Основные этапы становления ИГ.html
Работа добавлена на сайт samzan.net:
Диффузия — процесс самопроизвольного выравнивания концентрации в системе
В глинистых водонасыщенных грунтах диффузия ионов зависит от размера и количества пор: чем меньше радиус пор и их количество, тем медленнее диффузия.
Осмос представляет диффузию вещества (обычно растворителя) через полупроницаемую перегородку, разделяющую два раствора различной концентрации.
адсорбционная (поглотительная) способности грунтов
Свойство грунтов поглощать из фильтрующихся водных растворов или газовых смесей содержащиеся в них вещества называется поглотительной, или адсорбционной, способностью.
Набуханием называется увеличение объема грунта в процессе смачивания.
Усадкой грунта называется уменьшение его объема в результате удаления воды при высыхании или при проявлении физико-химических процессов \
16. Понятие о классификационных и расчетных показателей свойств грунтов.
Производные и классификационные характеристики грунтов
Основными физическими характеристиками грунта являются:
- удельный вес грунта ;
- удельный вес частиц грунта s;
- природная влажность w.
Остальные физические характеристики могут быть вычислены с их использованием.
1. Плотность скелета (сухого грунта)- отношение массы твёрдых частиц к объёму всего грунта (d)
d=m1/V1+V2+V3; или d= ?/1+W
2.Коэффициэнт пористости. (e)
e=V2+V3/V1 ; e= s+ d / d
Пористость – отношение объёма пор к общему объёму грунта.
n=V2+V3/V1+V2+V3 ; n=e/1+e
Коэффициент пористости:
Если е=0.8 до 1.5 – то это просадочные грунты (лессовые грунты).
Е=0.1 до 0.8, то – песчаные глинистые грунты
Коэффициентом пористости e или относительной пористостью называется отношение объема пор в образце к объему, занимаемому его твердыми частицами - скелетом, то есть
Е=n / (1-n)
Теоретически пористость n изменяется в пределах от нуля (поры отсутствуют) до единицы (скелет отсутствует). Соответственно коэффициент пористости e изменяется от нуля (поры отсутствуют) до бесконечности (скелет отсутствует).
3.степень водонасыщения – отношение объема воды к объему пор.
Sr=V2/V2+V3 ; Sr=W* s/e* w ;
w=1.0 г/см2 плотность воды
4. удельный вес
Удельным (ранее объемным) весом грунта g называется отношение полного веса образца грунта к полному объему, который он занимает, включая объем пор. Размерность [кН/м3]. Или г/ см3. Удельным весом сухого грунта g d называется отношение веса высушенного грунта к полному объему, который он занимает, включая объем пор.
(gs) / (Vs).
5. Для глинистых грунтов сущ. 2 показателя:
5.1 – число пластичности
Yp=WL-Wp
5.2 – показатель текучести
Y=WL-Wp/Yp
17. Физико-механические методы технической мелиорации грунтов.
ТЕХНИЧЕСКАЯ МЕЛИОРАЦИЯ ГРУНТОВ - искусственное улучшение природных свойств грунтов для различных хозяйственных целей. Техническая мелиорация грунтов бывает поверхностной и глубинной.
Поверхностные методы мелиорации применяются при строительстве дорог, аэродромов, а также осушении и орошении сельскохозяйственных земель. К поверхностным методам улучшения грунтов относятся укрепление грунтов нейтральными (гравийные, песчаные, глинистые) добавками, различными вяжущими веществами (цемент, известь, смолы, полимерные материалы), уплотнение механическими нагрузками (трамбовки, вибраторы, катки), термическая обработка грунтов.
Осушительная мелиорация направлена на преобразование переувлажненных угодий в плодородные земли и включает в себя строительство осушительных систем, освоение и окультуривание осушаемых земель.
Оросительная мелиорация направлена на доставку и равномерное распределение воды на засушливых землях и включают в себя строительство поверхностных, почвенных оросительных систем или систем дождевания.
К глубинным методам мелиорации относят замораживание (плывуны), термическое укрепление (лессы), цементацию, силикатизацию, электростатическое осушение и другие способы улучшения оснований. Глубинные методы широко используют для усиления оснований под существующими сооружениями, при строительстве сооружений на просадочных грунтах и плывунах, гидротехническом строительстве и проходке горных выработок.
18. Физико-химические методы технической мелиорации грунтов.
Физико-химические методы технич.мелиор.гр.
Примен.в осн.для улучш.св-тв глинист.гр,с помощ.обработки небольшими дозами реагентов кот-е изменяют обмен.спос-ть гр.
К физ.хим.мет.относятся:
- Обработка лёссовых и глинист.пород солями:
- NaCl-уменьшен. водопрониц.гр(диспергация)
- К агрегирующ.вещ.можно отнести соли Са, увел.оптим. влажн.уплотн.,важно при дорожн.строит-ве. Применение агрегир.вещ-ва сниж.величину морозного пучения.
- Действие гидрофобиантов свод.к уменьш. способн.гр.к увлажн.Они асорбир.на пов-ти частиц гр.,созд.водоотталкив.пленки,кот.защищ.стр-ые связи гр.» водопрочн.гр.
19. Химические методы технической мелиорации грунтов.
Химические методы технической мелиорации.
Методы хим.дейст.орг.или неорг.вяжущих вещ-в в большинстве это глубинные методы.Широко распростр:битумизация и смолизация
-битумилизация-введение в гр.орган.вещ-ва битума в виде эмульсии.Горячая и холодн.битулизация:
-горяч.(для улучшения св-в скальн.и тв.осадочн.гр.)
