подпорных уровней и почему нанесет минимальный ущерб геологической среде.
8.17.	На реке, показанной на карте 2 (см. рис. 7.2), проектируется плотина. Намечено три конкурирующих створа. Нижний пересекает реку по линии VIII—VIII, следующий —посередине между линиями II—II и VIII—VIII, последний —в крайней северо-западной части карты. Какой из створов рационально использовать по геологическим соображениям? При ответе учесть, что:
наиболее удачный участок должен отвечать следующим требованиям: узкая долина; водонепроницаемые слабо сжимаемые грунты; нерастворимые грунты; малый ущерб окружающей геологической среде от сооружения (затопление, подтопление, нарушение устойчивости склонов долины). Для более детального изучения геологического строения целесообразно использовать сводную стратиграфическую колонку (см. рис. 7.3) и результаты бурения скважин (табл. 7.4).
8.18.	Проанализируйте рельеф и строение долины реки по карте 3 (см. рис. 7.4) и определите с использованием табл. 7.5 наиболее рациональный участок для устройства плотины на реке, учитывая, что минимальный объем работ в сужении долины, а наибольшая
195
Рис. 8.3. Топографический профиль
надежность сооружения будет достигнута, если основание сложено скальными водонепроницаемыми нерастворимыми грунтами.
8.19.	По результатам бурения четырех скважин, приведенным ниже, постройте геологический разрез, определите гидравлический уклон и расход потока между скважинами 1—3 и 3—4. Скважины расположены на одной прямой на расстоянии 100 м друг от друга. Коэффициент фильтрации песка 1 м/сут. Масштабы примите: горизонтальный 1:2000, вертикальный 1:200. В какой части разреза и почему инженерно-геологические условия более благоприятны для строительства капитального жилого здания?
№ скважины и абс. отм. устья, м	Геологический индекс	Мощность слоя	Наименование горной породы	Глубина до УГВ, м
1	mQ3	6,5	Песок мелкий	3,0
462	mQ2	2,0	Глина	
2	eolQ4	5,0	Песок пылеватый	
50Д	mQ2	0,8	Песок мелкий	
3	mQ2	6,о	Песок мелкий	3,2
4бД	mQ2	1,6	Глина	
4	mQ2	6,0	Песок мелкий	3,5
4М	mQ2	1,4	Глина	
8.20.	По результатам бурения пяти скважин, приведенным ниже, постройте геологический разрез. Продольный профиль разреза и расположение скважин показаны на рис. 8.3. Расстояние между скважинами 50 м. Примите масштабы: горизонтальный: 1:1000, вертикальный 1:500. Глубина реки 1,5 м.
8.20.1.	На каком из участков разреза инженерно-геологические условия наиболее благоприятны для строительства промышленных и гражданских зданий?
196
№ скважины и абс. отм. устья, мм	Геологический индекс	Мощность слоя	Наименование горной породы	Глубина до УГВ, м
1 775^2	N,	18,0 5,0	Галечник Мергель	$0
2 769Д)	в 04 aQ, n2	1,0 2,5 7,6 з,о	Супесь Песок мелкий Мергель Глина	3,0
3 783,3		18,0 2,0	Мергель трещиноватый Глина тугопластичная	16,8
4 784,1	УУ2 К	12,0 4,5	Мергель трещиноватый Глина тугопластичная	11,5
5 790Д)	n2	10,0	Мергель	5,0
8.20.2.	Укажите места развития боковой и донной эрозии и возможного возникновения оползней.
8.20.3.	Укажите участки со скальными и нескальными основаниями сооружений.
8.21.	Построить геологический разрез по трем скважинам, расположенным через 50 м. Глубина скважин по 10 м. На месте скважины 2, в середине разреза, он пересекает ось проектируемой траншеи. Глубина траншеи 5 м, ширина по дну 2 м. Определить приток подземных вод на 1 п. м. траншеи, если линия разреза перпендикулярна гидроизогипсам, а траншея следует вдоль гидроизогипс, (рис. 8.4).
Данные по скважинам:
Рис. 8.4. Схема расположения скважин к задаче 8.22
Номера скважин	1	2	3
Абс. отметка устьев, м Описание слоев 1. Песок мелкий, рыхлый р =1,7, ЛГф = 2 м/сут; aQ3 2. Суглинок полутвердый, водонепроницаемый, g£?2 Подземные воды встречены и установились на глубине, м	112 от 0,0 до 6,0 м по 1,5	НО от 0,0 м до 4,0 м дошва не вскрь °,°	114 от 0,0 м до 8,0 м гга 3,0
197
8.22.	Построить геологический разрез по двум скважинам, расположенным через 50 м. Глубина скважин по 15 м. Описание скважин приведено ниже:
а)	Абсолютные отметки устьев
110 м по скважине 1
113 м по скважине 2
б)	Грунты
Описание слоев	Глубина залегания подошвы слоя по скважине	
	1	2
1. а Песок средней крупностц, водонасыщенный; р = 2,0 г/см3, К^ = 5 м/сут.	з,о	7,0
2. g02 Суглинок полутвердый, р = =2,0; водонепроницаемый	7,0	9,0
3. fg02 Песок крупный, плотный; р = 2,0; Кф = 20 м/сут.	подошва не вскрыта	
в) Подземные воды в скважине №	Встречены на глубине, м	Уровень установился на глубине, м
1	0,0	0,0
	7,0	0,0
2	з,о	3,0
	9,0	2,0
Между скважинами устраивается котлован длиной 50 м вдоль разреза. При какой абсолютной отметке дна котлована возможен прорыв напорных вод?
8.23.	Построить геологический разрез по двум скважинам, расположенным через 50 м. Описание скважин дано ниже. Между скважинами 1 и 2 расположено старое здание с обширным подвалом. Подвал затоплен. Возможен ли прорыв напорных вод в подвал, если из него насосом откачать воду? Пол подвала земляной, абс. отметка пола 206 м. Уровень верховодки на абсолютной отметке 209, 0 м; пьезометрическая поверхность на абсолютной отметке 209, 0 м. Плотность насыпного грунта р = 1,6 г/см3, плотность моренного суглинка р = 1,8 г/см3.
Описание скважин
Номера скважин	1	2
Абсолютная отметка устьев, м Описание слоев и глубина залегания 1. Супесь со щебнем кирпича, известняка и древесными остатками, tQi 198	210 от 0,0 м до 2,0 м	210 от 0,0 м до 3,5 м
Продолжение табл.
Номера скважин	1	2
2. Суглинок полутвердый g02, Р = =2,0	от 2,0 м до 6,0 м	от 3,5 м до 6,0 м
3. Песок мелкий водонасыщенный fg(?2> Р = Ь9 г/см	от 6,0 м до 10,0 м	от 6,0 м до 8,0 м
8.24. На площадке, показанной на рисунке 8.5, устраивается котлован площадью по дну 100 х 20 м. При изысканиях пробурено 7 скважин (см. табл.). Построить разрезы по линиям скважин. Определить:
1.	На какой абсолютной отметке и глубине будут встречены подземные воды при проводке котлована,
2.	При какой глубине котлована (асб. отм. дна) возможен прорыв напорных вод.
3.	При появлении признаков прорыва (грифонов и др.), что нужно сделать для предотвращения прорыва? Выбрать правильные ответы из следующих: а) усилить водослив; б) прекратить водоотлив; в) возвратить вынутый глинистый грунт в котлован; г) засыпать его песчано-гравийной смесью; д) заделать грифоны в дне котлована глиной или бетоном.
4.	Что нужно сделать после ликвидации аварийной ситуации для возобновления строительства? Возможные ответы: провести дополнительные изыскания; устроить водопонижение; применить свайный фундамент.
Скважинами вскрыты:
Слой 1. Песок кварцевый
средней крупности, средней плотности, р = 2,0 г/см3, Аф = 5 м/сут; геологический индекс fg02.
Слой 2. Суглинок полутвердый р = 2,0 г/см3, Аф = 0,01 м/сут, геологический индекс g(?2.
Слой 3. Песок мелкий плотный, р = 2,1 г/см3, Аф = 1 м/сут, геологический индекс К\.
Скв.4 Скв.5 © Скв.14
^Скв.15 / LlO
Скв.1
—®-----
Скв.11
Скв.З
-®— Скв. 13
Скв.2 ---©- - --Скв.12
С кв.7
Скв.6^
Скв.16 './Скв.17
9
Рис. 8.5. Схема расположения котлована, скважин и дренажа к задаче 8.24:
1—7—места расположения скважин; 8 — контур котлована; 9 — ось котлована; 10 — ось горизонтального совершенного дренажа, заложенного на абсолютной отметке 12 м для вариантов 8.25.1—8.25.3 и на абсолютной отметке 52 м для вариантов 8.25.4—8.25.6
199
Слой 4. Глина твердая, р = 1,9 г/см3, Аф = 0,005 м/сут, геологический индекс /з.
Слой 5. Известняк трещиноватый и кавернозный, Аф = 10 м/сут, геологический индекс Сз.
№ скв	Абс. отм. устья, м	Глубина (м) до подошвы слоя					Уровни подземных вод по водоносным горизонтам, м встреченный/установившийся		
		слой 1	слой 2	слой 3	слой 4	слой 5	горизонт 1	горизонт 2	горизонт 3
1	14,5	5,5	6,5	11,5	21,5	25,0	1,0/1,0	6,5/2,5	21,5/1,1
2	14,0	3,5	6,0	п,о	20,0	25,0	1,5/1,5	6,0/2,0	20,0/0,6
3	13,5	2,0	5,5	10,5	18,5	25,0	не встречен	5,5/1,5	18,5/0,1
4	15,0	6,0	7,0	12,0	15,0	—	2,2/2,2	7,0/3,0	—
5	13,5	2,0	5,5	10,5	15,0	—	1,3/1,3	5,5/1,5	—
6	14,0	3,0	6,0	11,0	15,0	—	1,3/1,3	6,0/2,0	—
7	12,5	0,5	3,5	9,5	12,0	—	не встречен	3,5/0,5	—
6 11	55,5	5,5	7,5	12,4	15,2	20,0	4,5/4,5	7,5/0,5	15,2/1,0
12	56,0	6,0	8,4	10,0	14,0	20,0	4,0/4,0	8,4/1,0	14,0/2,0
13	57,2	7,2	10,0	10,6	18,2	20,0	4,2/4,2	10,0/2,2	18,2/3,0
14	55,5	5,5	7,0	11,9	14,7	15,0	3,7/3,7	7,0/1,7	14,7/0,5
15	56,0	6,0	8,8	9,4	17,0	20,0	3,5/3,5	8,8/1,0	17,0/1,8
16	57,0	7,0	9,4	н,о	15,0	16,0	5,0/5,0	9,4/2,0	15,0/3,0
17	57,5	6,8	9,2	10,8	14,0	16,0	4,8/4,8	9,2/1,8	14,0/2,8
Задача решается по вариантам.
Вариант	Номера скважин для построения разреза	Вариант	. Номера скважин для построения разреза*
8.25.1	1, 2, 3	8.25.4	11, 12, 13
8.25.2	4, 2, 7	8.25.5	14, 12, 17
8.25.3	5, 2, 6	8.25.6	15, 12, 16
Задача 8.25. По данным задачи 8.24 постройте разрез по линии скважин, указанных в варианте. Ответьте на вопросы, поставленные в задаче 8.24 и дополнительно рассчитайте приток воды в котлован из первого и второго сверху водоносных горизонтов.
Варианты	Номера скважин
8.26.1 8.26.2	1; 2; 3 11; 12; 13
200
Абс. отм., м
160
158
Здание с подвалом
Х70.0
156
154
152
150
148
N№ скв
Расстояния, м
8
9
31,0
Рис. 8.6. Профиль к задаче 8.27
8.26. Постройте геологический разрез по результатам бурения двух скважин, пройденных рядом с аварийным 3-этажным зданием постройки середины XIX века. Назовите причины неравномерной осадки основания здания. Схема расположения скважин на разрезе показана на рис. 8.6. Рекомендуемые масштабы: вертикальный 1:100 или 1:200, горизонтальный 1:2000 или 1:500. Данные по скважине, соответствующие заданному варианту, приведены ниже.
Вариант	Номер скважины и абс. отм. устья, м	Геологический возраст	Мощность слоя, м	Наименование горной породы	Глубина залегания, УГВ, м и дата измерения уровня
8.27.1 8.27.2	8 141,9	tQ4 aQt Ji	6,9 2,2 1,6	Насыпной грунт: песок, суглинок с обломками кирпича, бревен, щепой древесины и гнездами торфа Песок крупный рыхлый Глина тугопластичная черная	4,0
					17.02.99
	9 141,6	tQ4 aQi Ji	2,2 3,8 4,0	Насыпной грунт: песок, суглинок с обломками кирпича и щепой древесины Песок средней крупности, средней плотности Глина тугопластичная черная	3,7
					17.02.99
	8 159,0	tQ4	з,о	Насыпной грунт: песок серый со щебнем кирпича	6,0 15.05.99
201
Продолжение табл.
Вариант	Номер скважины и абс. отм. устья, м	Геологический возраст	Мощность слоя, м	Наименование горной породы	Глубина залегания, УГВ, м и дата измерения уровня
		aQi	5,1	Песок средней крупности, средней плотности, местами рыхлый	
		С,	3,5	Известняк трещиноватый, закарстованный	
8.27.2	9	tQt	3,3	Насыпной грунт: песок серый со щебнем	3,2 *
	159,2			кирпича, рыхлый	15.05.99
		aQi	2,9	Песок средней крупности, средней плотности, с линзами рыхлого	
		Ci	4,2	Известняк трещиноватый, закарстованный	
8.27.3	8 132,0	dQ,	4,0	Суглинок полутвердый макропористый бурый, покровный	3,5 5.08.99
		aQi	9,0	Песок средней крупности плотный с глубины 3,5 м водонасыщенный	
	9 132,0	dQi	4,0	Суглинок покровный полутвердый макропористый бурый	3,5 5.08.99
		aQi	3,4	Супесь пластичная серая	
		aQi	7,6	Песок средней крупности плотный водонасыщенный	
Дополнительные сведения по вариантам.
Вариант 8.26.1. Давление под подошвой фундамента равно 100 кПа; расчетное сопротивление насыпных грунтов около 100 кПа и может изменяться во времени. Из дренажного колодца, устроенного 10 лет назад и находящегося в центре подвала ведется откачка, в связи с чем уровень подземных вод поддерживается на 1,2 м ниже природного.
Вариант 8.26.2. Уровень подземных вод поддерживается на 3 м ниже природного за счет работы вертикального дренажа —дренажной скважины, пробуренной из подвала.
Вариант 8.26.3. Для аллювиальных грунтов установлены следующие характеристики.
