Студопедия

Главная страница Случайная страница

КАТЕГОРИИ:

АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника






Техногенные отложения. Инженерно-геологические процессы.






Уже в последние десятилетия прошлого века стало очевидно, что инженерно-строительная и хозяйственная деятельность человека представляет собой одновременно огромную геологическую работу.

Постоянно растущее воздействие человека на природную среду вообще и на геологическую в частности особенно проявляется в крупных городах. В их пределах происходит существенное изменение инженерно-геологических условий: нивелируется природный рельеф, заменяясь антропогенным; меняется гидрографическая сеть и режим рек. Подземное пространство насыщено инженерными сетями, тоннелями, различными сооружениями и конструкциями; существенно меняется его температурно-влажностный режим. Застройка и покрытия улиц резко меняют условия и соотношения стока, инфильтрации, испарения. Меняются гидрогеологические условия; в пределах мегаполисов образуются огромные депрессионные воронки глубоких водоносных горизонтов. С другой стороны, часто происходит подъем уровня грунтовых вод (подтопление) или образование неглубоко от поверхности новых водоносных горизонтов. Одно из следствий хозяйственно-строительной деятельности – образование техногенных отложений (культурного слоя). Их можно разделить на следующие группы.

- Природные образования, перемещенные с мест их естественного залегания различными транспортными средствами, взрывом (насыпные грунты) или средствами гидромеханизации (намывные грунты).

- Антропогенные образования, представляющие собой отходы хозяйственно-бытовой и производственной деятельности человека с коренным изменением состава и свойств исходного сырья. Хозяйственно-бытовые отходы представлены свалками бытовых отбросов, строительного мусора и т.п. Промышленные отходы представлены золами и шлаками различного происхождения – топливными, металлургическими; отвалами пустой породы при угледобыче (терриконы), а также шламами – отходами горнообогатительного, электрохимического и других производств (хвостохранилища).

- Природные образования, существенно измененные по составу и свойствам в условиях их естественного залегания - например, при цементации, силикатизации, электрохимическом закреплении грунтов и т.п.

Таким образом, техногенные отложения очень разнообразны – от разновидностей, близких к природным, до грунтов, не имеющих природных аналогов. Соответственно разнообразны их свойства, даже в пределах одной группы. За исключением пород третьей группы, то есть для всех насыпных и намывных грунтов, отвалов и свалок характерной общей чертой является повышение их плотности со временем под действием собственного веса – самоуплотнение; это важно, поскольку их основные строительные свойства зависят от плотности. Цементация в таких грунтах отсутствует или незначительна. Длительность процесса самоуплотнения зависит от состава породы (исходного материала) и способа отсыпки, а намывных грунтов – и от характера основания.

Наиболее неблагоприятные по своим свойствам отложения создаются в районах свалок с хозяйственно-бытовыми отходами. В них много химически активных веществ, гниющей органики, при разложении которой могут образоваться токсичные и взрывоопасные продукты. При фильтрации атмосферных осадков через толщу таких отложений возможно загрязнение подземных вод.

Геологическая деятельность человека проявляется также в целенаправленном регулировании рассмотренных в п.8 природных процессов. Осуществляются мероприятия по борьбе с оврагообразованием, селями, подмывом берегов рек, абразией, подвижными песками, защите от проявлений карста, суффозии, опасных склоновых процессов. При этом необходимо учитывать, что хозяйственно-строительная деятельность может приводить к существенным изменениям в течение времени и проявлениях природных процессов и вызывать явления, обычно нехарактерные для данных условий. Геологические процессы, тесно связанные с инженерной строительной деятельностью человека, называются инженерно-геологическими. Многие из перечисленных выше процессов, регулируемых разнообразными защитными инженерными сооружениями (противообвальными, противоселевыми, противооползневыми и др.), следует рассматривать как инженерно-геологические.

Из других инженерно-геологических процессов следует назвать уплотнение и разуплотнение грунтов в основаниях сооружений; техногенное выветривание в откосах выемок, карьеров и других выработок; плывуны; проявления горного давления и сдвижения горных пород; просадки лессов в основаниях и бортах каналов; морозное пучение; просадки оснований сооружений на мерзлых грунтах при оттаивании последних; термокарст.

 

Инженерно-геологические изыскания, их содержание и структура.