-холодная(для закрепл.и уменьш.водопр.песков и грубообл.пород
Смолизация-уплотн.улучш.св-в дисперсн.гр.синтет.полимерн.смолами.Разработана недавно,для борьбы с просадочн.гр. Смолизация:
-иньекции в гр.жидкого стекла Na2O,SiO2
-при 2хстор.гр.послед.обраб.жидким стеклом или Me CaCl2»затверд.быстрее происх.
Метод цементации примен.в России в сер.19в.укрепл.стенок шахт,пов.цемента при дорожн.строит.
20. Применение методов технической мелиорации грунтов при решении экологических задач рационального использования и охраны геологической среды.
Для транспортного строительства наибольший практический интерес представляют методы так называемого поверхностного укрепления, которое, как правило, связано с нарушением естественной структуры и сложения грунта, с тщательным измельчением агрегатов грунта и принудительным перемешиванием с вяжущими материалами и другими реагентами. Важная особенность методов поверхностного укрепления грунтов — обязательное максимальное уплотнение готовых смесей при соответствующей оптимальной влажности. Такие методы обычно применяются при сооружении автомобильных дорог, аэродромов и железных дорог.
В настоящее время активно ведутся работы по созданию эффективных, экологически безопасных реагентов, обеспечивающих повышение прочности грунтов, новых материалов, позволяющих армировать грунты (геотекстиль), уменьшать или максимально снижать водопроницаемость (полимерные пленки).
Глубинные методы широко используют для усиления оснований под существующими сооружениями, при строительстве сооружений на просадочных грунтах и плывунах, гидротехническом строительстве и проходке горных выработок.
21. Понятие о процессах и явлениях.
Всякое явление обусловлено предшествующим и вызывающим его процессом. к природным (физико-геологическим) «явлениям» относят, например, эпигенетическое уплотнение лёссов с образованием «степных блюдец». Но уплотнение, происходящее при действии нагрузки,—это еще не «явление», а процесс, а степные блюдца это как раз «явление», обусловленное завершившимся процессом уплотнения.
Нестрогое отношение к понятиям «процесс» и «явление» приводит к тому, что в существующих классификациях такие типичные физико-геологические явления, как мерзлотные деформации и пучины, а также деформации искусственных откосов относятся к инженерно-геологическим «процессам», а такие типичные физико-геологические процессы, как уплотнение пор од. под нагрузкой (например, при наступаний ледника) или абразия (именно абразия, а не абразионная платформа или пещера) относятся к физико-геологическим явлениям.
Прир явления обусловлены предшеств процессом.
Процесс- последоват смена стадий какого-либо явления.
22. Что изучает инженерная геодинамика?
В инженерной геодинамике изучаются все современные геологические процессы, имеющие значение при оценке отдельных регионов в целях их народнохозяйственного освоения и при строительстве инженерных, а также древние геологические процессы, оказавшие определенное влияние на геологическое строение территории. Сведения о геологических процессах необходимы для того, чтобы заранее предвидеть возможность их появления в результате изменений, происходящих в природе под влиянием естественных причин и многообразной деятельности человека, а также для того, чтобы оценить возможное их воздействие на окружающую среду..
Изучает:
-закономерности распр разнообраз геолог процессов и явл, происход в верх горизонтах и на почве
-закономерн возникнов геолог процесс и явл, связ с инженер и хозяйств деятельн человека.
Изучается динамика развития разл процессов и явлений.
23. Особенности изучения геологических процессов при ИГ исследованиях.
Она должна быть скоординирована с инженерно-экологическими исследованиями, изучающими все компоненты окружающей среды (атмосферу, поверхностную гидросферу, почвы, биоту, приповерхностную область литосферы, техносферу). Современные инженерно-геологические исследования, обслуживающие процессы планирования, проектирования и функционирования ПТС, нередко должны быть дополнены методами и приемами решения задач, относящихся к прерогативам социальной экологии. Так, например, инженерно-геологическое опробование, выполняемое в рамках инженерно-геологических изысканий, должно предусматривать отбор проб грунтов и подземных вод для определения содержания в них вредных компонентов.
24. Понятие об инженерно-геологичеких (антропогенных) процессах.
Под термином «инженерно-геологические (антропогенные) процессы и явления» понимаются процессы и явления, возникшие в результате взаимодействия инженерных сооружений с геологической средой.
Инженерно-геологические процессы, так же как и геологические процессы, могут стать опасными и угрожать сохранности сооружений, если они не были своевременно учтены или если их прогноз был дан неправильно.
Инженерно-геологические процессы тождественны природным геологическим процессам.
Но в большинстве случаев инженерно-геологические процессы отличаются от природных геологических процессов большей интенсивностью, более быстрым протеканием во времени и более ограниченной площадью своего проявления.
Инженерно-геологические процессы обычно приурочены к участку строительства или охватывают территорию в непосредственной близости от него. Они вызываются значительными изменениями в природной обстановке в связи со строительством, но и сами интенсивно воздействуют на нее, и в частности на состояние и свойства пород.
25. Классификации геологических процессов в ИГ целях.