Вид грунта	Угол внутреннего трения, ф	Сцепление, С,КПа	Модуль деформации, Е>МПа
Супесь	18°	9	7
Песок	35°	1	30
202
Исходные расчетные показатели			Варианты																			
	1	2	3		4		5		6			1	8		9		10		11	12
Н — средняя глубина реки в (м) Иср — средняя скорость течения реки на участке смещения (м/с) £ — коэффициент выпуска Q — расход Bozpi в створе реки у места выпуска (м /с) £р — расстояние до расчетного створа (м) q —расход сточных вод (м/с) <р —коэффициент извилистости пдк Показатель загрязнения (концентрация веществ в сбросных водах, мг/л или шт.)	1,2 0,6 1 35 3500 0,6 1,41 < 100 8000	1,2 0,7 1 50 4000 0,7 1,42 <500 40 000	1,2 0,6 1 90 3000 1,0 1,40 <350 2800		1,3 0,7 1 75 3500 1,1 1,35 <3 24		1,3 0,6 1 65 4000 0,9 1,41 <0,3 2,4		1,3 0,5 1 60 3000 0,8 1,38 0,7—1,5 8,8		1,3 0,7 1 90 3500 0,7 1,39 <0,03 0,24		1,2 0,6 1 80 3500 1,2 1,4 < 5 40		1,2 0,5 1 25 4000 1,1 1,41 <0,03 0,24		1,2 0,6 1 30 3000 0,9 1,42 <3,5 2,8		1,3 0,6 1 40 3500 1,2 1,29 < 1000 8000	1,4 0,6 1 55 4000 1,2 1,31 < 1000 8000
Исходные расчетные показатели		Варианты																				
	13	14		15		16		17		18		19		20		21		22		23
Н—средняя глубина реки в (м) Иср — средняя скорость течения реки на участке смещения (м/с) £ — коэффициент выпуска Q—расход Bozpi в створе реки у места выпуска (м/с) £р — расстояние до расчетного створа (м) q —расход сточных вод (м3/с) Ф —коэффициент извилистости пдк Показатель загрязнения (концентрация веществ в сбросных водах, мг/л или шт.)	1,3 0,5 1 70 4000 1,0 1,32 < 1000 8000	1,2 0,7 1 90 , 2000 0,8 1,33 <350 2800		1,5 0,7 1 50 3000 0,9 1,34 <500 4000		1,5 0,6 1 50 3500 1,0 1,35 0,7—1,5 8,8		1,3 0,7 1 40 4000 1,1 1,36 <0,03 0,24		1,2 0,6 1 60 2500 1,2 1,37 < 5 40		1,1 0,8 1 30 2500 1,0 1,38 <0,03 0,24		1,2 0,7 1,5 60 3500 0,9 1,39 <0,03 0,24		1,3 0,7 1 70 3500 0,8 1,40 < 350 2800		1,2 0,6 1,5 35 7000 0,6 1,41 < 100 8000		1,2 0,6 1,5 90 6000 1,0 1,35 <350 2800
В нижнем бьефе водохранилища на реке имеется промышленное предприятие, сбрасывающее сточные воды в реку. На расстояНйе Lp по реке от места сброса на пойме проектируется инфильтрационный водозабор для питьевого водоснабжения из аллювиальных песков. Будет ли загрязнение воды в реке на уровне инфильтрационного водозабора превышать ПДК по заданному компоненту? Если да, то до какого расхода нужно увеличить пуск из водохранилища 95 % обеспеченности, чтобы концентрация снизилась ниже ПДК, либо на какое расстояние нужно сместить водозабор? Данные для расчета по Вашему варианту возьмите из таблицы.
Загрязнитель (вещество) по вариантам:
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
Микроорганизмы (коли-титр) штук в 1 мг
Сульфаты (мг/л)
Хлор (мг/л)
Кишечных (коли-индекс) палочек штук в 1 мг
Железо (мг/л)
Фтор (мг/л)
Свинец (мг/л)
Медь (мг/л)
Нитраты (мг/л)
Цинк (мг/л)
Сухой остаток (мг/л)
Сухой остаток (мг/л)
Сухой остаток (мг/л)
Хлор (мг/л)
Сульфаты (мг/л)
Фтор (мг/л)
Свинец (мг/л)
Медь (мг/л)
Нитраты (мг/л)
Нитраты (мг/л)
Хлор (мг/л)
Микроорганизмы (коли-титр в 1 мл)
Хлор (мг/л)
Указание. Загрязнение водоемов происходит как естественным, так и искусственным путем. Естественным путем загрязнения происходят в процессе развития и отмирания животных и растительных организмов, заселяющих водоем, а загрязне-
Задачи 8.27 и 8.28 составлены П.И. Кашперюком.
204
ния, поступающие в водоем искусственным путем, являются результатом сброса в него сточных вод.	,
Природные воды самоочищаются. Самоочищением называется совокупность всех природных процессов, направленных на восстановление первоначальных свойств и состава воды.
Процесс самоочищения воды водоема от загрязнений разделяют на две стадии: 1) перемешивание загрязненной струи со всей массой воды, то есть явление чисто физическое; 2) самоочищение в собственном смысле слова, то есть процессы минерализации редуцентами органических веществ, и поглощение ими бактерий, внесенных в водоем.
В проточном водоеме внесенные в него сточные воды вместе с разбавляющей их речной водой продвигаются по течению реки на то или иное расстояние. На этом протяжении можно различать:
—	место выпуска сточных вод;
—	место практически полного смешения сточных вод с водой водоема;
— место наибольшего загрязнения, в котором содержание растворенного кислорода, являющегося одним из важнейших показателей состояния водоема, минимально;
— место восстановления, в котором заканчивается процесс самоочищения.
Для расчета разбавления сточных вод в средних и больших реках наибольшее распространение получил метод В.А. Фролова — И.Д. Родзиллера.
Коэффициент смешения вод в данном случае определяется по формуле:
1-4?-“^ а------------ ,
ч
где Q — расход воды в створе реки (при 95 % обеспеченности) у места выпуска сточных вод, м3/с; £р —расстояние от места выпуска сточных вод до расчетного створа, м; q — расход сточных вод, м3/с; а — коэффициент, зависящий от гидравлических условий.
Коэффициент а определяется по формуле:
ъ___
а = £ • (р ^E/q ,
где £ —коэффициент, учитывающий место расположения выпуска (для берегового выпуска £ = 1, для руслового £ = 1,5); <р — коэффициент извилистости русла, равный отношению расстояния по реке от места выпуска вод до расчетного створа к расстоянию по прямой L, то есть <р = Zp/Z. Е — коэффициент турбулентной диффузии, который находится по формуле:
V Н F— г СР 11 ср 200	’
где Vcp —средняя скорость течения реки на участке смешения, м/с; Нср —средняя глубина реки на этом участке в м.
Для количественной оценки степени разбавления сточных вод в проточном водоеме определяется кратность (степень) разбавления стоков (п) на заданном расстоянии от места сброса по формуле:
205
n-^Q±l.
Q
Зная концентрацию загрязняющего вещества в стоке, и кратность его разбавления на заданном расстоянии, можно определить концентрацию этого вещества в заданном створе:
С/, Ссбр/ п.
Таким образом, определив концентрацию загрязняющего вещества в нескольких створах ниже по течению реки от места сброса сточных вод, мы сможем определить расстояние от места сброса сточных вод, где концентрация загрязняющего вещества будет соответствовать нормам (санитарным), принятым для данного водоема, то есть концентрация загрязняющего вещества здесь и ниже по течению реки будет ниже значения ПДК.
Пример решения. Рассчитать коэффициент смешения стоков с речными водами на заданном расстоянии от выпуска (L) = 3,5 км и определить кратность разбавления стоков на этом ^расстоянии.
Дано: Q- 30 м /с —среднемесячный расход воды в реке при 95 % обеспеченности по данным гидрометеорологической службы;
Vcp = 0,64 м/с — средняя скорость течения реки;
Нср = 1,2 м — средняя глубина реки на этом участке;
Ф = 1, то есть участок реки прямой, плёс;
q —0,6 м3/с —количество сбрасываемой сточной воды;
ССВин = ЪО мг/л —концентрация свинца в сточной воде;
ПДК = 0,03 мг/л.
Выпуск береговой.
Пример выполнения:
£- Ку—= 0,64* 1,2 _ Q QQ334 200	200	’	’
с Wr- , f Ц 0,00384 А 10С а = Sep чЕ/q = !• 1 V — = 0,185 , 0,6
= 2 7-0385^500 =	,
aQ+q 0,23’ 30 + 0,6 п =------- = ------£7------- = 12,6 .
q	0,6
Кратность разбавления стоков на расстоянии 3,5 км от места сброса составит
12,6 раза, а концентрация загрязняющего вещества в створе соответственно составит:
С(з,5)= 1,0/12,6 = 0,079 мг/л.
Учитывая, что ПДК свинца = 0,03 мг/л, можно заключить, что на расстоянии
206
№ варианта	Вещество	пдк мг/м3	Сф, мг/м3	Н, м		F	т	п	Л/х, г/с	Среднемесячная /°	Д трубы	(0(), м/с
1	СО	3	2	40	125	1	1,18	1,0	20 % от ПДВ	—18°	1,4	7,0
2	со	3	2	30	104	1	1,13	1,0	20 % от ПДВ	—20°	1,2	7,0
3	no2	0,085	0,03	35	125	1	1,18	1,0	10 % от ПДВ	—15°	1,4	7,0
4	NO2	0,085	0,03	30	100	1	1,11	1,02	15 % от ПДВ	—15°	1,3	6,5
5	NO2	0,085	0,03	32	115	1	1,17	1,0	20 % от ПДВ	—18°	1,4	7,5
6	NO2	0,085	0,03	25	130	1	1,0	1,0	20 % от ПДВ	—18°	1,4	7,0
7	SO2	0,5	0,2	35	120	1	1,17	1,0	15 % от ПДВ	—16°	1,4	6,5
8	SO2	0,5	0,2	30	102	1	1,05	1,1	20 % от ПДВ	—15°	. 1,2	7,0
9	so2	0,5	0,2	40	120	1	1,05	1,0	20 % от ПДВ	—15°	1,3	6,5
10	SO2	0,5	0,2	37	130	1	1	1,0	20 % от ПДВ	—15°	1,4	6,0
11	V2O5	0,002	0,0005	35	120	2,5	1,15	1,0	10 % от ПДВ	—16°	1,0	7,5
12	V2O5	0,002	0,0005	35	ПО	2,5	1,12	1,01	15 % от ПДВ	—15°	1,1	6,5
13	V2O5	0,002	0,0005	40	100	3,0	1,05	1,05	20 % от ПДВ	—15°	1,2	7,0
14	V2O5	0,002	0,0005	30	125	2,0	1,11	1,0	20 % от ПДВ	—10°	1,4	7,0
15	зола	0,5	0,1	42	120	2,5	1,0	1,04	20 % от ПДВ	—14°	1,0	7,5
16	зола	0,5	0,1	45	130	2,5	1,12	1,0	10 % от ПДВ	—17°	1,1	7,0
17	зола	0,5	0,1	37	115	з,о	1,20	1,02	8 % от ПДВ	—15°	1,2	~ 6,5
18	зола	0,5	0,1	30	120	2,5	1,05	1,0	5 % от ПДВ	—16°	1,0	7,0
19	СО	3	2	42	115	2	1,10	1,0	5 % от ПДВ	—10°	1,1	6,5
Продолжение табл.
№ варианта	Вещество	пдк мг/м3	Сф, мг/м3	Н, м	t°	F	т	п	Л/х, г/с	Среднемесячная /°	ДТрубы	со(), м/с
20	СО	3	2	35	ПО	1	1,0	1,0	10 % от ПДВ	—10°	1,3	7,5
21	СО	3	2	37	100	1,0	1,0	1,0	15 % от ПДВ	18°	1,4	7,0
22	со	3	2	42	113	1,0	1,05	1,01	15 % от ПДВ	18°	1,4	6,5
23	со	3	2	35	133	2,5	1,08	1,05	8 % от ПДВ	20°	1,0	6,5
24	no2	0,085	0,03	40	105	1,0	1,0	1,0	7 % от ПДВ	16°	1,0	7,5
25	no2	0,085	0,03	42	НО	1,0	1,10	1,0	10 % от ПДВ	15°	1,4	6,0
26	NO2	0,085	0,03	37	120	2,5	1,11	1,02	9 % от ПДВ	17°	1,3	7,0
27	SO2	0,5	0,2	42	115	1,0	1,0	1,0	12 % от ПДВ	16°	1,0	7,5
28	so2	0,5	0,2	37	НО	1,0	1,07	1,0	11 % от ПДВ	13°	1,1	7,0
29	so2	0,5	0,2	25	130	2,5	1,12	1,0	9 % от ПДВ	14°	1,2	6,5
30	V2O5	0,002	0,0005	25	НО	1,0	1,07	1,0	7 % от ПДВ	15°	1,0	7,5
31	V2O5	0,002	0,0005	32	115	1.0	1,02	1,0	11 % от ПДВ	16°	1,3	7,0
32	V2O5	0,002	0,0005	37	130	2,5	1,0	1,03	8 % от ПДВ	17°	1,2	7,0
33	сажа	0,5	0,1	30	105	2,5	1,08	1,0	8 % от ПДВ	14°	1,1	7,0
34	сажа	0,5	0,1	32	125	1,0	1,11	1,0	5 % от ПДВ	15°	1,0	7,0
35	сажа	0,5	0,1	37	НО	2,5	1,13	1,02	7 % от ПДВ	16°	1,3	6,5
3,5 км от места выброса разбавления концентрации свинца до норм ПДК не произошло.
Для установления места (расстояния от сброса) полного разбавления свинца необходимо провести расчеты для большей величины L.
8.28. Загрязнение воздушного бассейна в городах и на территории промпредприятия связано с поступлением загрязняющих компонентов из дымовых труб и других источников. Локальное загрязнение от трубы всегда суммируется с фоновым загрязнением, рассматриваемым веществам. Загрязнение воздуха влечет за собой загрязнение почвы и грунтов, может агрессивное состояние подземных вод, неблагоприятные изменения свойств грунтов, угнетение и гибель флоры и фауны.
По приведенным в таблице данным рассчитайте для Вашего варианта предельный допустимый выброс (ПДВ) для данной трубы, максимальную концентрацию рассматриваемого вещества и постройте график изменения концентрации вещества в приземном слое воздуха.
Величина ПДВ определяется из условия:
^вещ от предпр + С ф   .
ПДК
где С — концентрация вещества в воздухе, мг/м .
Таким образом, предельно допустимые выбросы предприятия — это такие выбросы вредных веществ, которые не создают их приемную концентрацию (то есть концентрацию на высоте 1,5 м) большую, чем ПДК. При множественных источниках загрязнения (крупные комбинаты, промзоны) или для неорганизованных источников (транспорт, передвижные установки) устанавливается суммарный ПДВ.
Расчет величины ПДВ для одиночного источника (с круглым устьем) в соответствии с Общесоюзным нормативным документом (ОНД-86), для неблагопрятных метеорологических условий, то есть при скорости ветра VH— 0,5 м/с, производится по формуле:
ПДВ (г/с)	’ И2
'	A - F - т п х\
где Сф —фоновая концентрация вредного вещества размерностью мг/м3. Формула имеет такие коэффициенты, что Сф задается в мг/м , а ответ получается в г/с. Н — высота источника выброса в метрах. Для наземных источников Н принимается равной 2 м. А—коэффициент стратификации атмосферы от 120 до 150. Смысл коэффициента в том, что над равнинным районом вертикальные перемещения воздуха минимальны, при увеличении степени расчленения рельефа они возрастают и достигают максимума в горах. F — безмерный коэффициент, учитывающий скорость оседания вредных веществ. Для газообразных веществ скорость упорядоченного оседания которых равна 0, коэффициент принимается равным 1. Для мелкодисперсных аэрозолей (это зола, пыль, V2O5) степени очистки более 90 % принимается
209
F= 2, при степени очистки 90—75 %—F= 2,5; при степени очистки 75 % —F= 3. т, п — безразмерные коэффициенты, определяемые условиями выхода газовоздушной смеси из источника. При круглом устье и конусной трубе т и п близки к 1.
