POLITECHNIKA CZĘSTOCHOWSKA

Częstochowa, styczeń 2010

WYDZIAŁ BUDOWNICTWA

GEOLOGIA INŻYNIERSKA Z PETROGRAFIĄ

Temat:

Rozpoznanie terenu budowlanego w oparciu
o wyniki z otworów wiertniczo - badawczych

Wykonał:

Daniel Czarnuch

Rok I studia zaoczne

Semestr I

Rok akademicki 2009/2010

Grupa: 1

Nr wg listy grupy: 14

Obliczenia dla otworu nr 1

Rzędna wysokościowa powierzchni terenu:
H = 100 + 1,5 x n + 1,5 x N [m n.p.m.] = 122,50 [m n.p.m.]
Współrzędne w lokalnym układzie odniesienia (układ geodezyjny):
X = 120,00 – 0,5 x n – N [m] = 112,00 [m]
Y = 120,00 – 1,3 x n + N [m] = 102,80 [m]

Miąższość warstwy [m p.p.t.]

Nazwa warstwy

0,0 ÷ 0,5 + (0,005 x n)

0,00 ÷ 0,57

Nasyp niebudowlany

0,5 + (0,005 x n) ÷ 1,4 – (0,005 x n)

0,57÷ 1,33

Rumosz skalny

1,4 – (0,005 x n) ÷ 2,6 + (0,005 x n)

1,33 ÷ 2,67

Pospółka

2,6 + (0,005 x n) ÷ 4,0 – (0,01 x n)

2,67 ÷ 3,86

Żwir

4,0 – (0,01 x n) ÷ 5,4 + (0,01 x n)

3,86 ÷ 5,54

Żwir gliniasty

5,4 + (0,01 x n) ÷ 7,0 – (0,005 x n)

5,54 ÷ 6,93

Piasek gruboziarnisty

7,0 – (0,005 x n) ÷ 8,0 + (0,01 x n)

6,93 ÷ 8,14

Piasek średnioziarnisty

8,0 + (0,01 x n) ÷ 9,2 – (0,005 x n)

8,14 ÷ 9,13

Piasek drobnoziarnisty

9,2 – (0,005 x n) ÷ 11,0 – (0,005 x n)

9,13 ÷ 10,93

Glina piaszczysta

11,0 – (0,005 x n) ÷ 12,2 – (0,005 x n)

10,93 ÷ 12,13

Glina pylasta

12,2 – (0,005 x n) ÷ 13,4 – (0,005 x n)

12,13 ÷ 13,33

Ił pylasty

13,4 – (0,005 x n) ÷ 15,0 + (0,15 x n)

13,33 ÷ 17,10

Glina zwałowa zwięzła

Głębokość otworu:
15,0 + 0,15 x n [m p.p.t.] = 17,10 [m p.p.t.]

Obliczenia dla otworu nr 2

Rzędna wysokościowa powierzchni terenu:
H = 100 + 1,4 x n + 1,4 x N [m n.p.m.] = 121,00 [m n.p.m.]
Współrzędne w lokalnym układzie odniesienia (układ geodezyjny):
X = 150,00 + 0,25 x n – N [m] = 152,50 [m]
Y = 120,00 + 0,25 x n + N [m] = 124,50 [m]

Miąższość warstwy [m p.p.t.]

Nazwa warstwy

0,0 ÷ 0,6 + (0,005 x n)

0,00 ÷ 0,67

Nasyp niebudowlany

0,6 + (0,005 x n) ÷ 1,8 – (0,005 x n)

0,67÷ 1,73

Rumosz skalny

1,8 – (0,005 x n) ÷ 2,6 + (0,005 x n)

1,73 ÷ 2,67

Pospółka

2,6 + (0,005 x n) ÷ 4,2 + (0,01 x n)

2,67 ÷ 4,06

Żwir

4,2 + (0,01 x n) ÷ 6,0 - (0,005 x n)

4,06 ÷ 5,93

Piasek gruboziarnisty

6,0 - (0,005 x n) ÷ 7,8 + (0,01 x n)

5,93 ÷ 7,94

Piasek średnioziarnisty

7,8 + (0,01 x n) ÷ 9,0 – (0,005 x n)

7,94 ÷ 8,93

Piasek drobnoziarnisty

9,0 – (0,005 x n) ÷ 10,6 – (0,005 x n)

8,93 ÷ 10,53

Glina pylasta

10,6 – (0,005 x n) ÷ 11,5 – (0,005 x n)

10,53 ÷ 11,43

Ił pylasty

11,5 – (0,005 x n) ÷ 13,0 + (0,15 x n)

11,43 ÷ 15,10

Glina zwałowa zwięzła

Głębokość otworu:
13,0 + 0,15 x n [m p.p.t.] = 15,10 [m p.p.t.]