При построении классификации процессов в инженерной геологии следует исходить из следующих принципиальных положений:
1) в классификации одновременно должны рассматриваться как природные (геологические) процессы, так и процессы, вызванные деятельностью человека (инженерно-геологические);
2) в равной степени необходимо рассматривать эндогенные и экзогенные процессы;
3) процессы нельзя рассматривать в отрыве от массивов горных пород, в которых они протекают, и без учета механизма их развития;
4) несмотря на то что геологические процессы развиваются под воздействием многих факторов, для каждого из них должен быть выделен обязательный фактор, который необходим для возникновения данного процесса.
26. Эндогенные процессы и вызываемые ими явления.
Инженерной геологией изучаются как эндогенные (вулканизм, метаморфизм, сейсмич проц), так и экзогенные процессы. На начальном этапе развития инженерной геологии больше внимания уделялось экзогенным процессам и значительно меньше — эндогенным. Сейчас эндогенные процессы привлекают к себе все большее внимание, так как стали ясны три обстоятельства. Во-первых, эндогенные процессы в значительной степени могут обусловливать инженерно-геологические условия.
В сейсмически активных областях оценка сейсмичности территории является важнейшей задачей при определении их инженерно-геологических условий. То же можно сказать я в отношении вулканической деятельности применительно к районам действующих вулканов.
Во-вторых, эндогенные процессы могут способствовать развитию экзогенных процессов. Например, землетрясения в горных областях часто вызывают обвалы, а эпейрогеничеоние движения, приводящие к поднятию отдельных областей платформ, способствует интенсивному развитию процессов эрозии, образованию оползней, переуглублению речных долин.
В-третьих, эндогенные процессы могут быть вызваны деятельностью человека, т. е. среди инженерно-геологических процессов могут быть процессы не только 'Экзогенного характера (хотя они и преобладают), но и процессы эндогенные. В качестве примера инженерно-геологических процессов эндогенного характера можно указать на землетрясения, вызванные созданием искусственных водохранилищ в сейсмоактивных областях, на смещение массивов горных пород при больших взрывах и т. п.
27. Сейсмичность. Оценка разрушительной интенсивности землятресений.
Землетрясения являются наиболее катастрофическими процессами среди эндогенных процессов, они всегда волновали и сейчас волнуют умы человечества
1б-колебания почвы отмечаются приборами
2б-ощущ людьми,наход в спок состоянии
3-4б-колебания отмечаются людьми
5б-качание висящих предметов
6-7б-повреждаются здания-трещины
8-9б-большие трещины, обрушение стен, перекрытий
10б- обвалы во многих зданиях и трещины в грунтах
11-12б- обвалы в горах, сильные изменения рельефа
Важнейшими задачами являются: прогноз землетрясений, за что должна отвечать сейсмология, и сейсмическое микрорайонирование городов и районов народнохозяйственного освоения, что является задачей инженерной геологии и инженерной сейсмологии.
Принципы антисейсмич строительства:
-при возмож 5-6 бал никаких а/с стр-й не нужно
-при возм толчках более 6 б необход микросейсморайонирование
-если есть скальные массивы, то сейсмоустоич нужно уменьш на 1 балл
-если присут-т малоустойч, размываем и пр грунты, то увелич микро/с/р на 1,5 б
-при проектиров – расшир улиц
28. ИГ основы микросейсморайонирования.
Важнейшими задачами являются: прогноз землетрясений, за что должна отвечать сейсмология, и сейсмическое микрорайонирование городов и районов народнохозяйственного освоения, что является задачей инженерной геологии и инженерной сейсмологии.
Под микросейсмическим районированием следует понимать выделение участков, обладающих одинаковой балльностью при определенных инженерно-геологических условиях.
Расстояние до эпицентра и глубина фокуса землетрясения определяют угол, под которым сейсмические волны подходят к поверхности земли. надо учитывать, что глубинные разломы и геологические структуры, расположенные вкрест распространения сейсмической волны, могут служить экранирующей средой и способствовать ослаблению сейсмического эффекта.
Принципы антисейсмич строительства:
-при возмож 5-6 бал никаких а/с стр-й не нужно
-при возм толчках более 6 б необход микросейсморайонирование
-если есть скальные массивы, то сейсмоустоич нужно уменьш на 1 балл
-если присут-т малоустойч, размываем и пр грунты, то увелич микро/с/р на 1,5 б
-при проектиров – расшир улиц
29. Экзогенные геологические процессы и их природа.
Экзогенные процессы возникают в результате взаимодействия земной коры с атмосферой, гидросферой и биосферой.
К экзогенным процессам относятся: работа ветра, подземных и поверхностных текучих вод рек и временных потоков, льда, морей, озер и т. п. Геологическая работа при этом сводится в основном к разрушению горных пород, переносу обломков и отложению их в виде осадков.
Под действием экзогенных процессов продукты разрушения горных пород перерабатываются и перемешиваются, накапливаются («оседают») в новых местах в виде осадков и осадочных горных пород. В формировании этих пород принимают участие те же физические, химические и биологические факторы, которые одновременно разрушают магматические горные породы
Работа всех экзогенных факторов, связанная с разрушением и переносом, называется ДЕНУДАЦИЕЙ. факторы денудации: выветриванием, дефляцией (выдувание и развеивание), оползнями, обвалами, карстом, эрозией, экзарацией (exeratio — выпахивание, например ледником), морской и озерной абразией и др.
Темп и характер развития экзогенных геологических процессов в пределах той или иной местности в значительной степени зависят от климата и тектонического режима, действующего через рельеф.
30. Выветривания и борьба с ними.
