Геологическая деятельность поверхностных текучих вод. Образование оврагов и селив

Ежегодно выпадает на поверхность земли огромное количество атмосферных осадков. Эти осадки делятся на три большие группы:

1 испарение

2 индельтрация подземные воды

3 временные потоки

При стеканию вниз по склонам движущаяся вода производит разрушение горных пород которая называется эрозией. Различают два вида эрозии:

1 горизонтальный или плоскостной смыв

2 вертикальная эрозия

Продукты смыва откладываются в подошву слоя и называются делювием. Плоскостной смыв равняет рельеф и уменьшает перепад высот.

Характеристики делювия.

1 Отсутствует сортировка материала

2 смешенный и разнообразный материал

3 связь с вышележащими породами

4 небольшая мощность

5 содержит органические остатки

Образование оврагов происходит в процессе линейной эрозии, когда отдельные потоки воды объединяются в один мощный поток, овраг имеет 4 стадии жизни:

1 промоина

2 врезание оврага

3 выработка профиля равновесия

4 стадия затухания (балка)

Характеристика оврага:

1 глубина может достигать до 100 м шириной до 500 м

2 скорость роста оврага может достигать до 70 м/г

Методы борьбы с оврагами:

1 посадка живой растительности

2 постройка плотин

3 организованный сток воды

Грязевые потоки (селевые). Причины и условия их возникновения.

1 наличие в верховных горных долинах рыхлого материала

2 крутое падение долины

3 резкое таяние снега или льда дающие внезапные потоки воды, а так же большое количество атмосферных осадков

4 скорость потока достигает до 10 м/с

Прогноз селей:

1 выделяют область питания

2 вычисляют возможный путь потока

3 определяют ударную силу

4 определяют конус выноса

Меры борьбы:

1 лесонасаждение

2 постройка плотин и запруд

3 организованный водосток

07.04.12 Лекция №5.

ГЕОЛОГИЧЕСКАЯ ДЕЯТЕЛЬНОСТЬ РЕК. АЛЮВИАЛЬНЫЕ ОТЛОЖЕНИЯ.

Реками называются постоянные естественные значительные потоки воды. Главное для рек – наличие источника питания, которым может быть:

1 ледниковая

2 дождевое

3 смешанное

4 грунтовые воды

Роль каждого источника зависит от климатического сезона. Работа рек состоит в следующем:

1 разрушение горных пород

2 перенос обломков

3 аккумуляция

Продольный профиль реки имеет три участка:

1 в верхней части донная эрозия

2 в средней части разрушение берегов и перенос материала

3 в нижней части выпадение осадка, аккумуляция

Река последовательно вырабатывает профиль равновесия. Живая сила реки зависит от уклона местности и массы воды. В устьях реки образуются дельты, площади аккумуляции речных наносов. Реки в горах могут образовывать ущелья или каньоны. Геологическая жизнь реки выражается в строении речных долин. Поперечный профиль реки имеет следующее строение:

1 русла

2 пойма

3 надпойменная терраса

4 коренные пароды

Террасы характеризуются шириной и высотой, их количество может достигать 10-15 шт. Террасы могут быть трех типов:

1 аккумулятивные

2 эрозионные

3 смешанные (цокольные)

Причины образования террасы:

1 изменение климата

2 неотектоника

3 колебание кол-ва и крупности материала переносимого рекой

Различают два вида эрозии: донная и боковая. Скорость течения воды на экваторе составляет 1666 км/ч На широте 60гр скорость в 2р меньше, на полюсах скорость принята за директический 0.

Борьба с эрозией рек.

Основная опасность – разрушение берегов.

Методы борьбы:

1 укрепление берегов (строительство набережных, подпорные стенки, укладка железобетонных плит)

2 искусственное исправление русла реки

Аллювиальные отложения.

Основные виды аллювия:

1 русловой

2 пойменный

3 старичный

4 дельтовые осадки

Состав аллювия отражает скорость потока реки. Выпадение осадка происходит при уменьшении скорости реки.

ГЕОЛОГИЧЕСКАЯ ДЕЯТЕЛЬНОСТЬ МОРЕЙ И ОКЕАНОВ. МОРСКИЕ ОТЛОЖЕНИЯ И БЕРЕГОУКРЕПИТЕЛЬНЫЕ СООРУЖЕНИЯ.

Моря и океаны занимают 2/3 поверхности планеты и являются мощным экзогенным фактором. В море образуется большинство осадочных парод такие, как: толща известняков, мергиелей, глинистых осадков.

Разрушительная работа моря лучше всего выражена по берегам, ветер создает морской прибой, который разрушает берег, этот процесс называется абразия. В вертикальном профиле склона океана выделяются следующие участки:

1 зона шельфа – прибрежная мелководная зона до глубины 200м, которая окаймляет сушу полосой иногда в 100км

2 материковые склоны – участок глубиной от 200-2000м

3 океаническое ложе от 2-6км

4 глубоководные впадины глубина более 6км

Устойчивость берега зависит от состава и строения парод, на глинистых берегах часто образуются оползни.

Пляж – это берег перекрываемый морской волной или приливом.

Транспортирующая деятельность морских течений.

Постоянные течения имеют скорость 1 м/с, а Гольфстрим 2,5 м/с, эти течения способны перенести только мелкие частицы, гораздо сильнее воздействие береговых косых волн на пляже. Которые перемещают пляжный материал в зависимости от направления ветра.