Obliczenia dla otworu nr 3

Rzędna wysokościowa powierzchni terenu:
H = 100 + 1,3 x n + 1,3 x N [m n.p.m.] = 119,50 [m n.p.m.]
Współrzędne w lokalnym układzie odniesienia (układ geodezyjny):
X = 180,00 + 0, 5 x n – N [m] = 186,00 [m]
Y = 120,00 - 0,3 x n + N [m] = 116,80 [m]

Miąższość warstwy [m p.p.t.]

Nazwa warstwy

0,0 ÷ 0,8 + (0,005 x n)

0,00 ÷ 0,87

Nasyp niebudowlany

0,8 + (0,005 x n) ÷ 1,6 – (0,005 x n)

0,87÷ 1,53

Rumosz skalny

1,6 – (0,005 x n) ÷ 2,8 + (0,005 x n)

1,53 ÷ 2,87

Pospółka

2,8 + (0,005 x n) ÷ 4,5 - (0,01 x n)

2,87 ÷ 4,36

Żwir

4,5 - (0,01 x n) ÷ 6,0 + (0,01 x n)

4,36 ÷ 6,14

Żwir gliniasty

6,0 + (0,01 x n) ÷ 7,0 + (0,005 x n)

6,14 ÷ 7,07

Piasek gruboziarnisty

7,0 + (0,005 x n) ÷ 7,8 – (0,005 x n)

7,07 ÷ 7,73

Piasek drobnoziarnisty

7,8 – (0,005 x n) ÷ 8,4 – (0,005 x n)

7,73 ÷ 8,33

Glina piaszczysta

8,4 – (0,005 x n) ÷ 9,2 – (0,005 x n)

8,33 ÷ 9,13

Ił pylasty

9,13 – (0,005 x n) ÷ 10,0 + (0,15 x n)

9,13 ÷ 12,10

Glina zwałowa zwięzła

Głębokość otworu:
10,0 + 0,15 x n [m p.p.t.] = 12,10 [m p.p.t.]

Obliczenia dla otworu nr 4

Rzędna wysokościowa powierzchni terenu:
H = 100 + 1,2 x n + 1,2 x N [m n.p.m.] = 118,00 [m n.p.m.]
Współrzędne w lokalnym układzie odniesienia (układ geodezyjny):
X = 180,00 + 1,2 x n – N [m] = 195,8 [m]
Y = 160,00 + 1,2 x n + N [m] = 177,8 [m]

Miąższość warstwy [m p.p.t.]

Nazwa warstwy

0,0 ÷ 0,7 + (0,005 x n)

0,00 ÷ 0,77

Nasyp niebudowlany

0,7 + (0,005 x n) ÷ 1,5 – (0,005 x n)

0,77÷ 1,43

Rumosz skalny

1,5 – (0,005 x n) ÷ 2,6 + (0,005 x n)

1,43 ÷ 2,67

Pospółka

2,6 + (0,005 x n) ÷ 4,8 + (0,01 x n)

2,67 ÷ 4,94

Żwir

4,8 + (0,01 x n) ÷ 6,0 + (0,005 x n)

4,94 ÷ 6,07

Piasek gruboziarnisty

6,0 + (0,005 x n) ÷ 7,2 – (0,005 x n)

6,07 ÷ 7,13

Piasek drobnoziarnisty

7,2 – (0,005 x n) ÷ 8,4 – (0,005 x n)

7,13 ÷ 8,33

Glina piaszczysta

8,4 – (0,005 x n) ÷ 9,0 – (0,005 x n)

8,33 ÷ 8,93

Glina pylasta

9,0 – (0,005 x n) ÷ 10,0 – (0,005 x n)

8,93 ÷ 9,93

Ił pylasty

10,0 – (0,005 x n) ÷ 11,0 + (0,15 x n)

9,93 ÷ 13,10

Glina zwałowa zwięzła

Głębokość otworu:
11,0 + (0,15 x n) [m p.p.t.] = 13,10 [m p.p.t.]