Главным вопросом при изучении процесса выветривания является интенсивность самого процесса. Под интенсивностью процесса выветривания мы понимаем: скорость выветривания, мощность коры выветривания и характер изменения горных пород, оказавшихся в-пределах коры выветривания.
По скорости процесс выветривания можно разделить на стадии: 1) интенсивного выветривания — период, за который формируется более 50% мощности коры выветривания, 2) замедленного выветривания, когда мощность коры выветривания увеличивается до 80%, и 3) затухающего выветривания, когда формируется максимальная мощность коры выветривания в данных природных условиях.
Мощность коры выветривания в значительной степени зависит и от состава пород, и от климатических условий.
Трещины выветривания могут играть как положительную, так и отрицательную роль в инженерной и хозяйственной деятельности человека. С одной стороны, наличие их облегчает разработку скальных пород, проходку в них горных выработок и устройство карьеров и котлованов, с другой — трещины выветривания обусловливают необходимость заложения фундаментов на большую глубину.
31. Дефляция и эоловая аккумуляция. Защита от эоловых процессов.
Процесс дефляции заключается в том, что от пород отрываются и уносятся частицы. При этом образуются котловины, борозды, траншеи и другие пониженные формы рельефа. Некоторые из них могут достигать очень больших размеров. Дефляция разрушает сооружения, трубопроводы, дамбы и насыпи и наносит огромный ущерб сельскому хозяйству, выдувая из почв наиболее плодородные горизонты. Дефляция имеет избирательный характер: она приводит к разрыхлению и выдуванию почв и мягких, непрочных пород. В последнем случае могут образовываться ниши выдувания.
Для борьбы с дефляцией проводят различные фитомелиоративные мероприятия: сохранение естественного растительного дернового покрова, леса, кустарниковой растительности, насаждение растительности на раздуваемых участках и создание лесозащитных полос.
Эоловая аккумуляция. Материал, переносимый воздухом, в конце концов выпадает на земную поверхность или на поверхность Мирового океана. Эоловый осадок, оказавшись на земной поверхности, как правило, быстро закрепляется растительностью.
Фитомелиоративные методы по борьбе с движущимися песками являются наиболее эффективными, как и при борьбе с дефляцией. В борьбе с надвигающимися песками пустыни строят механические защиты в виде щитов, заборов из разных материалов и т. п.
32. Суффозия и прогнозирование суффозионных процессов.
С карстом очень тесно связаны процессы суффозии. Суффозия имеет двоякую природу: ее характеризуют как химический процесс, основанный на растворении и выносе солей, содержащихся в породах, подземными водами (химическая суффозия), и как процесс механический, в результате которого происходит размывание породы и подземным потоком выносятся из породы мельчайшие ее частицы (механическая суффозия) .
Суффозия настолько тесно связана с карстом, что можно говорить о суффозионно-карстовых процессах и явлениях.
Развитие суффозионно-карстовых явлений /может вызвать значительные затруднения по освоению месторождений полезных ископаемых, преодолеть которые оказывается зачастую не так просто-. В значительной степени этому способствуют детальные инженерно-теологические исследования.
По стадиям развития суффозионных форм выделяются три типа. Первый тип — «живущие» воронки, слабозадернованные, с /крутыми (до 60°), часто обрывистыми склонами размером в поперечнике от 5—10° до 30—35 м, с выходами известняков, интенсивно поглощающие ВОДЫ,
Второй ТИП — «отмершие» воронки, представляющие собой блюдцеобразные понижения со сравнительно пологими (5—15°) склонами, сильнозадернованными и даже залесенными, без обнажений известняков» слабопоглощающие воду, в результате чего в них могут образоваться болота и даже озерки.
Третий тип — «ожившие» воронки, образующиеся на месте отмерших воронок, что выражается в верхней части склона воронок в выполаживании и задернованности, а в нижней части — в обрывистости стенок, в которых выходят известняки.
В результате суффозии могут возникнуть не только воронки на поверхности земли, но и пустоты внутри породы, которые не имеют внешнего проявления. Они имеют разную форму: ниши, вытянутые щели и очень часто трубчатые каналы, достигающие ширины нескольких метров и длины, измеряемой десятками метров. Последние часто образуются в глинистых и особенно в лёссовых породах. Наличие таких пустот сильно осложняет инженерное освоение территории и требует специальных инженерно-геологических исследований.
33. Карст и борьба с ним.
Основным геологическим явлением, связанным с растворением горных пород, является карст. Карстовые полости, расположенные близко к земной поверхности, могут представлять реальную угрозу в связи с возможностью развития провальных явлений. Зафиксированы провалы железнодорожных насыпей, возведенных на гипсоносных породах. Нередко карстовые пустоты вскрываются при тоннельных работах; при значительных размерах пустот возникают серьезные трудности по их перекрытию, а при вскрытии подземных потоков может произойти внезапное, катастрофическое затопление сооружений.
Однако карстовые явления нельзя рассматривать однозначно, только как неблагоприятные. К древним карстовым пустотам приурочены месторождения полезных ископаемых, например бокситов. Карстовые пещеры могут быть использованы в различных народнохозяйственных целях. Все сказанное позволяет понять, почему изучению карста уделяется большое внимание при инженерно-геологических исследованиях.