п = 0,532 Г2М—2,13 Гм + 3,13 при 0,5 < Гм < 2,
где Им = 0,65 V-tt— ; И,—объем смеси; г|—коэффициент, учитывающий
л
вл^йние местного рельефа. При перепаде высот менее 50 м г| = 1.	— расход газовой
$Йеси в м /с
где со0—скорость истечения газа из трубы в м/с. АГ— разница температуры выбрасывания газовоздушного потока и окружающего воздуха. А/ = Ггаза—/возд. За Гвозд принимается средняя температура самого жаркого месяца. В отопительный сезон за Гвозд принимается среднемесячная температура самого холодного месяца.
Таким образом, может быть рассчитана величина ПДВ для любого единичного источника по любому вредному компоненту.
На практике чаще необходимо решать другую задачу: как по единовременному замеру состава газовоздушной смеси, выходящей из источника (трубы) загрязнения, определить, какова будет максимальная концентрация вредных веществ в приземных слоях воздуха и на каком расстоянии от источника загрязнения эта концентрация будет наблюдаться.
Максимальная концентрация вредного вещества (См) в приземном слое воздуха при заданных (измеренных) выбросах определяется по формуле:
_ А • Мх • F т- и • г|
н2
где Мх—замеренное количество какого-либо вредного вещества, выбрасываемого в воздух из источника загрязнения, г/с.
Расстояние от источника загрязнения, на котором будет наблюдаться максимальная концентрация (См) определяется по формуле:
5 _ р
Хм = ..-.d Н, где d- 5,7 при холодных выбросах, то есть при АГ « 0 0 и
2 48
d =--------з----*------------ при горячих выбросах, то есть при АГ» 0 ° и
1+0,28 V 800 (1,3 •соо1)/Я) 3
при неблагоприятных метеоусловиях —штиле (при скорости ветра V < 0,5 м/с).
Для расчета концентраций вредных веществ на любых других расстояниях от источника выбросов (на расстоянии, отличном от JTM) применяется формула:
Сх	—X»
/	\	(	\4	/	\4	(	\2
1	Х 1	0 х	О *	г х
Jo-х при— <1=3—	- 8 —	+ 6 — ;
X. Лм J	И /	И /	и /
210
Л-х при
После получения поля значений См и Сх можно построить кривую распределения концентраций загрязнения по оси факела.
На кривой распределения концентраций вредных веществ выделяется три основных зоны: зона переброса факела, характеризующаяся относительно небольшими концентрациями загрязнения, зона максимального задымления и зона постепенного снижения уровня загрязнения (зона релаксации). Зона максимального задымления должна располагаться внутри санитарно-защитной зоны предприятия (СЗЗ).
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Задачи и упражнения сборника составлены по опыту преподавания, изыскательской и консультативной работы авторов. Многие из задач, особенно последних двух глав, отражают реальные ситуации, которые возникали в Москве, Керчи, Переяславле-Залесском, Костроме и других городах. Правда, проблемы изысканий, проектирования, строительств или эксплуатации реальных промышленных, гражданских, сельскохозяйственных, гидротехнических, мелиоративных и других объектов значительно сложнее задач и упражнений данного сборника. Все наши задачи и методы их решения, за исключением, может быть, задач по грунтоведению, существенно упрощены по сравнению с реальностью. Например, гидрогеологические расчеты выполняются в практике обычно на аналоговых вычислительных машинах или ЭВМ, которые позволяют моделировать сложную пространственную неоднородность массивов горных пород и слоистых толщ, неустановившийся характер движения подземных вод, сложные контуры области питания и разгрузки. Формулы, приведенные в данном сборнике, в настоящее время используются только для прикидочных ориентировочных расчетов. Методы решения задач гидрогеологии и инженерной геологии непрерывно совершенствуются на основе более глубокого использования теоретических достижений физики, химии, геологии, математики и механики.
Мы не ставили себе целью научить студентов решению реальных задач инженерной геологии и геоэкологии современными методами. Достижение такой цели было бы невозможно и не нужно в рамках программ строительных вузов по инженерной геологии. Мы лишь стремились дать студенту основы языка инженерной геологии и гидрогеологии, помочь ему разобраться в богатом арсенале методов инженерно-геологических исследований, и, главное, усвоить необходимость тщательного анализа совместной работы сооружения с окружающей геологической средой. Такой анализ обычно носит творческий характер ввиду бесконечного разнообразия природных условий и громадного количества типов сооружений. Существенная особенность инженерно-геологических задач — некоторая неопре-212
деленность, а иногда и многовариантность решения в связи с неполнотой инженерно-геологической информации. Строго говоря, инженерно-геологическое заключение часто является лишь научной формулировкой гипотезы, постановкой задачи, решаемой численно методами механики грунтов или гидромеханики. Задачи и упражнения сборника ввиду малого объема информации иногда могут иметь разные варианты решений. Опыт показывает, что при их обсуждении в аудитории возникают интересные дискуссии, некоторые студенты предлагают решения, неожиданные для преподавателя. Таким образом, в учебном процессе моделируются сложные реальные обсуждения проблем увязки сооружений с геологической средой, обсуждения, возникающие при проектировании, экспертизе проектов, анализе аварийных явлений. Выполнение упражнения превращается в деловую игру. При выборе места для сооружения или решении другой проблемы может возобладать мнение одной части студентов, тогда как иная, склонная к другой точке зрения, окажется в меньшинстве. Главный итог такой деловой игры —четкое усвоение ее участниками потребности в надежной геологической информации для принятия проектного решения.
Навыки, полученные при выполнении упражнений и разборе задач, являются необходимой основой для решения сложных вопросов конкретного проектирования. На практике используются более совершенные и более сложные методы решения задач, но их типичная постановка в основных принципиальных чертах та же, что и учебных задач данного сборника.
ПРИЛОЖЕНИЯ
ПРИЛОЖЕНИЕ 1. МИНЕРАЛЫ
Наименование, химический состав	Твердость	Блеск	Цвет	Черта (цвет)	Спайность	Другие отличительные признаки и особенности. Разновидности. Групповое название
Графит, С	1	Металлов ид-	САМОРОД] Стально-серый	НЫЕ ЭЛЕМЕН Серовато-	ТЫ Совершен-	Жирный на ощупь, пачкает руки,
Сера, S	1...2	ный, жирный Жирный	до черного Желтый, соло-	черная, блестящая Светло-жел-	ная Отсутствует	пишет на бумаге. Снижает трение в породах Излом раковистый. Запах серы
Вода, Н2О		Стеклянный	менно-желтый и других оттенков С Бесцветная	тая )КСИДЫ		Жидкость без вкуса и запаха.
Гематит, Ее20з	5,5...6,5	Металличес-	От красно-бу-	Вишнево-	Отсутствует	Температура кипения t = 100 °C. Температура замерзания t = 0 °C. Удельная теплота плавления 332,4 Дж/г. Удельная теплота испарения 2258,5 Дж^г. Плотность воды 0,9999 при t = 0 °C. Плотность воды 1,0000 при t = 4 °C. Вода — главный природный растворитель, образует истинные и коллоидные растворы Используется как краситель
Кварц, SiO2	7	кий Стеклянный	рого до железночерного Белый, бесц-	красная, бурая Нет черты	Отсутствует	Излом раковистый. Разновид-
		на	гранях, жирный на изломе	ветный, розовый, дымчатый и др.			ности: прозрачная —горный хрусталь; черная —морион; фиолетовая — аметист. Кристаллы призматические с пирамидальными окончаниями. Не выветривается, химически инертен.
Корунд, А12О3
Лед, Н2О
Лимонит (гидро гётит), Fe2O3 х х пН2О
Опал, SiO2x х пН2О
Углекислый газ, СО2
9	Стеклянный
	Стеклянный
1...5	Матовый,
	полуметаллический
5,5	Жирный, стеклянный, матовый
	
Голубоватый, синий, бурый
Бесцветен белый, голубоватый
Ржаво -желтый, бурый, темнобурый
Белый, желтый, бурый, серый и др.
Бесцветен
Халцедон, SiO2
7
Восковой, матовый
Светло-серый, голубовато-серый и др.
Нет черты
Отсутствует
Желто-бурая, бурая
Отсутствует
Отсутствует
Отсутствует
Нет черты Отсутствует
или белая
То же
Отсутствует
Кристаллы боченковидные
Тает в руках. Плотность льда 0,9168 при t = 0 °C. Плотность льда 0,920 при t = —20 °C
Твердый гидрогель. Встречаются рыхлые, землистые и плотные разности. Аморфный. При нагревании в закрытой трубке выделяет воду. Окрашивает породы в бурый цвет. Используется как краситель — охра
Твердый гидрогель. Излом раковистый. Аморфный. Внешне похож на халцедон. Отличие: при нагревании в закрытой трубке опал выделяет воду
Газ без запаха. Не поддерживает горения. Растворяется в воде с образованием углекислоты Н2СО3. Участвует в процессах разрушения и образования минералов. Выделяется при извержении вулканов, при метаморфизме, выносится на поверхность подземными водами. Выделяется при дыхании. Потребляется растениями.
Излом раковистый. Скрытокристаллические разности кварца. По цвету различают: красный — сердолик; полосчатый—агат; пестрый, бурый и серый—кремень. Не выветривается; химически инертен
Наименование, химический состав	Твердость	Блеск	Цвет
Ангидрит,	3...3,5	Стеклян-	Белый, серо-
CaSC>4		ный, перламутровый	ватый, голубоватый, бесцветный,
розовый и др.
Апатит, Ca(F,	5	Сахаровид-	Бесцветный, зе-
Cl)[PO4h		ный, стеклян-	леноватый, жел-
		ный, жирный	товатый и др.
Галит, NaCl
Гипс, CaSO4x х2Н2О
2	Стеклянный, жирный	Белый, бесцветный, серый, розовый и др
2	Стеклянный, перламутровый	Белый, серый, голубоватый, бесцветный и др.
Продолжение прилож. 1
Черта (цвет)	Спайность	Другие отличительные признаки и особенности. Разновидности. Групповое название
СОЛИ		
Белая	Совершенная	Из группы сульфатов. Агрегаты сплошные, мелкозернистые. При увлажнении и атмосферном давлении переходит в гипс, сильно увеличиваясь в объеме (до 30 %). Растворим в воде
Белая	Несовершенная	Встречается в виде сплошных зернистых сахаровидных масс или кристаллов. Распространены пятнистые разности с постепенной сменой цвета в пределах одного образца. Очень хрупкий
Белая	Весьма совершенная	Вкус соленый. Из группы галогенидов. Очень легко растворяется в воде. Хрупкий, кристаллы кубические. Гигроскопичен
Белая или	Весьма со-	Из группы сульфатов. Разновид-
желтоватая	вершенная	ности: волокнистый гипс с шелковистым блеском и занозистым изломом —селенит; мелкозернистый белый и розоватый гипс с неровным изломом; пластинчатый гипс. Растворим в воде
Доломит,	3,5...4	Стеклян-	Белый, желтый,
CaMg[CO3]2		ный, перламут-	серый, черный и
		ровый	др.
Кальцит,	3	Стеклянный	Белый, серый,
СаСО3			желтый, бесцветный, голубой и
др-
Магнезит, MgCO3
3,5...4,5	Стеклян-	Белый, желто-
	ный, шелко-	ватый, светло-
	вистый, ма-	серый
	товый	
Пирит (серный	6...6,5	Сильный,	Латунно-жел-
колчедан), FeS2		металлический	тый, золотистый
Сидерит, Fe2CO3
3,5...4,5	Стеклян-	Серый, желто-
	ный, перла-	вато-серый, бу-
	мутровый, матовый	рый
Белая	и желтая	Совершенная по ромбоэдру
Белая	Весьма со? вершенная по трем направлениям	(по ромбоэдру)
Белая	Совершенная по ромбоэдру
Зеленоваточерная	Отсутствует
Белая (не характерна)	Совершенная по ромбо-эдру
Из группы карбонатов. Порошок доломита вскипает при действии соляной кислоты (10 % раствор). Очень слабо растворим в воде. Встречается в кристаллах, землистых (порода доломит) и зернистых (порода мрамор) массах
Из группы карбонатов. Бурно вскипает при действии 10 %-ной соляной кислоты. Кристаллы — обычно ромбоэдры, двупреломление света. Встречается в виде кристаллов землистых (горные породы — известняк, мел) или зернистых (горная порода мрамор) масс. Слабо растворим в воде
Из группы карбонатов. Встречается в виде кристаллически-зернистых агрегатов и плотных скрытокристаллических масс. Вскипает слабо при действии нагретой соляной кислоты. Трудно отличим от доломита
Группа сульфидов. Тяжелый (плотность около 5). Излом неровный, раковистый. Иногда видны кубические кристаллы с параллельной штриховкой. При выветривании дает серную кислоту
Из группы карбонатов. Капля соляной кислоты на сидерите желтеет
Продолжение прилож. 1
Наименование, химический состав	Твердость	Блеск	Цвет	Черта (цвет)	Спайность	Другие отличительные признаки и особенности. Разновидности. Групповое название
Сильвин, КС1	1,5...2	Стеклянный	Молочно-белый, красный. В чистом	виде бесцветен	Белая	Весьма совершенная	Из группы галогенидов. Вкус горько-соленый. Очень легко растворяется в воде. Хрупкий. Встречается в виде кристаллов или сплошных зер-нистых масс. От галита отличается по вкусу
Флюорит, CaF2	4	Стеклянный, тусклый	Фиолетовый, желтый, зеленоватый и др., часто пестрый	Белая (не характерная)	Совершенная	Из группы галогенидов. Хрупкий. Кристаллы кубические и другие формы
Фосфорит СаСО3, Ca5(F, Cl) [РО4]3, CaSO4 • 2Н2О и др.	2...5	Блестящий или матовый	Темно-серый, черный, желтоватый, коричневый	Серая слабая	Отсутствует	Смесь часто встречается в виде шарообразных конкреций с радиально-лучистым изломом. Реагирует с 10 %-ной соляной кислотой. При трении кусков друг о друга появляется запах жженой кости. Полимине-ральная смесь апатита с кальцитом, гипсом и др.