Obliczenia dla otworu nr 5

Rzędna wysokościowa powierzchni terenu:
H = 100 + 1,1 x n + 1,1 x N [m n.p.m.] = 116,50 [m n.p.m.]
Współrzędne w lokalnym układzie odniesienia (układ geodezyjny):
X = 150,00 + 0,25 x n – N [m] = 152,50 [m]
Y = 160,00 + 0,7 x n + N [m] = 170,80 [m]

Miąższość warstwy [m p.p.t.]

Nazwa warstwy

0,0 ÷ 0,8 + (0,005 x n)

0,00 ÷ 0,87

Nasyp niebudowlany

0,8 + (0,005 x n) ÷ 1,5 – (0,005 x n)

0,87÷ 1,43

Rumosz skalny

1,5 – (0,005 x n) ÷ 2,8 + (0,005 x n)

1,43 ÷ 2,87

Pospółka

2,8 + (0,005 x n) ÷ 4,6 - (0,01 x n)

2,87 ÷ 4,46

Żwir

4,6 - (0,01 x n) ÷ 5,4 - (0,005 x n)

4,46 ÷ 5,33

Piasek gruboziarnisty

5,4 – (0,005 x n) ÷ 6,2 + (0,01 x n)

5,33 ÷ 6,34

Piasek średnioziarnisty

6,2 + (0,01 x n) ÷ 7,5 – (0,005 x n)

6,34 ÷ 7,43

Piasek drobnoziarnisty

7,5 – (0,005 x n) ÷ 8,4 – (0,005 x n)

7,43 ÷ 8,33

Glina pylasta

8,4 – (0,005 x n) ÷ 9,2 – (0,005 x n)

8,33 ÷ 9,13

Ił pylasty

9,2 – (0,005 x n) ÷ 12,0 + (0,10 x n)

9,13 ÷ 13,40

Glina zwałowa zwięzła

Głębokość otworu:
12,0 + (0,10 x n) [m p.p.t.] = 13,40 [m p.p.t.]

Obliczenia dla otworu nr 6

Rzędna wysokościowa powierzchni terenu:
H = 100 + n + 0,9 x N [m n.p.m.] = 114,90 [m n.p.m.]
Współrzędne w lokalnym układzie odniesienia (układ geodezyjny):
X = 120,00 – 0,5 x n – N [m] = 112,00 [m]
Y = 160,00 + 0,2 x n + N [m] = 163,80 [m]

Miąższość warstwy [m p.p.t.]

Nazwa warstwy

0,0 ÷ 1,0 + (0,005 x n)

0,00 ÷ 1,07

Nasyp niebudowlany

1,0 + (0,005 x n) ÷ 1,8 – (0,005 x n)

1,07÷ 1,73

Rumosz skalny

1,8 – (0,005 x n) ÷ 2,6 + (0,005 x n)

1,73 ÷ 2,67

Pospółka

2,6 + (0,005 x n) ÷ 4,8 – (0,01 x n)

2,67 ÷ 4,66

Żwir

4,8 – (0,01 x n) ÷ 5,6 + (0,01 x n)

4,66 ÷ 5,74

Żwir gliniasty

5,6 + (0,01 x n) ÷ 7,2 – (0,005 x n)

5,74 ÷ 7,13

Piasek gruboziarnisty

7,2 – (0,005 x n) ÷ 8,0 + (0,01 x n)

7,13 ÷ 8,14

Piasek średnioziarnisty

8,0 + (0,01 x n) ÷ 9,0 – (0,005 x n)

8,14 ÷ 8,93

Piasek drobnoziarnisty

9,0 – (0,005 x n) ÷ 10,0 – (0,005 x n)

8,93 ÷ 9,93

Glina piaszczysta

10,0 – (0,005 x n) ÷ 11,6 – (0,005 x n)

9,93 ÷ 11,53

Glina pylasta

11,6 – (0,005 x n) ÷ 12,5 – (0,005 x n)

11,53 ÷ 12,43

Ił pylasty

12,5 – (0,005 x n) ÷ 14,0 + (0,15 x n)

12,43 ÷ 16,10

Glina zwałowa zwięzła

Głębokość otworu:
14,0 + 0,15 x n [m p.p.t.] = 16,10 [m p.p.t.]