меры борьбы с карстом. К числу их относятся: прекращение доступа поверхностных и подземных вод к карстующимся породам путем регулирования поверхностного стока и устройства дренажей; искусственное обрушение кровли карстовых пустот и заполнение их глинистыми породами и др. Борьба с карстом чрезвычайно трудна. Однако по ряду соображений часто приходится •использовать закарстованные участки пород под строительство разных сооружений, и поэтому методы борьбы с карстом постоянно совершенствуются.
34. Плывуны и тиксотропные явления. История изучения и методы борьбы.
Плывунностью называется способность водонасыщенных дисперсных пород переходить в текучее состояние. Разжиженная порода, образующаяся при этом, называется плывуном.
В плывунное состояние могут переходить пески различного гранулометрического состава, даже крупнозернистые. Наиболее опасен этот процесс для тонкозернистых песков с пылеватыми, илистыми, коллоидными и органическими фракциями, обладающими тиксотропными свойствами.
Песчаные породы, обладающие ярко выраженными тиксотропными свойствами, могут образовать истинный, или активный, плывун
Породы лишенные структурных связей, могут под влиянием гидродинамического давления перейти в текучее состояние.
Переход в плывунное состояние псевдоплывунов объясняется потерей внутреннего трения и взвешиванием частиц в воде. Характерными показателями псевдоплывунов являются гидравлический градиент, при котором порода переходит в плывун (критический градиент), и критическая пористость.
При заполнении порового пространства песков тонкодисперсным минеральным и органическим веществом резко уменьшается водопроницаемость пород и облегчается их переход в текучее состояние.
Все способы борьбы с плывунами можно разделить на следующие 3 группы: искусственное осушение плывучих пород в период строительства (открытая откачка из котлованов, иглофильтры и др.); крепление плывунов путем ограждения (шпунты; закрепление самих плывунов путем изменения их физических свойств (силикатизация, цементация, замораживание, электрохимические способы и т. д.). Для ложных плывунов применимы все способы борьбы. В борьбе с истинными плывунами можно использовать лишь ограждение, замораживание и электрохимическое закрепление. При проходке подземных выработок используют повышенное давление, уравновешивающее давление воды плывуна.
35. Лессы и лессовидные грунты, их происхождения и методы борьбы с посадочными явлениями.
Лёсс представляет собой мергелистый, т. е. содержащий известь суглинок, причем известь в нем часто скопляется в виде желваков, так называемых журавчиков. В лёссе встречаются остатки наземных организмов (растений, моллюсков, млекопитающих) и раковины пресноводных моллюсков; обычно он не слоистый, но может иметь и ясно выраженную слоистость. Вся его масса пронизана тонкими канальцами, которые обусловливают значительную пористость; для него-очень характерно распадение на вертикальные отдельности (глыбы).
Лёсс в районах его современного распространения обычно располагается сплошным плащом, покрывающим как низины, так и водораздельные пространства.
По вопросу об образовании лёсса до сих пор нет единого мнения. Существует несколько взглядов, резко противоположных друг другу. Одни исследователи, в том числе Вальтер, Пенк, Никитин, Тутковский и Обручев, считают, что лёсс образовался за счет отложений пыли, принесенной ветром из пустынь, по окраинам последних.
Другие исследователи считают, что образование лёсса связано с аккумулятивной деятельностью различных вод поверхностного стока (талых и дождевых вод, горных потоков, рек).
При намокании происходит сжатие, усадка грунта (тк разруш карбонатные включения), коэф-т пористости снижается.
Метод борьбы: предварител замачивание грунта на строй площадке.
36. Гравитационные процессы и вызванные ими явления.
Обвал — это отделение от массива крупного блока горных пород на крутом обрывистом склоне, происходящее вследствие потери устойчивости под влиянием различных факторов (выветривание, эрозия и абразия в основании склона и др.), и последующее обрушение и скатывание глыбово-щебнистой массы.
Наиболее часты обвалы в периоды дождей, таяния снега, весенних оттепелей. Возникновению обвалов способствуют сейсмические толчки. Обвалы могут быть вызваны взрывными работами, при создании горных водохранилищ н другой деятельностью человека.
Борьба с обвалами, особенно крупными, — дело сложное. Мероприятия в этом направлении сводятся к предупреждению обвалов и к защите от них. Предупреждение обвалов достигается искусственным ¦обрушением отдельных глыб или отдельных участков обвалоопасных склонов с помощью малых взрывов или другим путем. Широко практикуется искусственное цементирование трещиноватого массива, скрепление отдельных частей породы железными скрепами. Устраивают одевающие подпорные и улавливающие стенки, рвы, траншеи.
Осыпи — это накопления, образующиеся при скатывании со склонов обломков пород различных размеров — от дресвы до крупных глыб, при преобладании отдельностей, относящихся к щебню. Щебенка осыпей состоит преимущественно из скальных пород. Характерной особенностью осыпей является их подвижность. Когда при накоплении щебенки угол откоса осыпи становится больше угла естественного откоса, свойственного слагающему ее материалу, осыпь смещается и движется до тех пор, пока в результате естественного выполаживания откоса наступает состояние равновесия. Движение осыпей может усиливаться под влиянием землетрясений.
37. Оползни, их строение, классификация и противооползневые мероприятия.