ИГИз проводятся специализированными изыскательскими и проектно-изыскательскими организациями и организуются обычно в три этапа: подготовительный, полевой и камеральный. Задачей подготовительного этапа является сбор материалов о природных и инженерно-геологических условиях района. Используются имеющиеся литературные, фондовые, архивные данные, результаты аэро- и космосъемки и др.; при необходимости собранные данные дополняются рекогносцировкой района. Материалы этого этапа используются для предпроектных стадий, а также для планирования работ полевого этапа.

Объем изысканий на этом главном полевом этапе изысканий зависит от стадии проектирования и вида строительства, от сложности инженерно-геологических условий района и степени их изученности. В общем могут выполняться следующие работы и исследования:

- инженерно-геологическая съемка;

- разведочные работы (бурение, шурфование, геофизические исследования, аэрофото- и космосъемка и др.);

- гидрогеологические опытные исследования;

- поиск и разведка месторождений местных строительных материалов;

- полевые исследования свойств горных пород (испытания штампом, различные виды зондирования, прессиометрия и др.)

- лабораторные работы с определением показателей физико-механических свойств горных пород.

В более простых или хорошо изученных геологических условиях те или иные из перечисленных работ могут отсутствовать.

Окончательная обработка полевых материалов, результатов лабораторных работ и других исследований выполняется в камеральный период, завершающийся составлением инженерно-геологического отчета или заключения с рекомендациями для проектирования и строительства.

 

Вопросы к зачету

1. Инженерная геология, этапы развития, задачи. Инженерная геология как наука о рациональном использовании и охране геологической среды.

2. Общие сведения о Земле. Форма, строение. Геосферы, химический состав земной коры. Геотермические ступень и градиент.

3. Минералы и горные породы. Эндогенный и экзогенный процессы их образования. Породообразующие минералы, классификация, состав и физические свойства.

4. Магматизм и магматические горные породы, их свойства.

5. Выветривание. Осадочные горные породы, их свойства.

6. Метаморфизм и метаморфические горные породы.

7. Геохронологическая и стратиграфическая шкалы. Абсолютный и относительный возраст горных пород, его значение при изысканиях и оценке свойств горных пород.

8. Тектонические движения земной коры. Складчатые и разрывные дислокации, их виды и значение для строительства.

9. Сейсмические явления. Оценка интенсивности землетрясений. Влияние инженерно-геологических условий на сейсмичность.

10. Основы грунтоведения. Дисперсные грунты как многокомпонентные системы. Структура и структурные связи. Показатели состава и состояния, водных и механических свойств грунтов.

11. Подземные воды, их виды. Режим подземных вод, влияние природных и техногенных факторов.

12. Закономерности движения подземных вод. Определение расхода потока и притока к водозаборам.

13. Геологические процессы. Выветривание, его виды. Элювий, особенности и строительная оценка.

14. Геологическая деятельность атмосферных вод. Плоскостная эрозия и делювиальные отложения, их особенности. Глубинная эрозия (размыв). Овраги. Сели и пролювий.

15. Геологическая работа рек. Строение речных долин. Аллювиальные отложения, их свойства и строительная оценка.

16. Геологическая деятельность морей и океанов. Морские отложения, классификация, свойства и строительная оценка.

17. Геологическая работа озер. Озерные отложения, их свойства. Заболачивание, болота и болотные отложения.

18. Геологическая работа ледников. Виды и строительная характеристика ледниковых отложений.

19. Геологическая деятельность ветра. Эоловые отложения. Основные свойства, их учет при строительстве и эксплуатации зданий.

20. Геологическая деятельность человека. Изменения геологической среды на территориях городов и промышленных комплексов, их значение. Техногенные отложения, классификация, свойства.

21. Геологические процессы, обусловленные действием силы тяжести: обвалы, вывалы, осыпи, лавины, оползни. Влияние на условия строительства и эксплуатации зданий и сооружений. Меры защиты.

22. Геологические процессы, обусловленные действием подземных вод: плывуны, суффозия, карст, просадки лессов. Меры предупреждения и защиты.

23. Геологические процессы, обусловленные отрицательной температурой. Сезонная и вечная мерзлота, пучение, наледи, термокарст, солифлюкция, заболачивание.

24. Инженерно-геологические изыскания, их содержание и структура. Геологические карты и разрезы. Построение и анализ инженерно-геологических разрезов.

 


Поделиться с друзьями:

mylektsii.su - Мои Лекции - 2015-2024 год. (0.012 сек.)Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав Пожаловаться на материал