Obliczenia upadu warstwy (rys. 11)

d

1

= 6,43 m

Δz

1

= 106 m n.p.m. – 105 m n.p.m. = 1 m

β

1

= arc tg (Δz

1

/ d

1

) = 8,84°

d

2

= 7,42 m

Δz

2

= 109 m n.p.m. – 108 m n.p.m. = 1 m

Β

2

= arc tg (Δz

2

/ d

2

) = 7,68°

d

3

= 13,91 m

Δz

3

= 110 m n.p.m. – 109 m n.p.m. = 1 m

Β

3

= arc tg (Δz

3

/ d

3

) = 4,11°

Obliczenia objętości warstwy nasypu niebudowlanego (rys. 14)

Metoda graficzna

a = 56,43 m
h

1

= 33,23 m

h

2

= 43,78 m

Miąższość warstwy nasypu budowlanego
Δh

1

= 0,57 m

Δh

2

= 0,67 m

Δh

5

= 0,87 m

Δh

6

= 1,07 m

Pole powierzchni Δ256
P

Δ256

= 0,5 x a x h

1

= 937,58 m

2

Średnia miąższość warstwy nasypu budowlanego w Δ256
Δh

256

= (Δh

2

+ Δh

5

+ Δh

6

) / 3 = 0,87 m

Objętość warstwy nasypu budowlanego w graniastosłupie 2562’5’6’
V

2562’5’6’

= P

Δ256

x Δh

256

= 815,69 m

3

Pole powierzchni Δ126
P

Δ126

= 0,5 x a x h

2

= 1235,25 m

2

Średnia miąższość warstwy nasypu budowlanego w Δ256
Δh

126

= (Δh

1

+ Δh

2

+ Δh

6

) / 3 = 0,77 m

Objętość warstwy nasypu budowlanego w graniastosłupie 2562’5’6’
V

1261’2’6’

= P

Δ126

x Δh

126

= 951,14 m

3

V

12561’2’5’6’

= V

2562’5’6’

+ V

1261’2’6’

= 1766,83 m

3

Metoda analityczna

Współrzędne wierzchołków graniastosłupa
P

1

= (112,00; 102,80; 122,50)

P

1’

= (112,00; 102,80; 121,93)

P

2

= (152,50; 124,50; 121,00)

P

2’

= (152,50; 124,50; 120,33)

P

5

= (152,50; 170,80; 116,50)

P

5’

= (152,50; 170,80; 115,63)

P

6

= (112,00; 163,80; 114,90)

P

6’

= (112,00; 163,80; 113,83)

Wzór ogólny objętości czworościanów
U→ = [a

1

; b

1

; c

1

]

V →= [a

2

; b

2

; c

2

]

Z →= [a

3

; b

3

; c

3

]

V

(U,V,Z)

= 1/6 x |(U→;V→;Z→)| = a

1

x b

2

x c

3

+ b

1

x c

2

x a

3

+ c

1

x a

2

x b

3

– c

1

x b

2

x a

3

– b

1

x a

2

x c

3

– a

1

x c

2

x b

3

Wektory
12→ = [40,50; 21,70; -1,50]
16→ = [0,00; 61,00; -7,60]
11’→ = [0,00; 0,00; -0,57]

Ostrosłup 1261’
V

1261’

= 234,70 m

3

Wektory
26→ = [-40,50; 39,30; -6,10]
21’→ = [-40,50; -21,70; 0,93]
22’→ = [0,00; 0,00; -0,67]

Ostrosłup 261’2’
V

1261’

= 275,87 m

3

Wektory
61’→ = [0,00; -61,00; 7,53]
66’→ = [0,00; 0,00; -1,07]
62’→ = [40,5; -39,30; 5,43]

Ostrosłup 61’2’6’
V

1261’

= 440,57 m

3

Wektory
52→ = [0,00; -46,30; 4,50]
56→ = [-40,50; -7,00; -1,60]
55’→ = [0,00; 0,00; -0,87]

Ostrosłup 5265’
V

1261’

= 271,90 m

3

Wektory
26→ = [-40,50; 39,30; -6,10]
25’→ = [0,00; 46,30; -5,37]

22’→ = [0,00; 0,00; -0,67]

Ostrosłup 265’2’
V

1261’

= 209,39 m

3

Wektory
65’→ = [40,50; 7,00; 0,73]
66’→ = [0,00; 0,00; -1,07]
62’→ = [40,5; -39,30; 5,43]

Ostrosłup 65’2’6’
V

1261’

= 334,40 m

3

V

12561’2’5’6’

= V

1261’

+ V

262’1’

+ V

62’1’6’

+ V

5265’

+ V

262’5’

+ V

62’5’6’

= 1766,83 m

3