Оползни - это скользящие смещения масс горных пород вниз по склону, возникающие из-за нарушения равновесия, вызываемого различными причинами (подмывом пород водой, ослаблением их прочности вследствие выветривания или переувлажнения осадками и подземными водами, систематическими толчками, неразумной хозяйственной деятельностью человека и др.). Оползни могут быть на всех склонах с крутизной 20° и более и в любое время года. Они различаются не только скоростью смещения пород (медленные, средние и быстрые), но и своими масштабами. Скорость медленных смещений пород составляет несколько десятков сантиметров в год, средних - несколько метров в час или в сутки и быстрых-десятки километров в час и более. К быстрым смещениям относятся оползни-потоки, когда твердый материал смешивается с водой, а также снежные и снежно-каменные лавины. Следует подчеркнуть, что только быстрые оползни могут стать причиной катастроф с человеческими жертвами.
Классификация оползней.
1. По материалу
- скальные породы
Б) почвенный слой - смешанные оползни
Меры борьбы
Наиболее действенной защитой от оползней является их предупреждение
Устранение причин, нарушающих естественную опору массива грунта. Причиной оползневых явлений часто являются размывы берегов, уничтожение естественного упора при рытье выемок и пр. В этих случаях могут быть полезны мероприятия по укреплению берегов, волноотбойные сооружения, устройство подпорных стен, прошивка оползневого участка сваями и пр.
Осушение оползневого участка.
Это мероприятие является наиболее распространенным при борьбе с оползнями. Осушение может быть осуществлено как поверхностным отводом воды, так и путем устройства глубокого дренажа (дренажные галереи, дренаж из керамиковых или бетонных труб, вертикальный дренаж в глинах, воздушный дренаж с естественной или искусственной вентиляцией и лр.), а также путем совместного применения обеих систем водоотвода.
38. Сели и снежные лавины, условия их возникновения.
Сели — это временные грязекаменные потоки, насыщенные твердым материалом размером от глинистых частиц до крупных камней (объемная масса, как правило, от 1,2 до 1,8 т/м3), которые могут изливаться с огромной силой с гор на равнины. Сели возникают по долинам горных рек, в долинах, балках и оврагах, имеющих в верховьях значительные уклоны порядка 0,35. Возникновение и спад селя происходят очень быстро. Для возникновения селя необходимы определенные геологические геоморфологические и климатические условия. Под геологическими условиями мы понимаем накопление такого рыхлого материала — продуктов выветривания горных пород, осыпавшейся щебенки, делювиальных отложений и других подобного же характера, который может легко размываться и переноситься водой
Для возникновения ливневого селя очень большое значение имеет площадь водосборного бассейнаУклон ложа, по которому движется сель, в известной степени опре¬деляет количество переносимого им твердого материала.
Третьим необходимым фактором для возникновения селя являются определенные сочетания климатических условий.
Лавинами называют внезапное обрушение больших масс снега, падающих или скользящих вниз с крутых склонов. Особенно часто снежные лавины возникают в высокогорных районах.
Есть общее между снежными лавинами и селями: оба процесса возникают при соответствующих геоморфологических условиях в горных районах.
Исследование лавин является одним из важных и серьезных вопросов. При инженерно-геологических изысканиях должны изучаться все сведения о снежных лавинах за возможно более длительный срок. Еще более надежным является проведение инженерно-геологических изысканий в лавиноопасных районах одновременно с гляциологическими.
39. Мерзлотоведение, общие понятия о мерзлых породах. ГК как раздел планетарной криологии.
Мерзлотоведение - Научная дисциплина, изучающая условия формирования, историю развития, географическое распространение мерзлых горных пород, грунтов, почв и процессы, протекающие в них; геокриология. Мёрзлая порода- порода, имеющая отрицательную темп-py и содержащая в составе лёд. M. п. наз. многолетнемёрзлыми, если в условиях природного залегания они находятся в мёрзлом состоянии непрерывно (без оттаивания) в течение многих лет. B M. п. (нельдонасыщенных) содержатся твёрдая (минеральные и органич. частицы и лёд), жидкая (незамёрзшая вода c растворёнными в ней веществами) и газообразная (воздух, пары воды и газы разл. происхождения и состава) фазы. B льдонасыщенных грунтах газообразная фаза отсутствует. Соотношение фаз зависит от внеш. воздействий - давления и темп-ры. Содержание незамёрзшей воды резко уменьшается c понижением темп-ры и возрастает c увеличением дисперсности (удельной поверхности) грунта. Лёд содержится в виде Льда-Гемента и в виде ледяных включений (шлиров) разл. размеров и генезиса. Содержание льда в M. п. обусловливает Льдистость пород.
На основе геокриологии возникает более общая наука — планетарная криология, которая успешно использует знания и законы учения о мёрзлых породах Земли. Другими словами, в перспективе речь идёт о перерастании геокриологии в космическую криологию.
40. Научные направления в ГК, история исследования мерзлых грунтов, методы исследования мерзлых грунтов.
Мерзлотов.связано с комплексом геогр.наук:
*общее мерзлот-развив на стыке геолог,геогр,геофиз.наук.
*инженерное-изуч.поведение и св-ва мерзлых г.п.,использ.в кач-ве грунтов
*агробиолог-изуч.мерзлые г.п.и почвы как объект сельск.и лесн.хоз-ва,оно связано с почвовед,геоботаникой,климатологией
Методы этих наук:
-геологич,географ.и геофиз.методы исп.оч.широко
Геолог.и географ вкл.как полевые,лаборат.и камеральн.исследов.Оч.широко исп.эксперимент.метод.,кот.сочет.с примен.математ.и моделир.пр-ов по ЭВМ
Рез-ты:2х взаимопротивоп.пр-ов летнего нагреван.и зимнего охлажд.