СИЛИКАТЫ
Авгит	6,5	Стеклянный	Черный, темно-зеленый	Светлая, серо-зеленая	Несовершенная	Из группы пироксенов. Кристаллы короткопризматические; агре-
Асбест, точнее	2,5...3	Шелковис-	Желто-зеле-	Отсутствует	Совершен-	гаты сплошные, зернистые. Излом неровный Обладает огнестойкостью, щело-
хризотил-асбест (в отличие от ро-говообманкового асбеста)		тый	ный, светлый, в распущенном виде зеленовато-белый		ная. Разделяется на тончайшие	(до 0,0001 мм) прочные мягкие волокна	чеупорностью, тепло-, электро- .и звукоизоляционными свойствами. Разлагается в морской воде и кислотах
Биотит	2...3	Стеклянный	Черный, темно-зеленый, бурый
Глауконит	2...3	Тусклый,	Зеленый раз-
		стеклянный,	ных оттенков
		жирный	
Гранаты	7... 8
Стеклянный, жирный
Каолинит или 1 каолин
Тусклый, матовый, жирный
Темно-красный, буроватый до черного, зеленый
Белый, желтоватый, сероватый, с примесью лимонита—бурый
Монтмориллонит
Мусковит
1	Матовый
2...3	Стеклянный,
перламутровый
Белый, сероватый, синеватый, розовый, зеленый
Белый, желтоватый, сероватый, бесцветный
Белая, зеленоватая (не характерна) Зеленая	Весьма совершенная , расщепляется на тонкие упругие пластины Отсутствует
Нет черты	Отсутствует
Белая	Весьма совершенная
Светлая	Совершенная у чешуек
Белая (не характерна)	Весьма совершенная , расщепляется на тонкие упругие пластины
Относится к группе слюд. От мусковита отличается цветом
Излом неровный, землистый. Агрегаты мелкие, размера песка и пыли. Краситель. Из группы гидрослюд. Минерал глин. Встречается только в виде непрочной микрокристаллической массы
Кристаллы образуют многогранники округлой формы. Излом неровный, раковистый
Встречается только в виде непрочной микрокристаллической массы; минерал глин. Излом землистый. Сильно гигроскопичен. С водой, набухая, дает пластичную пасту. Жирный на ощупь. Запах глины (печки). Визуально не отличим от монтмориллонита
Сильно набухает при увлажнении. С водой образует пластичную пасту. Жирный на ощупь. Визуально не отличим от каолинита
Слюда (относится к группе слюд). От биотита отличается цветом
Наименование, химический состав	Твердость	Блеск	Цвет
Нефелин	6	Стеклянный, жирный	Серый, розовый, бесцветный, желто-бурый и др.
Оливин	6,5...7	Стеклянный	Желтовато-зеленый, буроватый, бутылочно-зеленый
Ортоклаз	6	Стеклянный, перламутровый	Желтый, коричневый, мясокрасный
Плагиоклазы	6	Стеклянный	Серый, от белого до черного, иногда розовый
Роговая обман-	5,5...6	Стеклянный,	Темно-зеленый,
ка		шелковистый	черный
Продолжение прилож. I
Черта (цвет)	Спайность	Другие отличительные признаки и особенности. Разновидности. Групповое название
Нет черты	Отсутствует	Встречается в виде сплошных плотных зернистых масс или вкраплений в породу. Разлагается в соляной кислоте с выделением студневидного кремнезема
Нет черты	Несовершенная	Распространен в виде сплошных зернистых масс или вкраплений в породы. Зерна округлой формы. Излом неровный
Белая или	Совершенн	Относится к группе полевых
отсутствует	ая под 90 °	шпатов, подгруппе ортоклаза
Белая	Совершенная под углом 86-87°	Групповое наименование—полевые шпаты. Подгруппа—плагиоклазы. Некоторые разновидности: альбит —кислый плагиоклаз — белый, иногда зеленоватый, реже розоватый; лабрадор —темно-се-рый и черный, с синим отсветом по спайности; анортит — серый, белый
Зеленая или	Совершен-	Относится к группе амфиболов.
бурая	ная	Встречается в виде удлиненных призматических кристаллов или сплошных масс игольчатого или призматического строения. Излом игольчатый, «занозистый»
Тальк
Топаз
Хлорит
1	Жирный,	Белый, зеле-	Белая	Весьма со-	Жирный на ощупь. Кристалл
8	перламутровый Стеклянный	новатый и др. Бесцветный,	Нет черты	вершенная Совершен-	легко расщепляется подобно слюде на тонкие упругие листочки. Часто представлен микрокристаллической массой Излом неровный. Поверхность по
2...3	Стеклянный,	голубовато-желтоватый и др. Зеленый раз-	Светлая, зе-	ная Весьма со-	плоскостям спайности гладкая, блестящая Расщепляется на гибкие, но
	перламутровый	ных оттенков, розовый	леноватая	вершенная	неупругие листочки. Кристаллы чешуйчатые. Чаще микрокристаллы
Примечания к таблице приложения 1.
1.	Наиболее характерные признаки выделены курсивом.
2.	Для некоторых минералов употребительные названия групп, объединяющих ряд минералов, а также вторые названия и наименования разновидностей минералов приведены в столбцах 5 и 7. Для облегчения поиска указываем
групповые названия
амфиболы —см. роговая обманка; галогениды —см. флюорит, галит, сильфин; глинистые минералы —см. каолин, монтмориллонит; карбонаты — см. кальцит, магнезит, доломит; пироксены — см. авгит; полевые шпаты — см. ортоклаз и плагиоклазы; слюды —см. мусковит, биотит; сульфаты — см. гипс, ангидрит; сульфиды —см. пирит.
наименование разновидностей и дублирующие названия
агат — см. халцедон; альбит — см. плагиоклаз; аметист — см. кварц; анортит — см. плагиоклаз; гидрогётит — см. лимонит; горный хрусталь — см. кварц; кремень —см. халцедон; лабрадор —см. плагиоклаз; морион —см. кварц; селенит — см. гипс; сердолик —см. халцедон; серный колчедан — см. пирит.
3.	Формулы силикатов не приведены ввиду их сложности и множественности для некоторых минералов (хлорит, гранат и др.).
ПРИЛОЖЕНИЕ 2. ШКАЛА ТВЕРДОСТИ МИНЕРАЛОВ МООСА
Твердость	Минерал	Твердость	Минерал
1	Тальк	6	Ортоклаз
2	Гипс	7	Кварц
3	Кальцит	8	Топаз
4	Флюорит	9	Корунд
5	Апатит	10	Алмаз
ПРИЛОЖЕНИЕ 3. ОТНОСИТЕЛЬНАЯ УСТОЙЧИВОСТЬ ГЛАВНЫХ ПОРОДООБРАЗУЮЩИХ МИНЕРАЛОВ ПРИ ВЫВЕТРИВАНИИ
И ХАРАКТЕРИСТИКА ИХ РАСТВОРИМОСТИ
Устойчивость при выветривании	Растворимость в воде			
	Нерастворимые	Слабо-растворимые	Среднерастворимые	Сильно-растворимые
Весьма устойчивые	Кварц, лимонит, каолин, гранат, графит, хлорит, монтмориллонит, халцедон	—	—	—
Устойчивые	Ортоклаз, альбит, микроклин, мусковит	Кальцит, доломит	—	—
Умеренно устойчивые	Роговая обманка, авгит, биотит	—	Ги п с, ангидрит	—
Неустойчивые	лабрадор, анортит, оливин, нефелин, глауконит, пирт, сера	—	-—	Галит, сильвин
ПРИЛОЖЕНИЕ 4. ОПИСАНИЕ ГЛАВНЕЙШИХ МАГМАТИЧЕСКИХ ПОРОД
Классы породы	Наименование породы	Цвет	Структура	Текстура	Минеральный состав и другие отличительные признаки
Глубинная кислая	Гранит	Серый, розовый, красный, желто-серый	Крупно-средне- или мелкозернистая	Массивная	Полевые шпаты (ортоклаз, альбит и др.) кварц (25...40 %), слюды (биотит, реже мусковит) иногда роговая обманка
Излив-	Липа-	Светло-	Порфи-	Порис-	Излившийся аналог гра-
шаяся кислая	рит	серый, белый, желтоватый и др-	ровая	тая	и плотная массивная	нита. Вкрапления на фоне микрокристаллической или стекловатой основной массы.	Представлены кварцем, калиевыми полевыми шпатами и плагиоклазами, реже цветными минералами. Поверхность полевых шпатов блестящая
222
Продолжение прилож. 4
Классы породы	Наименование породы	Цвет	Структура	Текстура	Минеральный состав и другие отличительные признаки
Глубин-	Гранит-	Как у	Порфи-	Мас-	Аналог гранита по соста-
ная кислая	порфир	гранита	ровидная	сивная пятнистая	ву. Характерно наличие отдельных крупных кристаллов; порфировидные выделения ортоклаза обрастают каемкой плагиоклазов
Глубин-	Гранит-	Как у	Круп-	Пят-	Аналог гранита по соста-
ная кислая	рапакиви	гранита	но-зерни-стая, порфировидная	нистая	ву. Характерно наличие очень крупных кристаллов (до 3—8 см в поперечнике), порфировидные выделения представлены полевыми шпатами
Излив-	Квар-	Серова-	Порфи-	Плот-	Аналог гранита по соста-
шаяся	цевый	то-жел-	ровая	ная или	ву. Внешне похож на липа-
кислая	порфир	тый		пористая беспорядочная	рит. Отличается наличием крупных кристаллов кварца
Глубин-	Пегма-	Серо-	Круп-	Мас-	Ортоклаз, кварц; встре-
ная жиль-	тит	белый,	но-крис-	сивная и	чаются крупные кристал-
ная ульт-ракислая		розовый	талличес-кая	пятнистая	лы биотита, мусковита, турмалина и др. Кристаллы кварца и полевого шпата прорастают друг в друга. Кристаллы более 1 см
Полу-	Аплит	Светло-	Мелко-	Мас-	Кварц, микроклин, ор-
глубин-ная жильная кис- лая		серый, белый, розовый	зернистая, сахаровидная	сивная	токлаз, плагиоклазы. Темно-цветные минералы почти полностью отсутствуют. Порода очень плотная
Излив-	Пемза	Серый,	Стек-	Пузыр-	Аналог гранита, реже си-
шаяся, по		белый,	ловатая,	чатая, по-	енита, диорита, габбро.
составу		желтый,	скрыто-	ристая,	Легкая с шелковистым
обычно		краснова-	кристал-	волок-	блеском, пористая, плава-
кислая		тый и др.	лическая	нистая	ет в воде, пронизана тончайшими параллельными канальцами
Излив-	Обси-	Чер-	Стек-	Мас-	Аналог гранита, реже си-
шаяся по составу, обычно кислая	диан	ный, коричневый, бутылочнозеленый	ловатая	сивная, плотная, иногда с пузырьками газа	енита, диорита, габбро. Излом раковистый, блеск стеклянный
223
Продолжение прилож. 4
Классы породы	Наименование породы	Цвет	Структура	Текстура	Минеральный состав и другие отличительные признаки
Глубин-	Грано-	Как у	Круп-	Мас-	Полевые шпаты (преоб-
ная кислая	диорит	гранита, но более темные тона	но-, средне-, мелкозернистая	сивная, иногда пятнистая	ладают кислые и средние плагиоклазы) (до 65 %), кварц (15...20 %), биотит , роговая обманка (15...20 %). Часто на фоне зернистой массы выделяются блестящие зерна кварца и полевых шпатов. От гранита отличается пониженным содержанием кварца и значительным содержанием роговых обманок
Излившаяся кислая	Дацит	Как у липарита, но темнее	Порфировая, скрытокристаллическая	Пористая, плотная	Аналог гранодиорита. Вкрапления представлены плагиоклазами (андезин), кварцем, иногда биотитом, роговой обманкой, авгитом
Глубинная средняя	Сиенит	Светлосерый, белый, розовый и ДР-	Крупно-, среднезернистая	Массивная, реже полосчатая	Полевые шпаты (ортоклаз, микроклин, олигоклаз и др.) 75...85 %, с преобладанием ортоклаза; биотит, роговая обманка, авгит (10...20 %), кварц малозаметен (до 5 %)
Излившаяся средняя	Трахит	Светлосерый, желтоватый	Порфировая	Пористая, иногда ноздреватая	Излившийся аналог сиенита. Вкрапления представлены иголочками роговой обманки и полевыми шпатами с блестящей поверхностью; порода тонкопористая, шероховатая на ощупь
Глубинная средняя	Диорит	Темносерый, светлосерый, часто с зеленоватым оттенком	Крупно-, средне- и мелкозернистая’	Массивная	Плагиоклазы (в основном средние) (до 70 %), роговая обманка (до 30 %), иногда биотит, авгит, ортоклаз. Часто на фоне плагиоклазов выделяются удлиненные кристаллы роговой обманки. При содержании кварца более 10 % называется кварцевым диоритом
224
ПродЬлжение прилож. 4
Классы породы	Наименование породы	Цвет	Структура	Текстура	Минеральный состав и другие отличительные признаки
Излив-	Анде-	Светло-	Порфи-	Порис-	Излившийся аналог ди-
шаяся средняя	ЗИТ	серый, бурый, коричневый, черный	ровая	тая или плотная	орита. Пористая, плотная или ноздреватая порода, шероховатая на ощупь, с мелкими вкраплениями блестящих зерен полевых шпатов, роговой обманки, реже авгита и биотита
Излив-	Диори-	Серый,	Порфи-	Мас-	Аналог диорита. На фо-
шаяся	товый	темно-се-	ровидная	сивная,	не плотной основной мас-
средняя	порфирит (порфирит)	рый, серо-зеленый, черный		пятнистая	сы видны порфировидные выделения плагиоклаза (тусклые удлиненные или изометричные зерна белого, желтоватого или зеленоватого цвета), крупные кристаллы блестящего авгита или роговой обманки
Глубин-	Габбро	Тем-	Круп-	Мас-	Плагиоклазы: лабрадор,
ная основная		ный до черного, зеленоватый	но-, среднезернистая	сивная	анортит и др. (до 50 %); авгит (до 50 %). Иногда оливин, роговая обманка (5... 10 %). Встречается чередование «прослоек» с преобладанием полевого шпата и авгита
Излив-	Базальт	Темно-	Порфи-	Мас-	Аналог габбро. Вкрапле-
шаяся ос-		серый до	ровая,	сивная,	ния оливина и авгита вид-
новная		черного, зеленоватый и др.	скрыто-кристаллическая	пористая, пузырчатая	ны только под микроскопом. Порода плотная, или пористая, иногда сильно пористая, шероховатая на ощупь, содержит вулканическое стекло. Кристаллы без увеличения не видны
Глубин-	Лабра-	Темно-	Круп-	Мас-	Разновидность габбро,
ная основная	дорит	серый, зеленоватосерый и ДР-	но-зернистая	сивная	сложенная почти исключительно лабрадором, образующим крупные кристаллы. Поверхности многих зерен ровные, отливающие синим или зеленым цветом на плоскостях спайности
8-201
225
Продолжение прилож. 4
Классы породы	Наименование породы	Цвет	Структура	Текстура	Минеральный состав и другие отличительные признаки
Древняя излившаяся или полу-глубинная основная	Диабаз	Темносерый, темно-зеленый, черный	Мелкозернистая, порфировидная	Массивная, пятнистая, полосчатая	Аналог габбро. Плотная массивная порода, иногда с порфировидными выделениями плагиоклазов и авгита. Похож на базальт. Отличие — видны отдельные мелкие кристаллы
Глубинная ульт-раоснов-ная	Пирок-сенит	Черный	Крупно-, среднезернистая	Массивная	Авгит (90... 100 %), другие цветные и рудные минералы (до 10 %)
Глубин-	Пери-	Чер-	Сред-	Мас-	Авгит (30...70 %), оли-
ная ульт-раоснов-ная	дотит	ный, темно-бурый	не-, мелко-, крупнозернистая	сивная	вин (30...70 %). Иногда единичные зерна роговой обманки, биотита, рудных минералов
Глубинная ультраоснов-ная	Дунит	Темнозеленый, черный	Средне-, мелко-, равномерно зернистая	Массивная	Оливин (85... 100 %), авгит, магнетит и другие рудные минералы (до 15 %)
Все магматические горные породы относятся к скальным грунтам. Их прочность в образце преимущественно от 100 до 200 МПа, для излившихся пород иногда превышает 300 МПа. Прочность пород при выветривании постепенно снижается до нуля. Свойства массивов магматических горных пород, как оснований для наземных и среды для подземных сооружений мало зависит от свойств породы и почти целиком определяются степенью выветренности и особенностями сети трещин, от которых зависит прочность, деформируемость, водопроницаемость массива.
Высокая прочность и стойкость к выветриванию пород является причиной их широкого использования для облицовки и на щебень.
ПРИЛОЖЕНИЕ 5. ОПИСАНИЕ ГЛАВНЕЙШИХ ОСАДОЧНЫХ И ВУЛКАНОГЕННО-ОСАДОЧНЫХ ГОРНЫХ ПОРОД
Валунник. Рыхлая крупнообломочная порода. Окатанные обломки размером более 200 мм составляют более 50 % массы. Может присутствовать песчаный или глинистый заполнитель между валунами. Минеральный состав, цвет и свойства зависят от состава исходной породы и заполнителя. Нескальный грунт.
Галечник или щебень. Рыхлая крупообломочная порода. Окатанные (в галечнике) или угловатые (в щебне) обломки размером более 10 мм составляют более 50 % породы по массе. В промежутках может присутствовать песчаный или глинистый заполнитель. Минеральный состав, цвет и свойства зависят от состава исходной породы и заполнителя. Нескальный несвязный грунт.
Гравий или дресва. Рыхлая крупнообломочная порода. Преобладают (более 50 % массы) окатанные (гравий) или угловатые (дресва) обломки размером более 2 мм. В промежутках может присутствовать песчаный или глинистый заполнитель. 226
Минеральный состав, цвет и свойства зависят от состава исходной породы и заполнителя. Нескальный несвязный грунт.
Вулканические бомбы, лапилли, вулканический гравий. Рыхлые крупнообломочные породы. Состоят из угловатых или округлых обломков вулканической лавы размером более 300 мм (бомбы), 300.. 10 мм (лапилли) и 10..2 мм (гравий). Минеральный состав, цвет, свойства зависят от состава и состояния изверженной в атмосферу массы. Бывают плотные, пузырчатые, моно- и полиминеральные обломки. Нескальный грунт.
Песок. Мелкообломочная порода. Более 50 % массы составляют обломки размером мельче 2 мм. По зерновому составу и размеру зерен выделяют гравелистые, крупные, средней крупности, мелкие и пылеватые разновидности; по относительной величине зерен —однородные и неоднородные пески. Минеральный состав песков разнообразный: наиболее распространены кварцевые (до 95 % кварца), реже встречаются аркозовые (преобладают кварц и полевой шпат), глауконитовые (кварц 20...40 %, глауконит 60...80 %), железистые (зерна кварца покрыты корочками лимонита), полиминеральные. В песках встречаются слюды, роговая обманка, авгит, обломки карбонатных пород и вулканического стекла, иногда гипса и галита (засоленные пески). Цвет зависит от минерального состава: желтый, зеленый, бурый, оранжевый, иногда черный. Свойства песков зависят преимущественно от зернового состава. По коэффициенту пористости пески подразделяют на рыхлые, средней плотности и плотные. Песок —нескальный несвязный грунт. См. прил. 11.
Вулканический песок, вулканический пепел. Мелкообломочные рыхлые породы. Преобладают частицы распыленной и затвердевшей лавы, обломки минералов и горных пород размером 1...2 мм (песок) или менее 1 мм (пепел). Вулканический пепел может быть рыхлой или слабосцементированной породой. Цвет серый, бурый, черный в зависимости от минерального состава извереженной в атмосферу массы. Нескальный грунт.
Лёсс, лёссовидный суглинок, лёссовидная супесь (алевриты). Лёсс — просадочный грунт. При замачивании сокращается в объеме и проседает от собственного веса на 1—7 см на 1 м толщи. Лёсс содержит более 50 % пылеватых и до 30 % глинистых частиц, имеет светло-желтую или палево-желтую окраску, вертикальные макропоры. Строение макропористое, землистое, слоистость отсутствует. Минеральный состав: преимущественно инертные минералы —кварц, полевые шпаты, слюды глинистые — каолинит, реже монтмориллонит, а также растворимые —гипс и кальцит. Легко размывается водой, вскипает при действии 10 %-ной соляной кислоты, в сухом состоянии пальцами растирается в порошок, при увлажнении дает малопластичную массу, не разбухает. Лёссовидные супеси и суглинки содержат менее 50 % пылеватых частиц. Обладают свойствами лёсса, но по мере увеличения количества глинистых частиц уменьшается макропористость и размываемость, увеличивается пластичность, подрастает доля глинистых минералов, окраска становится более темной, иногда появляется слоистость. Лёссы и лёссовидные отложения —нескальные грунты.
Глина, суглинок, супесь (пелиты). Пелиты —связные породы —обладают свойством пластичности и содержат глинистых частиц: более 30 % —глины, 10...30 % — суглинки и 3...10 %—супеси. Минеральный состав: каолинит, монтмориллонит, кварц, слюды, полевые шпаты. Цвет белый, темно-серый и черный, желто-бурый, буро-красный (если присутствуют оксиды железа и марганца), голубовато-зеленый (при наличии глауконита и хлорита) и др. Структура микрокристаллическая, землистая, текстура микропористая, часто слоистая. При увлажнении набухают, делаются пластичными, при высыхании дают усадку и переходят в твердое состояние. Практически глину, суглинок и супесь различают по числу пластичности (см. прил. 12). Грунты нескальные, связные, общее название грунтов — глинистые.
Конгломерат, туфоконгломерат. Сцементированная крупнообломочная порода, содержащая окатанные обломки с преобладающим размером более 10 мм. Структура обломочная, разнозернистая, текстура беспорядочная. Минеральный состав обломков зависит от состава исходной породы, как правило, это обломки прочных
227
магматических, метаморфических или осадочных пород. Природными цементами могут быть: кальцит (вскипает при действии 10 %-ной соляной кислоты), гипс (царапается ногтем), глина (если подышать на породу, издает землистый запах, сравнительно легко размокает в воде), кварц, халцедон, опал, оксиды железа (придают породе ржаво-бурую окраску), битумы (придают породе черную или темно-бурую окраску). Твердые продукты извержения вулканов, сцементированные природными цементами, называются туфоконгломератами. Скальный грунт.
Брекчия, туфобрекчия. Сцементированная крупнообломочная порода с преобладанием остроугольных обломков размером более 10 мм, скрепленных природным цементом. Структура угловато-обломочная, разнозернистая; текстура беспорядочная. Минеральный состав и состав природных цементов аналогичны конгломератам. Скальный грунт.
Гравелит. Аналогичен конгломерату. Преобладают (более 50 %) окатанные обломки размером более 2 мм. Скальный грунт.
Туф вулканический. Твердые продукты вулканических извержений, сцементированные гидрохимически переработанным мелкообломочным материалом. Строение обломочно-пористое: на фоне пористой массы разбросаны обломки различной величины, формы и цвета. Текстура беспорядочная. Выделяют крупнообломочные (преобладают обломки размером 30...5 мм), среднеобломочные (5...2 мм), мелкообломочные (2...0,5 мм) и тонкообломочные (менее 0,05 мм) разности. По минеральному составу различают липаритовые, трахитовые, базальтовые, реже дацитовые и фонолитовые туфы, в которых может содержаться до 10 % обломочного материала не вулканогенного происхождения. Окраска различная: розовая, серая, зеленая и др. Скальный грунт.
Туфолава, лавовая брекчия. Твердые продукты вулканических извержений, сцементированные лавой (занимают промежуточное положение между лавой и туфом). Если преобладают обломки размером менее 10 мм —туфолава, более 10 мм — лавовая брекчия. Минеральный состав аналогичен туфам вулканическим. Текстура флюидальная или беспорядочная. Структура обломочная. Скальный грунт.
Туффит. Твердые продукты вулканических извержений и примеси осадочного материала не вулканогенного происхождения (10...50 %), сцементированные природными цементами. По размерам и минеральному составу вулканические обломки подразделяют так же, как туфы вулканические. По составу осадочного материала выделяют кремнистый, глинистый и карбонатный туффиты. Структура пористая. Текстура обломочная, часто слоистая. Скальный грунт.
Песчаник. Сцементированный песок. Цементирующими веществами могут быть кальцит, гипс, глина, кварц, халцедон, опал, водные оксиды железа, битумы и др. На ощупь грубый. Строение зернистое. Сложение плотное. Минеральный и зерновой составы аналогичны пескам. По относительной величине зерен различают равномерно- и разнозернистые песчаники, а по их преобладающему размеру грубо-, крупно-, средне- и мелкозернистые разности. Цвет и прочность зависят от минерального состава зерен и вида цемента. Скальные грунты различной прочности.
Алевролит. Алевритовая пылеватая сцементированная порода. Минеральный состав аналогичен алевритам. Цвет различный, чаще серый до черного, бурый, красноватый. Структура пылевато-глинистая. Текстура массивная, тонкослоистая, в воде размокает медленно, при этом не становится пластичным. Скальный грунт.
Аргиллит. Глинистая сцементированная порода. Минеральный состав аналогичен пелитам. Цвет различный. Структура глинистая. Текстура плотная, тонкослоистая или тонкоплитчатая. В воде медленно размокает, не приобретает пластичности. При увлажнении иногда издает землистый запах. От алевролита отличается размером преобладающих частиц. Скальный грунт.
228	1
Известняк, известняк-ракушечник, туф известковый, травертин. Породы, состоящие главным образом из кальцита или кальцитовых скелетных остатков организмов, иногда с примесью (до 20 %) глинистых, пылеватых или песчаных частиц. Структура обломочная, текстура пористая, в деталях зависят от происхождения (органогенное, химическое, смешанное). Выделяют крупно-, средне-, мелко-, микрозернистые, неравномернозернистые, афанитовые, землистые, оолитовые и другие разности. Чистые известняки белые, желтоватые; различные примеси окрашивают их в серый, розовый, черный и другие цвета. Отличительная особенность: известняки бурно вскипают от капли 5 %-ной соляной кислоты, причем на их поверхности после реакции не остается грязного пятна.Часть органогенных известняков состоит целиком из хорошо различимых раковин моллюсков (или их обломков), их называют известняками-ракушечниками. Структура известняков химического происхождения обычно микрозернистая (из мельчайших зернышек кальцита) или оолитовая (из шаровидных размером 1...5 мм зерен кальцита —оолитов). Пористый или ячеистый известняк, образованный в результате отложения кальцита из источников, получил название туф известковый, а его плотная разновидность—травертин. Скальные грунты. Растворимы в воде.
Мел. Обычно белая, сцементированная порода, состоящая из 60...70 % кальцитовых остатков морских планктонных водорослей и 30...40 % тонкозернистого порошкообразного кальцита. Содержание примесей не более 1 %. Отличительные особенности: бурно вскипает при действии 5 %-ной соляной кислоты; имеет белый, реже желтоватый или зеленоватый цвет: пачкает руки, пишет, содержит большое количество ходов илоедов. Скальный грунт.
Доломит. Состоит из минерала доломит (75 % и более). Строение плотное, структура скрытокристаллическая. Цвет белый, желтоватый, серый, зеленоватый, красноватый. С 10 %-ной соляной кислотой реагирует только в порошке или при нагревании. Скальный грунт.
Мергель. Имеет смешанный карбонатно-глинистый состав. Состоит из 50...70 % кальцита (реже доломита) и 25...50 % глинистых частиц. Структура землистая, текстура массивная. Цвет белый, серый, розовый, желтоватый, красноватый, зеленоватый, пестрый. Вскипает при действии 10 %-ной соляной кислоты. Капля кислоты после реакции оставляет на поверхности породы грязное пятно (характерное отличие от известняка). Скальный грунт.
Диатомит. Представляет собой скопление микроскопических скелетов диатомовых водорослей, состоящих из водного кремнезема (опала). Строение землистое рыхлое или сцементированное. Цвет белый, желтоватый, светло-серый. Текстура пористая. Отличительные особенности: легкий, жадно впитывает воду, прилипает к влажному пальцу, растирается пальцами в тончайшую пудру, не вскипает при действии соляной кислоты.
Трепел. Состоит из мельчайших зернышек опала химического происхождения (отличие от диатомита), видимых только под микроскопом. Внешне похож на диатомит.
Опока. Сложена опалом с примесью глинистых минералов и скелетных остатков микроорганизмов. Очень легкая порода. Цвет серый, голубоватый, иногда черный. Часто окраска пятнистая. Отличительные особенности: при ударе опока колется со звенящим звуком на мелкие остроугольные обломки, обладающие раковистым изломом; не Вскипает при действии соляной кислоты. Похожа на диатомит и трепел, но отличается большей прочностью.
Яшма. Сложена скрытокристаллическим и аморфным кремнеземом (кварц, халцедон, опал). Часто содержит остатки микроскопически мелких животных — радиолярий и примеси глинозема, извести, соединений металлов. Цвет разнообразный (красный, зеленый, желтый, коричневый, пестрый и др.). Отличительные особенности: высокая прочность, разноцветная полосчатая текстура, раковистый излом.
229
ПРИЛОЖЕНИЕ 6. ОПИСАНИЕ ГЛАВНЕЙШИХ
МЕТАМОРФИЧЕСКИХ ПОРОД
Глинистый сланец. Текстура тонкосланцеватая. Состоит из макроскопически не различимых глинистых минералов, кварца, иногда серицита, хлорита. Структура скрытокристаллическая. Цвет серый до черного, зеленоватый, желтоватый, бурый, красноватый. Легко раскалывается на плитки с матовой поверхностью. Блеск тусклый, в воде не размокает. Прочность сравнительно невысокая.
Филлит, кровельный сланец. Текстура тонкосланцеватая. Состоит из кварца, иногда хлорита, биотита, полевых шпатов, кальцита. Цвет зеленый, серый, красноватый, бурый, черный, фиолетовый. Структура микрозернистая (микрочешуйчатая) полнокристаллическая. Легко раскалывается на плитки со слабым шелковистым блеском по плоскостям сланцеватости. Прочность средняя.
Слюдяной сланец. Текстура сланцеватая. Состоит преимущественно из слюд (мусковит, биотит), кварца, иногда граната, графита. Цвет белый, бурый, чер-ный.Струкгура средне- или крупнокристаллическая (чешуйчатая). Легко расщепляется на тонкие пластинки с шелковистым блеском по плоскостям спайности. Блеск сильный. Прочность средняя.
Гнейс. Текстура полосчатая, реже очковая. Состоит из кварца, полевых шпатов, биотита, роговой обманки, иногда пироксена, граната, графита и др. Цвет серый, желтоватый, черный и др. Характерно чередование светло-серых или розовых (кварц, полевые шпаты) и темных полос (биотит, роговая обманка). В очковых включениях наблюдаются крупные кристаллы полевых шпатов среди более мелкозернистой массы. Структура зернисто-кристаллическая (средне- и крупнозернистая). По минеральному составу и свойствам близок к граниту, отличается от него текстурой. Переходные разности называются гнейсогранитами или гранитогнейсами. Прочность высокая.
Роговик. Текстура плотная массивная беспорядочная. Состоит из кристаллов кварца, биотита, полевых шпатов, граната, иногда роговой обманки, пироксена, магнетита. Цвет белый, буровато-, розовато-, светло-, темно-серый до черного, темно-зеленый. Структура мелкозернистая. Характерна значительная прочность и раковистый излом. Прочность исключительно высокая.