Ф.Шеринг-1828г,в Якутске начал проходку колодца,пытаясь пройти многолетн.мерзлоту насквозь,обеспеч.водост.с помощью подз.вод.116,4м-глубина шахм.Эта шахма играет больш.роль для изуч.г.п.в мерзлой зоне.Глубина 16м--5С.
В40ег.19в.продолжил.исследов.шахтм и замерили темпер.на всю глубину.
Всер.19в.Лопатин.дост.серьезн.исслед.многол.мерзл.пород четвертичн.отлож.в низовьях Енисея и на островах.
Открытие термокарст.пр-ми пучения:
В к19в.Обручев,в Вост.Сибири установил колебания мощности и отсутствия г.п.в пределах одной и той же зонах.В одном и том же р-не отметил промерз.г.п. на большую глубину и отсутств.промёрзл.участков.Это были 1е гидрогеол.исслед.в зоне многол.мерзлоты.
Кузьмин.создал соврем.представл.о гидрогеол.усл.горноскладчат.областей.
В90ег.были созд.комиссия по изуч.М.П.и грунтов под председат Мушкетова.
Особ.больш.исслед.были проведены при строит-ве Транссибирск.железн.дороги.
Комиссия по изуч.вечн.мерзлоты под председ.Обручева.
Начали работать научно-исслед.мерзл.станции(30ег)-Якутск,Воркута
1936г.комиссия по изуч.вечн.мерзлоты была преобр.в комитет
И на основе комитета образ.институт мерзл.пород под именем Обручева.
Кафедра мерзлотовед.образов.
При академ.наук созд-ся научн.совет Криологии земли с отделением в Питере.
1973г.в Якутске провод.Междунар.конференц.
41. Географическое распределение многолетнемерзлых пород на Земном шаре.
выделяются две криолитозоны: 1) субаэральная (субконтинентальная), развитая на континенте, и 2) субмаринная, охватывающая шельфовые области, примыкающие к суше северных морей и Северного Ледовитого океана. Является наиболее распространенным субаэральный тип криолитозоны и охватывает север европейской части СССР, Западную и Среднюю Сибирь, Северо-Восток и Дальний Восток, Прибайкалье и Забайкалье, а также высокогорные районы.
Наибольшей неоднородностью и динамичностью отличается южная зона, в которой отсутствует сплошная мерзлота, представленная здесь в виде островов различных размеров, разделенных талыми породами. десь самая южная часть представляет зону редкоостровного распространения ММП, занимающих от 5 до 30% площади выделенного участка. К северу за ней следует зона островного расположения, где острова ММП занимают уже от 40 до 60% выделенной площади. Далее она переходит в зону массивноостровного и прерывистого распространения ММП, занимающих до 70-80% площади с островами талых вод.
Таким образом, при движении с юга на север крупность массивов ММП увеличивается, одновременно возрастает и их мощность от 5-15 м в редкоостровной зоне до 100 м и более в массивно-островной и прерывистой. В этом же направлении происходят понижение среднегодовых колебаний температур и уменьшение межостровных таликов.
42. Происхождение многолетнемерзлых толщ горных пород.
Криогенные породы — это природные образования, возникающие вследствие замерзания воды или водных растворов на поверхности Земли и в земной коре. Необходимым условием возникновения и эволюции криогенных пород при давлении, близком к атмосферному, является температура ниже 0°С (от десятых долей градуса до нескольких градусов).
Основным отличительным признаком криогенных образований, обусловливающим их специфику, является наличие в них кристаллической и жидкой фазы Н20, которая содержится главным образом в граничных зонах между кристаллическими частицами породы. Другие горные породы в подобном физическом состоянии, с частичным подплавлением одного (или нескольких) :из породообразующих минералов, могут оказаться только в условиях высоких давлений и температур, которые имеют место в нижних частях земной коры и в верхн
43. Приближенные формулы расчета глубины промерзания и протаивания (совр. теория развития многомерзлых толщ).
В одном и том же пункте на разных глубинах могут одновременно сосуществовать деградационные и агрегационные направления
E=f(A T tср лямбда Qф c g)
A – амплитуда колеб., T – период кол., tср – темпер. На поверхности мерзлой толщи, лямбда – коэф. Теплопроводности, с – теплоемкость пород, Qф – теплота фазового перехода, g – геотерм. Градиент подстил. Пород
44. Строение толщ мерзлых пород.
Криогенное строение мерзлых пород определяется содержанием и пространственным распределением внутригрунтовых включений льда. В зависимости от минимальных линейных размеров включений различают масштабные уровни строения мерзлых пород: криогенное строение толщ (более 0,1-0,3 м), криогенную текстуру (от минимально визуально наблюдаемых до 0,1-0,3 м) и криогенную структуру (меньше визуально наблюдаемых). Существуют также классификации строения мерзлых пород по генезису ледяных включений, по их размерам, по генезису в целом (сингенетические и эпигенетические) и т.д.
45. Криогенные геологические процессы.
Криогенные процессы— совокупность физических и физико-химических процессов, возникающих в п. в результате охлаждения их до отрицательных температур, замерзания и оттаивания. К К. п. относятся растрескивание п.; миграция в п. влаги и перемещение почвенных масс при промерзании; выталкивание щебня или галечника из почвенной массы на поверхность п. и перераспределение их по поверхности, сопровождаемое формированием структурно-полигональных образований — каменных многоугольников, котлов, сеток и др.; морозно-мерзлотное пучение и др.
46. Проявление процесса морозного пучения дисперстных пород.
Наиб.распр.геолог.пр-ми явл.:
1.Морозное пучение-увелич.объема водонасыщ.пунктов,глинист.и пылеватого состава,в рез-те расшир.воды в порах при замерз.Проявл.в р-нах в виде пучения-поднят.пов-ти земли в виде бугров пучения. Различ.3 вида бугров:
1.Миграционные
2.Иньекционные(гидролокалиты)-образ.в рез-те потока подз.вод по трещинам. Замерзая вода образ.бугор,подним.грунты
3.Термокарст-образ-ся в связи с вытаиванием подз.льдов в тех же бурбуниках. Происх,когда летом через трещины растаивает лед и образ.озеро,дно которого представл.собой торфян.грунт.
Для обр.и разв.термо.карст необходимо:
-налич.подз.льдов
-глуб-на сезон оттаи-ия пород дол-на превыш глуб подз льдов Через нектор вр-мя на месте карстового озера обр-ся аласы.
Наледи- послой-ое замер-ие воды на пов-ти при многр-ом ее изъ-ии.
Полегонально-жильное образ-ие Возник в резу-те морозобойкого раст-ия пород. В резу-те образ-ся трещины на поверх земли.РИС5
Сорефлюкация - медлен.движ-ие по склону рых-ых водонасыщ. отлож-ий и почв под дей-ия силы тяж-ти при оттаивании многоле мерз-ых пород.В рез-те образ-ся сорефлюкационые террасы. Можно наблюд.там где поверх лишена поч-ог слоя.
Креагенная дисорбция- образ-ся в рез-те того что пучение пород при их промерзан.движ.напр-но по нормальной пов-ти и движ-е при отта-ии под действ силы тяж.по вертик.РИС6
При строит-ве в криолитозоне след-ет опир-ся на след. принцыпы:
- исполь-ся в мерз-ом сост-ии от строит. до эксплуатации.
- использ.в оттаенном сост-ии. Выбор прин-па зависит от конст-ии соруж-ий
Борьба:
Дренаж ,поверх.водоотв,засыпка шлаком,замена пучинистого грунта,технич.мелиорац.
Борь-ба с наледью: земель-ые ограж-ия в виде валов.
Борьба с сорефлюкацией: путем закреп-ия повер-ого слоя рстит-ью, спец-ые огр-ия.
47. Термокарст, наледи и полигонально-жильные образования.
Термокарст-просед поверхности земли, образов отрицат форм рельефа» термокарст озера.
Происх,когда летом через трещины растаивает лед и образ.озеро,дно которого представл.собой торфян.грунт.
Для образов необх:
Наличие подзем льдов
Сезон оттаивание пород должно превышать глубину залег подземных льдов.
Аласы-блюцеобр.формы р-фа
Наледи- послой-ое замер-ие воды на пов-ти при многр-ом ее изъ-ии, при замерзании выхода подземн источников. Мелкие наледи часты в горных районах.
Полигонально-жильное образ-ие Возник в резу-те морозобойкого растрескивания пород. В резу-те образ-ся трещины на поверх земли. Трещины заполн мелкоземом.
48. Явление солификации и криогенная дисерпция.
Софлюкция - медлен.движ-ие по склону рых-ых водонасыщ. отлож-ий и почв под дей-ия силы тяж-ти при оттаивании многоле мерз-ых пород.В рез-те образ-ся сорефлюкационые террасы. Можно наблюд.там где поверх лишена поч-ог слоя.
Криогенная десерпция- образ-ся в рез-те того что пучение пород при их промерзан.движ.напр-но по нормали к пов-ти, а движ-е при отта-ии под действ силы тяж.по вертик.
49. Мероприятия по борьбе с криогенными процессами и явлениями.
При строит-ве в криолитозоне след-ет опир-ся на след. принцыпы:
- исполь-ся в мерз-ом сост-ии от строит. до эксплуатации.
- использ.в оттаенном сост-ии. Выбор прин-па зависит от конст-ии соруж-ий
Борьба:
Дренаж ,поверх.водоотв,засыпка шлаком,замена пучинистого грунта,технич.мелиорац.
Борь-ба с наледью: земель-ые ограж-ия в виде валов.
Борьба с сорефлюкацией: путем закреп-ия повер-ого слоя рстит-ью, спец-ые огр-ия.
2. Опасный фактор ожоги, обморожение
3. Сыновьям Району и Джеффу моим лучшим творениям чьи проницательные замечания и оживленные беседы
4. Жизнь и творчество Ч Дарвина1
5. практикум М. МГУТУ имени К
6. Постатейный комментарий к Гражданскому кодексу Российской Федерации части первой
7. 212042 12 сем
8. Искусство Римской империи 2 в нэ
9. Творчий шлях Володимира Сосюри
10. Вычисление определённых интегралов по правилу прямоугольников
11. Экономическая теория как наук
12. тематическому анализу 3 семестр гр
13. стаття І Закону України ldquo;Про фізичну культуру і спортrdquo;
14. д Помните об этом
15. практикум ПОЗНАЙ СЕБЯ Бороздина Г
16. эскиз к операции 25 Номер цеха Номер участка Номер операции Н
17. Инсталляция by NSIS
18. Я Шуру У деяких випадках зміцнюють мостовидні протези за допомогою екваторіальних коронок
19. .Что есть философия.
20. Курсовой проект работа является индивидуальной самостоятельно выполненной работой студента