Грейзен. Текстура массивная беспорядочная. Состоит из кварца, мусковита, иногда турмалина, топаза, флюорита. Цвет белый, светло-серый, зеленоватый. Структура крупнокристаллическая с зубчатыми неровными очертаниями зерен кварца и чешуек слюды. Прочность высокая.
Кварцит. Текстура массивная, редко сланцеватая. Состоит в основном из зерен кварца, сцементированных кремнеземом (смесь опала, кварца и халцедона). Структура мелко- и тонкозернистая; иногда зерна трудно различимы (сливной кварцит). Цвет белый, серый, желтый, красноватый, малиновый и др. Характерна очень большая прочность. Кварцитовидный песчаник — переходная порода от песчаников к кварцитам (начальная стадия метаморфизации). Ножом не царапается. Оставляет след на стали и стекле.
Известковистый сланец. Текстура сланцеватая. Состоит из кальцита, хлорита, кварца или доломита и кварца. Переходная порода от известняка (доломита) к мрамору (начальная стадия метаморфизации).
Мрамор. Текстура массивная, полосчатая, реже сланцеватая. Состоит из кальцита, реже доломита, иногда с примесью графита, хлорита и др. Цвет белый, светло-серый, розовый, голубой, желтоватый, черный, пестрый. Структура тонко-, мелко-, средне- и крупнозернистая. Характерно бурное вскипание при действии 10 %-ной соляной кислоты. Доломитовый мрамор вскипает с соляной кислотой только в порошке или в нагретом виде. Прочность средняя. Легко царапается ножом.
Скарн. Текстура массивная беспорядочная или пятнистая. Состоит из авгита, граната, плагиоклазов, иногда рудных минералов и др. Структура от мелко- до 230
крупнокристаллической, часто неравномерзнозернистая с кучным распределением зерен минералов. Цвет темный, бурый, зеленовато-бурый.
Кварцево-серицитовый сланец. Текстура сланцеватая. Светлый слюдяной сланец с преобладанием кварца и серицита — разновидности мусковита.
Хлоритовый сланец. Текстура сланцеватая. Состоит из хлорита, часто с примесью кварца, талька, слюд, полевых шпатов, граната. Цвет зеленый различных оттенков. Структура чешуйчато-зернистая или листовая. На ощупь жирный, раскалывается на пластинки. Легко царапается ножом. Видны чешуйки или листочки хлорита. Кварц без увеличения заметен плохо.
Тальковый сланец, талькит. Текстура сланцеватая, у талькита — массивная. Состоит из талька, кварца, иногда хлорита, слюд. Цвет белый, светло-серый, зеленоватый, желтоватый. Структура чешуйчато-зернистая. Жирный на ощупь, царапается ногтем. При наличии одного талька называется тальковый камень. Талькит содержит 75...99 % талька, кварц, рудные минералы. Структура мелкочешуйчатая.
Все метаморфические породы относятся к скальным грунтам, все имеют плотную текстуру, обычно характеризуются сланцеватостью (исключая мрамор, кварцит и некоторые другие) и трещиноватостью.
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 совре-
231
менная (современный). Эпохи (отделы) обозначаются арабскими цифрами. Например: индекс 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 8. УСЛОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ
МАГМАТИЧЕСКИХ ПОРОД
Горные породы интрузивные	Индекс	Горные породы эффузивные	Индекс
Граниты	Y	Липариты	X
Сиениты		Кварцевые порфиры	К
Диориты	б	Трахиты	т
Нефелиновые сиениты		Андезиты	а
Габбро	V	Базальты	Р
Пироксениты, перидо-	ст	Диабазы	Р'
титы, дуниты			
ПРИЛОЖЕНИЕ 9. УСЛОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ ГЕНЕТИЧЕСКИХ ТИПОВ ЧЕТВЕРТИЧНЫХ ОТЛОЖЕНИЙ
Наименование отложений	Индекс	Наименование отложений	Индекс
Вулканические образования	PQ	Коллювиальные	cQ
Морские	mQ	Болотные	hQ
Техногенные (антропогенные)	tQ	Эоловые	vQ
Элювиальные	eQ	Лёссовые	LQ
Делювиальные	dQ	Элювиально-делювиальные	edQ
Аллювиальные	aQ	Оползневые	dpQ
Пролювиальные	PQ	Делювиально-аллювиальные	daQ
Ледниковые (гляци-альные)	gQ	Озерно-аллювиальные	laQ
Озерные (лимниче-ские)	1Q	Солифлюкционные	sQ
Флювиогляциальные (водно-ледниковые)	fgQ		
ПРИЛОЖЕНИЕ 10. КЛАССИФИКАЦИЯ СКАЛЬНЫХ ГРУНТОВ ПО ГОСТ 25100—95 «ГРУНТЫ. КЛАССИФИКАЦИЯ»*
А. По пределу прочности на одноосное сжатие (МПа): очень прочные R^. > 120; прочные 120 > Re > 50; средней прочности 50 > R^. > 15; мало прочные 15 > Rc > 5; пониженной прочности 5 > R<, > 3; низкой прочности 3> Rc> 1; очень низкой Прочности Re < 1.
Здесь и ниже не перепечатка, но изложение ГОСТ в учебных целях.
232
Б. По степени выветрелости: невыветрелые (монолитные) Kws = 1, слабовывет-релые 1 >	> 0,9; выветрелые 0,9 >	> 0,8; сильновыветрелые (рухляки) < 0,8.
В. По коэффициенту размягчаемости: неразмягчаемые Ksof > 0,75; размягчаемые Ksof < 0,75.
ПРИЛОЖЕНИЕ 11. КЛАССИФИКАЦИЯ КРУПНООБЛОМОЧНЫХ И ПЕСЧАНЫХ ГРУНТОВ ПО ГОСТ 25100—95
1.	По зерновому составу
Разновидности крупнообломочных и песчаных грунтов	Распределение частиц по крупности, % от массы воздушно-сухого грунта
КРУ Валунный грунт (при преоблада-нии неокатанных частиц —глыбовый) Галечниковый грунт (при преобладании неокатанных частиц — щебенистый) Гравийный грунт (при преобладании неокатанных частиц —дресвяный)	пнообломочные Масса частиц крупнее 200 мм -— более 50 % Масса частиц крупнее 10 мм —более 50 % Масса частиц крупнее 2 мм — более 50 %
Песок гравелистый
Песок крупный
Песок средней крупности
Песок мелкий
Песок пылеватый
Пески
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 %
Примечания.
Для установления наименования грунта последовательно суммируются проценты содержания частиц: сначала—крупнее 200 мм, затем—крупнее 10 мм и т. д. Наименование грунта принимается по первому удовлетворяющему показателю. При наличии в крупнообломочном грунте песчаного заполнителя более 40 % или глинистого более 30 % от общей массы воздушносухого грунта, добавляется наименование вида заполнителя и указывается характеристика его состояния. Например: щебень с заполнителем супесью пластичной.
2.	По степени влажности крупнообломочные и песчаные грунты разделяются на: насыщенные водой Sr > 0,8; средней степени насыщения 0,8 > Sr > 0,5; малой степени насыщения Sr< 0,5.
3.	По степени неоднородности Си крупнообломочные и песчаные грунты: однородные Си < 3; неоднородные 3 < Си.
4.	По коэффициенту выветрелости крупнообломочных грунтов: невыветрелые 0 < Kwr £ 0,5; слабовыветрелые 0,5 < Kwr £ 0,75; сильновыветрелые 0,75 < Kwr < 1.
5.	По коэффициенту пористости е:
Зерновой состав	Разновидности песков		
	Плотные	Средней плотности	Рыхлые
Гравелистые, крупные и средней крупности	е < 0,55	0,55 < е < 0,70	е > 0,70
233
Продолжение табл.
_____Зерновой состав
Мелкие
Пылеватые
е < 0,60 е < 6,60
Разновидности песков 0,60 < е < 0,75 0,60 < е < 0,80
е > 0,75
е > 0,80
ПРИЛОЖЕНИЕ 12. КЛАССИФИКАЦИЯ ГЛИНИСТЫХ СВЯЗНЫХ ГРУНТОВ ПО ГОСТ 25100—95
12.1.	По числу пластичности 1р: супесь 0,01 < 1р < 0,07; суглинок 0,07 < 1р < 0,17; глина I > 0,17.
12.2.	По показателю текучести IL: твердые IL < 0; пластичные 0 < IL < 1; текучие IL>1.
12.3.	По относительной деформации просадочности 8sl глинистые грунты разделяются на просадочные es1 >0,01 и непросадочные 8sl <0,01.
12.4.	По относительной деформации пучения 8fn грунты подразделяются на:
Разновидность грунта по пучению	Относительная деформация пучения Efn	Наименование грунтов
Практически непучини-стый	<0,01	Глины, суглинки, супеси твердые IL< 0. Пески гравелистые, крупные, средней крупности; пески мелкие и пылеватые с содержанием менее 15 % по массе частиц мельче 0,05 мм; крупнообломочные грунты с заполнителем до 10 % —все независимо от влажности. Пески мелкие и пылеватые относительно сухие (при коэффициенте водонасы-щения Sp < 0,6)
Слабопучинистый	0,01—0,035	Глины и суглинки полутвердые (0 < <1р < 0,25). Супеси пластичные при 0 < <1р < 0,25. Пески пылеватые и мелкие средней степени водонасыщения при 0,6 < Sr < 0,8. Крупнообломочные с заполнителем (глиной, суглинком, супесью, песком пылеватым или мелким) от 10 % до 30 % по массе
Среднепучинистый	0,035—0,07	Глины и суглинки тугопластичные (0,25 < 1р < 0,50), супеси пластичные (0,25 < 1р < 0,5). Пески пылеватые и мелкие водонасыщенные при 0,80 < Sr< < 0,95. Крупнообломочные с заполнителем (глиной, суглинком, супесью, песком пылеватым или мелким) более 30 % по массе
Сильнопучинистый и чрезмернопучинистый	>0,07	Глины и суглинки при 1р > 0,5 (мягко и текучепластичные, текучие). Супеси пластичные (1р > 0,5) и текучие. Пески пылеватые и мелкие полностью водонасыщенные Sr > 0,95
234
12.5.	По относительной деформации набухания без нагрузки е^ глинистые грунты подразделяются на: набухающий е^ < 0,04; слабонабухающий 0,04 < £sw < 0,08; средненабухающий 0,08 < е^ < 0,12; сильнонабухающий £sw < 0,12.
12.6.	По относительному содержанию органического вещества 1г (степени за-торфованности) глинистые грунты и пески подразделяются на:
Наименование
С примесью органических остатков
Слабозаторфованные
Среднезаторфованные
Сильнозаторфованные
Торфы
Степень заторфованности 1г
0,05...0,10 (для песков 0,03...0,10)
0,10...0,25
0,25...0,40
0,40...0,50
>0,50
12.7. По числу пластичности и зерновому составу:
Наименование	Число пластичности 1р	Содержание песчаных частиц, % по массе
Супесь песчанистая	1—7	>50
Супесь пылеватая	1—7	<50
Суглинок легкий песчанистый	7—12	>40
Суглинок легкий пылеватый	7—12	<40
Суглинок тяжелый песчанистый	12—17	>40
Суглинок тяжелый пылеватый	12—17	<40
Глиная песчанистая	17—27	>40
Глина пылеватая	17—27	<40
Глиная тяжелая	>27	Не регламентируется
12.8.	Классификация грунтов по относительной деформации пучения (по ГОСТ 25100—95).
ПРИЛОЖЕНИЕ 13 КЛАССИФИКАЦИЯ ПОДЗЕМНЫХ ВОД
13.1.	По общей минерализации, г/л: сверхпресные < 0,2; пресные 0,2... 1; слабосолоноватые 1...3; сильносолоноватые 3...10; соленые 10...35; рассольные > 35.
13.2.	По температуре, °C: переохлажденные < 0; холодные 0...20; теплые 20...37; горячие 37...50; весьма горячие 50... 100; перегретые > 100.
13.3.	По степени жесткости, мг-экв/л: очень мягкие < 1,5; мягкие 1,5...3,0; умеренно жесткие 3,0...6,0; жесткие 6,0...9,0; очень жесткие > 9,0.
13.4.	По величине pH: очень кислые pH < 5; кислые 5 < pH < 7; нейтральные pH = 7; щелочные 7 < pH <9; высокощелочные pH > 9.
ПРИЛОЖЕНИЕ 14. КОЭФФИЦИЕНТЫ ДЛЯ ПЕРЕСЧЕТА СОДЕРЖАНИЯ В ВОДЕ ГЛАВНЫХ ИОНОВ ИЗ МГ В МГ-ЭКВ
Ионы
Коэффициент
НСОз SO2-4
0,0164	0,0208
СГ Na+ Са2+ Mg2+
0,2820	0,0435	0,0499	0,0822
235
ПРИЛОЖЕНИЕ 15. ХИМИЧЕСКАЯ КЛАССИФИКАЦИЯ СОСТАВА ВОДЫ С.А. ЩУКАРЕВА
Принадлежность воды к тому или иному классу в соответствии со схемой определяется содержанием главных ионов в количестве более 25 %-экв.
По преобладающим анионам воде присваивают название: хлоридная, сульфатная, гидрокарбонатная, хлоридно-сульфатная, хлоридно-гидрокарбонатная, суль-фатно-гидрокарбонатная и хлоридно-сульфатно-гидрокарбонатная; по преобладающим катионам: натриевая, магниевая, кальциевая, натриево-магниевая, натриево-кальциевая, магниево-кальциевая и натриево-магниево- кальциевая.
По общей минерализации каждый класс подразделяется на группы: А -—до 1,5 г/л, В — 1,5...10 г/л и С —более 10 г/л.
Элемент	нсо?	нсо?, sol	нсоГ, sol, СГ	нсоТ, СГ	so ’	sol, СГ	СГ
Mg	1	8	15	22	29	36	43
Са, Mg	2	9	16	23	30	37	44
Са	3	10	17	24	31	38	45
Na, Са	4	11	18	25	32	39	46
Na	5	12	19	26	33	40	47
Na, Са, Mg	6	13	20	27	34	41	48
Na, Mg	7	14	21	28	35	42	49
ПРИЛОЖЕНИЕ 16. ХИМИЧЕСКИЕ КЛАССИФИКАЦИИ ПОДЗЕМНЫХ ВОД
Химическая классификация состава воды О.А. Алекина
236
Класс и группа устанавливаются соответственно по преобладающему аниону и катиону, содержание которых выражено в мг-экв/л. Тип воды выделяется по соотношению ионов:
I тип НСО'з > (Са2+ + Mg2+);
II тип НСО'з < (Са2+ + Mg2+) < (НСО'3 + SO2'4);
III тип (НСО'з + SO2'4) < (Са2+ + Mg2+);
IV тип НСО'з = 0.
График-квадрат нумерации природных вод по Н.И. Толстихину
% экв. слабых оснований
Na++K+
%-экв сильных оснований
ПРИЛОЖЕНИЕ 17. ПОДТОПЛЕНИЕ ТЕРРИТОРИЙ
17.1. ОРИЕНТИРОВАННАЯ ВЫСОТА КАПИЛЛЯРНОГО ПОДНЯТИЯ (ПОДЗЕМНЫХ) ВОД В ПЕСЧАНО-ГЛИНИСТЫХ ГРУНТАХ, м
песок крупный	менее 0,1
песок средней крупности	0,1...0,4
песок мелкий	0,4...0,8
песок пылеватый	0,8...1,2
супесь	1,2...3,5
суглинок	3,5...6,5
глина	6,5...10,0
237
17.2. ПОДТОПЛЯЕМЫЕ (ДА)
И НЕПОДТОПЛЯЕМЫЕ (НЕТ) ТЕРРИТОРИИ
Лг2	Типы гидрогеологических условий			Воздействия				
	Описание	Разрез		Инфильтрация от утечек, полива	Барраж от сооружений	Подпор от водохра-нилищ	естественные5	
							север	юг
I	Хорошо водопроницаемые горные породы на всю глубину разреза	JT i _ Г река		НЕТ	НЕТ	ДА* 1 2 3 4	4 НЕТ	4 НЕТ
II	Водоупорные горные породы на всю глубину разреза, разуплотненные вверху; вечная мерзлота с зоной протаивания			ДА	НЕТ	3 НЕТ	ДА	НЕТ
III	Сверху водопроницаемый, снизу водоупорный слой	1		ДА6	ДА	ДА2	4 НЕТ	4 НЕТ
IV	Сверху водоупорный слой, снизу водопроницаемый			ДА	НЕТ	ДА	ДА	НЕТ
			-	алл? —<г-т~=’					
ОБОЗНАЧЕНИЯ
rwfrl
.ЛУЕВ.___
водопроницаемые обломочные
отложения
водопроницаемые трещиноватые
горные породы
водонепроницаемые и очень слабо
водопроницаемые отложения
зона относительно повышенной водопроницаемости на толще водоупора, образованная выветриванием или сезонным протаиванием вечной мерзлоты
уровень подземных вод в природных условиях
нормальный подпорный уровень водохранилища
Барражирующие, преграждающие поток подземных вод линейные сооружения: стена в грунте, свайный ряд, транспортный туннель, коллектор инженерных сетей и др.
Примечания.
1. К потенциально подтопляемым рассматриваемый конкретный участок территории относится в случае, когда в строке против выбранного типового разреза по ожидаемым воздействиям стоит «ДА». В противном случае участок относится к потенциально неподтопляемым.
2. Подтопление от водохранилища возможно, если его уровень близок к равнине. Достаточность приближения определяется капиллярными свойствами поверхностных отложений и размахом рельефа равнины.
3. Подтопление невозможно за исключением узкой береговой полосы.
4. Подтопление невозможно за исключением участков, почти не возвышенных над поверхностными водами лиманов, болот, рек, к которым относятся пляжи, низкие поймы и другие низины.
238
5.	При малой мощности и слабой водопроницаемости верхнего слоя участок может быть подтоплен в естественных условиях.
6.	«Север» —территория, где норма осадков превышает норму испарения с поверхности земли, «Юг» —территория, где норма осадков меньше испарения с поверхности земли.
7.	При малой мощности или слабой водопроницаемости верхнего слоя участок потенциально подтопляемый, как указано в таблице. При большой мощности или сильной водопроницаемости верхнего слоя участок можно рассматривать по типу 1 и относить его к потенциально неподтоп-ляемым от инфильтрации.
ПРИЛОЖЕНИЕ 18. ЗНАЧЕНИЕ ДОПОЛНИТЕЛЬНОГО СОПРОТИВЛЕНИЯ НЕСОВЕРШЕННЫХ СКВАЖИН
1/т	т/г						
	10	30	100	200	500	1000	2000
0,1	10,49	24,30	42,80	53,80	68,50	79,60	90,90
о,з	4,79	9,20	14,50	17,70	21,80	24,90	28,20
0,5	2,26	4,21	6,50	7,86	9,64	11,00	12,40
0,7	0,88	1,69	2,07	3,24	4,01	4,58	5,19
0,9	0,13	0,30	0,53	0,66	0,85	0,98	1,12
ПРИЛОЖЕНИЕ 19. ОПРЕДЕЛЕНИЕ СЕЙСМИЧНОСТИ ПЛОЩАДОК ПО ИНЖЕНЕРНО-ГЕОЛОГИЧЕСКИМ УСЛОВИЯМ (СНиП П-7—81, ТАБЛ. 1)
II
Категория грунта по сейсмическим свойствам
I
Грунты	Сейсмичность площадки строительства при сейсмичности района, баллы		
	7	8	9
Скальные грунты всех видов (в том числе вечномерзлые и вечномерзлые оттаявшие) не-выветрелые и слабовыветрелые; крупнообломочные грунты плотные маловлажные из магматических пород, содержащие до 30 % песчано-глинистого заполнителя; выветрелые и сильновыветрелые скальные и нескальные твердомерзлые (вечномерзлые) грунты при температуре — 2 °C и ниже при строительстве и эксплуатации по принциу I (сохранение грунтов основания в мерзлом состоянии)	6	7	8
Скальные грунты выветрелые и сильновыветрелые, в том числе вечномерзлые, кроме отнесенных к I категории; крупнообломочные грунты, за исключением отнесенных к I категории; пески гравелистые, крупные и средней крупности, плотные и средней плотности маловлажные и влажные; пески мелкие и пылеватые плотные и средней плотности маловлажные; глинистые грунты с показателем консистенции IL < 0,5 при коэффициенте пористости е < 0,9 —для глин и суглинков и е <0,7 —для супесей; вечномерзлые нескальные грунты пластичномерзлые или сыпучемерзлые, а также твердомерзлые при температуре выше —2 С при строительстве эксплуатации по принципу I	7	8	9
239
Продолжение табл.
Категория грунта по сейсмическим свойствам
Грунты
III
Пески рыхлые независимо от влажности и крупности; пески гравелистые, крупные и средней крупности плотные и средней плотности водонасыщенные, пески мелкие и пылеватые плотные и средней плотности влажные и водонасыщенные; глинистые грунты с показателем консистенции IL > 0,5; глинистые грунты с показателем консистенции IL < 0,5; при коэффициенте пористости е>0,9—для глин и суглинков и е > 0,7 —для супесей; вечномерзлые нескальные грунты при строительстве и эксплуатации по принципу II (допущение оттаивания грунтов основания)
Сейсмичность площадки строительства при сейсмичности района, 	 баллы _______ 7	I 8	I 9
8	—9	>9
Примечания.
1.	В случае неоднородного состава грунты площадки строительства относятся к более неблагоприятной категории грунта по сейсмическим свойствам, если в пределах 10-метрового слоя грунта (считая от планировочной отметки) слой, относящийся к этой категории, имеет суммарную толщину более 5 м.
2.	При прогнозировании подъема уровня грунтовых вод и обводнения грунтов (в том числе просадочных) в процессе эксплуатации сооружения категорию грунта следует определять в зависимости от свойств грунта (влажности, консистенции) в замоченном состоянии.
3.	При строительстве на вечномерзлых нескальных грунтах по принципу II, если зона оттаивания распространяется до подстилающего талого грунта, грунты основания следует рассматривать как невечномерзлые (по фактическому состоянию их после оттаивания).
ПРИЛОЖЕНИЕ 20. КРАТКИЕ СВЕДЕНИЯ О ГЕОФИЗИЧЕСКИХ МЕТОДАХ ИЗУЧЕНИЯ ГОРНЫХ ПОРОД
(ДЛЯ РЕШЕНИЯ ЗАДАЧ 6.11...6.32)
Для изучения геологического разреза, геологических процессов и свойств горных пород используются такие параметры среды, как плотность р и влажность w пород, удельное электрическое сопротивление рк, скорость распространения упругих продольных ур и поперечных vs волн и др.
Первые из названных параметров с помощью расчетов определяются при выполнении радиометрического каротажа в скважине или непосредственно с поверхности горной выработки. Радиоактивный источник, а также приемный элемент помещают в специальный корпус — зонд. Поток выделяемых у-лучей рассеивается при прохождении через горную породу тем сильнее, чем она плотнее. Приемный элемент фиксирует интенсивность у-излучения и с помощью специальных расчетов при сравнении с эталонной породой вычисляется значение плотности грунта в каждой точке вдоль скважины или выработки. Аналогичным образом, но с помощью регистрации излучения нейтронов, которое поглощается водой, находят значения влажности грунтов.
240
Радиометрический метод относится к числу недорогих и отличается простотой и эффективностью, особенно при режимных наблюдениях в скважинах за изменением состояния грунтов. По результатам измерения р и w рассчитывают классификационные показатели физических свойств грунтов (см. табл. 3.1). Трудность метода заключается в основном в технологии проходки скважин малого диаметра (менее 0,06 м) и в каротажной модификации. Обычно применяется до глубины 15...30 м.
При эманационной съемке регистрируется интенсивность распада эманации (газообразных радиоактивных элементов Rn, Tn), которые всегда присутствуют в паровом и трещинном воздухе. Количество их резко увеличивается в процессе различных подвижек, что позволяет выделять зоны соответствующих деформаций даже под мощным (до 20...30 м) чехлом покровных пород. Метод крайне простой и дешевый.
Сейсморазведочные наблюдения основаны на регистрации упругих колебаний, возникающих в породах вследствие естественных (землетрясения) или искусственных (взрывы, удары и др.) причин. Время прихода упругой волны от источника возбуждения до пункта приема позволяет судить о скорости распространения упругих продольных р и поперечных s волн. Изменение скоростей Vp и Vs в пространстве свидетельствует об изменении литологического состава и физического состояния пород.
Сейсморазведка разделяется на методы наблюдения с поверхности и во внутренних точках среды. Последние отличаются большей точностью и детальностью, но характеризуют лишь грунты в непосредственной близости от скважины. Кроме того, их глубина ограничивается ыубиной скважин. Поверхностные наблюдения позволяют характеризовать большие объемы массивов, но ограничены обязательным условием возрастания скоростей упругих волн с глубиной.
Сейсморазведочные наблюдения позволяют с помощью корреляционных зависимостей переходить от скоростей Vp и Vs к упругим и физико-механическим характеристикам пород. Обычно такие корреляционные зависимости устанавливаются на основании данных ультразвукового прозвучивания монолитов или блоков породы и параллельных лабораторных или полевых испытаний их. Сейсморазведочные методы обладают высокой эффективностью и информативностью и занимают среди геофизических методов ведущее место в инженерно-геологических изысканиях.
Электроразведочные методы основаны на регистрации вызванных или естественных электрических полей, а именно силы тока и напряжения в грунтах, которые определяют их проводящие свойства. Удельное электрическое сопротивление является характеристикой породы и меняется как с изменением литологического состава, так и с изменением плотности, трещиноватости и влажности породы. Электроразведочные методы служат надежным критерием для изучения обводнения пород, их коррозийной активности и эффективной пористости.
Возбуждение и прием электромагнитных колебаний могут осуществляться как с поверхности, так и во внутренних точках среды—скважинах. В элект-роразведочных наблюдениях глубина распространения возбуждаемого электромагнитного поля возрастает с удалением друг от друга питающих электродов.
Цели, задачи и сущность модификаций, наиболее часто применяемых в инженерной геологии, приводятся в таблице. Такие геофизические методы, как магниторазведка, гравиоразведка и некоторые другие, используются в инженерной геологии крайне редко и здесь не рассматриваются.
241
ПРИЛОЖЕНИЕ 21
Метод	Вид	Расположение приемника и источника возбуждения физического поля по отношению к поверхности земли	
		приемник	источник
I. Сейсморазведка	1. Сейсмозондирование (СЗ)	На поверхности	На поверхности
	2. Вертикальное сейсмическое профилирование (ВСП)	На глубине	То же
Схема наблюдений	Основной	Основные
▼ —источник	параметр,	решаемые задачи
О — приемник	получаемый	
при интерпретации, и его распространение
h, м
5 ПО глубине
Установление глубины залегания коренных пород, мощности талых пород в мерзлоте, УГВ зон выветривания
То же
То же, в том числе расчленение верхней части разреза с выделением слабых прослоек
3. Ультразвуковой каротаж (УЗК)
То же
4. Сейс- На глу- На глу-мическое бине бине просвечивание
Оценка зон выветривания, тектонических нарушений, детальное изучение упругих и физико-механических свойств
VP)S в вертикальной плоскости
Детальное изучение разреза, выявление ани-
зотропии скоростей
Продолжение прилож* 21
Метод
Вид
Расположение приемника и источника возбуждения физического поля по отношению к поверхности земли приемник источник
Схема наблюдений ▼ — источник О — приемник
Основной параметр, получаемый при интерпретации, и его распространение
Основные решаемые задачи
II. Электроразведка
1. Вертикальное электрическое зондирование (ВЭЗ)
На по- На поверхности верхности
Рк по глубине
Детальное литологическое расчленение верхней части разреза, определение рельефа коренных пород, выявление карстовых зон и вы-ветрелых пород, УГВ
2. Элекг-ропрофи-лирование
То же
То же
рк вдоль по профилю на постоянной глубине
Выявление и трассирование тектонических нарушений, карманов выветривания, карстовых полостей и мощности интрузивных тел
III. Радиоизотопные методы
3. Эле- На глу- На глу-ктрокаро- бине бине таж (ЭК)
1. Эманационная съемка
То (-0,5... 0,7 м)
же
То же
Рк по глубине
Определение положения водопроницаемых и водоупорных пластов, УГВ, направления и скорости движения подземных вод
Z, интен-сивность распада эманаций вдоль по профилю
Выделение зон живущих гравитационных смещений (оползни, разломы, деформации и др.)
L, м
Продолжение прилож. 21
Метод	Вид	Расположение приемника и источника возбуждения физического поля по отношению к поверхности земли	
		приемник	источник
	2. Радиометрический каротаж (РДК)	На глубине	
Схема наблюдений ▼ — источник О — приемник
Основной параметр, получаемый при интерпретации, и его распространение
Основные решаемые задачи
wv — объемная
влажность;
р и, —плотность грунта по глубине
Определение плотности, влажности и степени водонасыщения грунтов
ПРИЛОЖЕНИЕ 22. (по СП11-105—97) ОПРЕДЕЛЕНИЕ ФИЗИКО-МЕХАНИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК ГРУНТОВ
ПО РЕЗУЛЬТАТАМ СТАТИЧЕСКОГО И ДИНАМИЧЕСКОГО ЗОНДИРОВАНИЯ ПРИ ИНЖЕНЕРНО-ГЕОЛОГИЧЕСКИХ ИЗЫСКАНИЯХ*
1.	При определении физико-механических характеристик грунтов в качестве показателей зондирования следует принимать:
при статическом зондировании (по ГОСТ 20069—81) —удельное сопротивление грунта под конусом зонда q3 и удельное сопротивление грунта по муфте трения зонда f3. В случае применения зонда I типа сопротивление грунта по боковой поверхности Q3 пересчитывается для каждого инженерно-геологического элемента на удельное сопротивление грунта трению f3, где f3 —среднее значение сопротивления грунта по боковой поверхности зонда, кПа (тс/м2), определяемое как частное от деления измеренного общего сопротивления по боковой поверхности зонда на площадь его боковой поверхности в пределах от подошвы до кровли инженерно-геологического элемента в точке зондирования;
при динамическом зондировании по (ГОСТ 19912—81) —условное динамическое сопротивление грунта погружению зонда р.
2.	При определении физико-механических характеристик грунтов не могут быть использованы показатели зондирования, полученные на глубинах менее 1 м, а также с использованием малогабаритных зондов.
3.	Определяемые по настоящему приложению характеристики относятся к кварцевым и кварцевополевошпатовым песчаным грунтам четвертичного возраста с величиной удельного сцепления менее 0,01 МПа и к четвертичным глинистым грунтам с содержанием органических веществ менее 10 %.
4.	Определение физико-механических характеристик грунтов по данным статического зондирования следует выполнять по табл. 1—5 настоящего приложения.
5.	Определение физико-механических характеристик грунтов по данным динамического зондирования следует выполнять по табл. 6 и 7 настоящего приложения.
6.	Определение вероятности разжижения песков при динамических нагрузках следует выполнять по табл. 8 настоящего приложения.
Приведенные в табл. 6 и 7 зависимости не распространяются на пылеватые водонасыщенные пески.
Таблица 1
Пески	Плотность сложения при q3, МПа		
	Плотные	Средней плотности	Рыхлые
Крупные и средней крупности независимо от влажности	Более 15	от 5 до 15	Менее 5
Мелкие независимо от влажности	Более 12	от 4 до 12	Менее 4
Пылеватые:	Более 10	от 3 до 10	Менее 3
водонасыщенные	Более 7	от 2 до 7	Менее 2
СП 11-105—97 —официальное издание Госстроя России в рамках Системы нормативных документов в строительстве. «Свод правил по инженерным изысканиям для строительства. Инженерные изыскания для строительства. СП 11-105—97. Часть I. Общие правила производства работ». Издание официальное. Госстрой России. 1997.
247
Таблица 2
Пески	Нормативный модуль деформации песчаных грунтов Е при q3, МПа									
	2	4	6	8	10	12	14	16	18	20
Все генетические типы, кроме аллювиальных и флювиогляциальных	6	12	18	24	30	36	42	48	54	60
Аллювиальные и флювиогляциальные	17	20	22	25	28	30	33	36	38	41
Таблица 3
q, МПа	Нормативный угол внутреннего трения песчаных грунтов <р (град.) при глубине зондирования, м	
	2	5 и более
1,5	28	26
3	30	28
5	32	30
8	34	32
12	36	34
18	38	36
26	40	38
Примечание. Значение угла внутреннего трения <р в интервале глубин от 2 до 5 м определяется интерполяцией.
Таблица 4
Чз, МПа	Показатель текучести II глинистых грунтов при f3, МПа										
	0,02	0,04	0,06	0,08	0,10	0,12	0,15	0,20	0,30	0,40	>0,50
1	0,50	0,39	0,33	0,29	0,26	0,23	0,20	0,16	—	—	—
2	0,37	0,27	0,20	0,16	0,12	0,10	0,06	0,02	0,05	—	—
3	0,22	0,16	0,12	0,09	0,07	0,05	0,03	0,01	-0,03	-0,06	—
5	0,09	0,04	0,01	0,00	-0,02	-0,03	-0,05	-0,07	-0,09	-0,11	-0,13
8	0,01	-0,02	-0,04	-0,06	-0,07	-0,08	-0,09	-0,11	-0,13	-0,14	-0,15
10	—	-0,05	-0,07	-0,08	-0,09	-0,10	-0,11	-0,13	-0,14	-0,16	-0,17
12	—	—	-0,09	-0,11	-0,11	-0,12	-0,13	-0,14	-0,16	-0,17	-0,18
15	—	—	—	-0,13	-0,14	-0,15	-0,16	-0,17	-0,18	-0,19	-0,20
20	—	—	—	—	-0,17	-0,18	-0,18	-0,19	-0,20	-0,20	-0,21
248
Таблица 5
q3, МПа	Нормативные значения модуля деформации Е, угла внутреннего трения <р и удельного сцепления С суглинков и глин (кроме грунтов ледникового комплекса)				
	Е, МПА	Суглинки		Глины	
		<р, град.	С, кПа	Ф, град.	С, кПа
0,5	3,5	16	14	14	25
1	7	19	17	17	30
2	14	21	23	18	35
3	21	23	29	20	40
4	28	25	35	22	45
5	35	26	41	24	50
6	42	27	47	25	55
Таблица 6
Пески	Плотность сложения при р, МПа		
	Плотные	Средней плотности	Рыхлые
Крупные и средней крупности независимо от влажности Мелкие:	Свыше 9,8	2,7—9,8	Менее 2,7
маловлажные и влажные	Свыше 8,6	2,3—8,6	Менее 2,3
водонасыщенные	Свыше 6,6	1,6—6,6	Менее 1,6
Пылеватые маловлажные и влажные	Свыше 6,6	1,6—6,6	Менее 1,6
Таблица 7
Пески	Характеристики свойств грунтов	Нормативные Е, МПа и ф, градусов при р, МПа									
		2	4	6	8	10	12	14	16	18	20
Все генетические типы, кроме аллювиальных и флювиогляциальных:											
Крупные и средней круп-	Е, МПа	21	31	39	45	51	55	59	62	64	66
ности независимо от влажности	<р, градусов	31	34	36	38	39	40	41	42	43	43
Мелкие независмо от	Е, МПа	15	23	30	34	39	42	45	48	51	53
влажности	<р, градусов	29	32	33	35	36	37	38	39	40	41
249
Продолжение табл. 7
Пески	Характеристики свойств грунтов	Нормативные Е, МПа и (р, градусов при р, МПа									
		2	4	6	8	10	12	14	16	18	20
Пылеватые (неводонасы-	Е, МПа	10	18	23	27	30	33	36	38	40	42
щенные)	(р, градусов	27	29	31	32	33	34	35	36	37	37
Аллювиальные и флювиогляциальные	Е, МПа	15	24	32	41	49	57	65	73	81	89
Таблица 8
р, МПа		Вероятность разжижения песков при динамиче-ских нагрузках
среднее	минимальное	
Менее 1,5	Менее 0,5	Большая вероятность разжижения (пески рыхлого сложения, сцепление практически отсутствует)
От 1,5 до 2,7	От 0,5 до 1,1	Разжижение возможно (пески рыхлые или средней плотности со слабо развитым сцеплением)
От 2,7 до 3,8	От 1,1 до 1,6	Вероятность разжижения невелика (пески средней плотности с развитым сцеплением)
Более 3,8	Более 1,6	Разжижение песков практически невозможно (пески плотные и средней плотности с хорошо развитым сцеплением)
Примечание. Оценка разжижаемости песков производится по средним значениям р. Учет минимальных значений повышает достоверность прогноза.
ПРИЛОЖЕНИЕ 23. КЛАССИФИКАЦИЯ
ИНЖЕНЕРНО-ГЕОЛОГИЧЕСКИХ УСЛОВИЙ ПО СТЕПЕНИ СЛОЖНОСТИ В ЗАВИСИМОСТИ ОТ ПРИРОДНЫХ УСЛОВИЙ*
Группа факторов	Категории сложности инженерно-геологических условий и их характеристика		
	I (простая)	II (средняя)	III (сложная)
Геоморфологические	Площадка (участок трассы) в пределах одного геоморфологического элемента. Поверхность горизонтальная, не расчлененная	Площадка (участок трассы) в пределах нескольких геоморфологических элементов одного генезиса. Поверхность наклонная, слабо расчлененная	Площадка (участок трассы) в пределах нескольких геоморфологичес -ких элементов разного генезиса. Поверхность сильно расчлененная
Из Инструкции по изысканиям для промышленного строительства. СН 225—79.
Госстрой СССР. М., 1979.
250
Продолжение табл.
Группа факторов	Категории сложности инженерно-геологических условий и их харак-	теристика		
	I (простая)	II (средняя)	III (сложная)
Геологические —	Не более двух раз-	Не более четырех	Более четырех
в сфере взаимодей-	личных по литоло-	различных по лито-	различных по лито-
ствия зданий и соо-	гии слоев, залегаю-	логии слоев, залега-	логии слоев. Мощ-
ружений с геоло-	щих горизонтально	ющих наклонно или	ность резко изме-
гической средой	или слабо наклонно (уклон не более 0,1). Мощность выдержана по простиранию. Незначительная степень неоднородности слоев по показателям свойств грунтов, незакономерно изменяющихся в плане и по глубине. Скальные грунты залегают с поверхности или перекрыты маломощным слоем нескальных грунтов	с выклиниванием. Мощность изменяется по простиранию закономерно. Закономерное изменение характеристик грунтов в плане или по глубине. Скальные грунты имеют неровную кровлю и перекрыты нескальными грунтами	няется по простиранию. Линзовидное залегание слоев. Значительная степень неоднородности слоев по показателям свойств грунтов, незакономерно и (или) закономерно изменяющихся в плане или по глубине. Скальные грунты имеют сильно расчлененную кровлю и перекрыты ' нескальными грунтами
Г ид рогеологичес -	Подземные воды	Два и более вы-	Горизонты под-
кие — в сфере взаи-	отсутствуют или	держанных гори-	земных вод не вы-
модействия зданий	имеется выдержан-	зонтов подземных	держаны по прос-
и сооружений с гео-	ный горизонт грун-	вод, местами с неод-	тиранию и по мощ-
логической средой	товых вод с однородным химическим составом	нородным химическим составом или обладающих напором	ности с неоднородным химическим составом. Местами сложное чередование водоносных и водоупорных пород. Напоры подземных вод изменяются по простиранию
Физико-геологические процессы и явления, отрицательно влияющие на условия строительства и эксплуатации зданий и сооружений	Отсутствуют	Имеют ограниченное распространение	Имеют широкое распространение
251
Примечание. Категории сложности инженерно-геологических условий следует устанавливать, как правило, по совокупности факторов, указанных в прил. 22. Если какой-либо отдельный фактор относится к более высокой категории сложности и является определяющим при принятии основных строительных решений зданий и сооружений, то категорию сложности инженерногеологических условий следует устанавливать по данному фактору. В этом случае должны быть увеличены объемы или дополнительно предусмотрены только те виды работ, которые необходимы для обеспечения выяснения влияния на проектируемые здания и сооружения именно данного фактора.
ЛИТЕРАТУРА
Основная
1.	Ананьев В.П., Потапов А.Д.. Инженерная геология и гидрогеология. М., 2000.
2.	Ананьев В.П., Потапов А.Д. Основы минералогии и петрографии. М., 1999.
3.	Маслов Н.Н., Котов М.Ф. Инженерная геология. М.» 1971.
Дополнительная
1.	Бетехтин А.Г. Курс минералогии. М., 1956.
2.	ГОСТ 21.302—96. Условные графические обозначения в документации по инженерно-геологическим изысканиям. Межгосударственный стандарт. М., 1996.
3.	ГОСТ 25100—95. Грунты. Классификация. Межгосударственный стандарт. М., 1996.
4.	ГОСТ 20522—96. Грунты. Методы статистической обработки результатов испытаний. Межгосударственный стандарт. М., 1996.
5.	Журавлев В.П., Серпокрылов Н.С., Пушенко С.Л. Охрана окружающей среды в строительстве. М.» 1995.
6.	Ливчак Н.Ф., Воронов Ю.В., Стрелков Е.В. Охрана окружающей среды. М., 1995.
7.	Ломтадзе В.Д. Инженерная геология. Инженерная геодинамика. Л., 1977.
8.	Ломтадзе В.Д. Инженерная геология. Инженерная петрология. Л., 1984.
9.	Оценка загрязнения воздушной и водной среды в экосистеме города. Методические указания. М., 1998.
10.	Смольянинов Н.А. Практическое руководство по минералогии. М., 1972.
11.	Ухов С.Б., Семенов В.В., Знаменский В.В., Тер-Мартиросян З.Г., Чернышев С.Н. Механика грунтов, основания и фундаменты. М., 1994.
12.	СНиП 2.01.01—82. Строительная климатология и геофизика. М., 1983.
13.	СНиП 2.02.01—83. Основания зданий и сооружений. М., 1985.
14.	СНиП 2.02.09—91. Здания и сооружения на подрабатываемых территориях и просадочных грунтах. М.,. 1992.
15.	СНиП 2.01.15—90. Инженерная защита территорий, зданий и сооружений от опасных геологических процессов. М., 1992.
16.	СНиП 2.06.15—85. Инженерная защита территорий от затопления и подтопления. М., 1986.
17.	СНиП 11-02—96. Инженерные изыскания для строительства. М., 1997.
18.	СП 11-105—97. Инженерно-геологические изыскания для строительства. Часть I. Общие правила производства работ. М., 1997.
ОГЛАВЛЕНИЕ
Предисловие............................................................ 3
Введение............................................................... 5
1.	Минералы и горные породы........................................... 7
2.	Геологические карты и разрезы..................................... 18
3.	Основы грунтоведения.............................................. 44
4.	Основы гидрогеологии.............................................. 56
5.	Геологические процессы и явления.................................. 94
6.	Инженерно-геологические изыскания................................ 109
7.	Охрана окружающей геологической среды и рациональное ее использование 147
8.	Комплексные задачи............................................... 174
Заключение........................................................... 212
Приложения........................................................... 214
Литература........................................................... 253
Учебное издание
Чернышев Сергей Николаевич Чумаченко Александр Николаевич Ревелис Илья Львович
ЗАДАЧИ И УПРАЖНЕНИЯ ПО ИНЖЕНЕРНОЙ ГЕОЛОГИИ
Редактор Л.А. Савина
Художественный редактор Ю.Э. Иванова
Технический редактор Л.А. Овчинникова Компьютерная верстка С.Н. Луговая Корректор В.А. Жилкина Оператор М.Н. Паскарь
ЛР № 010146 от 25.12.96. Изд. № НП-15. Сдано в набор 03.02.2000.
Подп. в печать 14.11.2000. Формат 60 х 88716- Бум. газетная. Гарнитура «Таймс». Печать офсетная. Объем 15,68 усл. печ. л. 15,93 усл. кр.-отт 15,61 уч.-изд. л.
Тираж 7000 экз. Заказ №201
ГУП «Издательство «Высшая школа», 101430, Москва, ГСП-4, Неглинная ул., д. 29/14.
Факс: 200-03-01, 200-06-87
E-mail: V-Shkola@g23/relkom/ru http: // www/v-shkola/ru
Набрано на персональных компьютерах издательства.
Отпечатано в ОАО «Оригинал», 101898, Москва, Центр, Хохловский пер. 7.
Чернышев С.Н., Чумаченко А.Н., Ревелис И.Л.
Ч 49 Задачи и упражнения по инженерной геологии: Учеб, пособие.—2-е изд., испр. и доп.— М.: Высш, шк., 2001 — 254 с.: ил.
ISBN 5-06-003691-Х
Учебное пособие содержит задачи и упражнения по основам общей геологии, динамической геологии, инженерных изысканий, охраны и рационального использования окружающей среды, экологии, инженерной экологии, инженерной геологии и гидрогеологии.
Задачи и упражнения многовариантны, разной степени сложности, что позволяет использовать их в проведении лабораторных работ, практических занятий, курсовых работ, в качестве домашних заданий заочникам, при приеме зачетов и экзаменов, для контроля текущей успеваемости студентов. Ддя серий однотипных задач и упражнений даны примеры решений. В приложении приведены классификационные таблицы описания горных пород и минералов.
Во втором издании (1-е —в 1984 г.) исправлены и уточнены формулировки некоторых задач, внесены новые задачи, упрощены некоторые карты, терминология приближена к ГОСТ 25100—95, обновлен справочный аппарат в приложении.
Для студентов строительных и горно-геологических специальностей вузов.
УДК 528.48
ББК 26.3