Берегоукрепительные сооружения могут быть как пассивные, так и активные. Пассивные – волноотбойные стенки вдоль пляжа и из плит железобетона. Активные – буны и волнорезы. Буны – поперечные железобетонные стенки, которые опираются на сваи, задерживая наносы переносимых вдоль берега.

Тетраходы – конструкции из бетона с четырьмя усеченными конусами, они должны быть хорошо закреплены в грунте.

Морские отложения представлены обломочными, химическими, биогенными, смешанными и вулканогенными. В шельфовой зоне в основном накапливается грубообломочный материал, например: галечник, гравий, крупнозернистый песок. Далее от берега располагаются коралловые постройки, для их возникновения необходимо наличие теплой и чистой воды. Наибольшая скорость роста кораллов достигает 1 см/г. В мелководных закрытых морских бассейнах (лагуны) осаждаются соли и сульфаты. На материковом склоне основные осадки представлены илами. Здесь фауна бедна и однообразна. Океаническое ложе имеет абсолютную темноту. Слабое движение воды, температура около 4 гр цельсия и очень высокое давление. Органический мир представлен в основном бактериями, осадки – красная океаническая глина (смесь вулканического пепла и космической пыли), дно океана покрывает в основном синий ил, который содержит до 97% глинистых минералов.

ГЕОЛОГИЧЕСКАЯ ДЕЯТЕЛЬНОСТЬ ОЗЕР И ВОДОХРАНИЛИЩ. ОЗЕРНЫЕ ОТЛОЖЕНИЯ.

Озеро – замкнутое углубление суши, заполненное водой и не имеющее связи с мировым океаном. Озера могут быть как крупные например: Каспий, Байкал, Латышское озеро. Происхождение озер различное:

1 тектонические нарушения

2 вековые опускания суши

3 образование запруд в результате обвалов и оползней

4 карстовые

По условиям питания озера могут быть:

1 атмосферные

2 за счет стока поверхностных вод

3 подземные источники

По хим составу озера могут быть: хлоридные, сульфатные, содовые.

По содержанию солей:

1 пресные содержание соли до 1 г/л

2 солоноватые от 1-3,5 г/л

3 соленые > 3.5 г/л

Разрушение берегов озер менее значительно чем морские. В озерах идет накопление осадков, представленных обломочными, химическими, биогенными. В озерах идет накопление торфа и сапропели. Сапропель – вязкое студнеобразная масса темно-красного цвета и насыщенная микроорганизмами. Есть гипотеза, что сапропель является нефте-матиринской породой. При долговременном осушении озера образуется неземные, а верховые при увеличении осадков. Строительство на заболоченных участках довольно проблематична, учитывая то, что они занимают 10% площади страны.

Основные способы строительства:

1 использование свай

2 песчаные гравийные подушки

3 песчаные сваи для армирования

СЕЗОННАЯ И ВЕЧНАЯ МЕРЗЛОТА. ЯВЛЕНИЯ, СВЯЗАННЫЕ С МЕРЗЛОТОЙ.

Грунты имеющие отрицательную температуру называются мерзлыми. Их изучает наука – мерзлотоведение. Сезонно промерзание грунтов – это повсеместное явление. Глубина промерзания от нескольких сантиметров до 3-4 м. В Ставрапольском крае нормой является 80 см, в Якутии и Бурятии до 3,5 м

В России вечная мерзлота занимает 57% территории. На земном шаре она занимает 20% суши.

Происхождение вечной мерзлоты:

1 реликтовая (остатки ледникового оледенения)

2 дефицит тепла (среднегодовая температура ниже нуля)

По физическому состоянию мерзлые грунты могут быть:

1 твердомерзлые (низкотемпературные)

2 пластичномерзлые (суглинки и глины температура около 0 гр)

3 сухая или сыпучая мерзлота представлена песками при отрицательной температуре несцементированным льдом.

Явления, связанные с вечной мерзлотой и оттаиванием грунтов.

1 морозные пучения – увеличение объема при промерзании грунта за счет расширения льда. Пучино-опасные грунты – супеси, поливатые пески и лессы.

2 термокарст – понижение или впадины глубиной до 5 м за счет таяния льда.

3 наледи образуются на реках и ручьях когда вода выходит на поверхность

4 ледяные бугры достигают высоты до 30 м за счет многолетнего притока грунтовых вод

5 соликлюкция – течение грунтов по склону при угле 5-7 градусов.

Строительство на мерзлых грунтах и вечной мерзлоте:

1 сохранение вечной мерзлоты

2 предворительное оттаивание котлованов

3 использование свай

4 осушение грунтов

5 замена пучиноопасных грунтов на песчаной гравийной подушке.

Лекция 7 5.05.12

[e-mail]

ИНЕЖЕНЕРНО-ГЕОЛОГИЧЕСКИЕ ИЗЫСКАНИЯ ДЛЯ СТРОИТЕЛЬСТВА.

Цели и задачи изыскания.

В градостроительном кодексе статья 47 указано, что инженерные изыскания проводятся для подготовки проектной документации строительства и реконструкции объектов капитального строительства. Не допускается подготовка и реализация проектной документации без выполнения соответствующих инженерных изысканий. На основе материалов изысканий осуществляется разработка предпроектной документации в том числе градостроительной документации, об основании инвестиции строительства, проекты рабочей документации строительства предприятий, зданий и сооружений, включая расширение, реконструкцию техническое перевооружение эксплуатацию и ликвидацию объектов, введение государственных кодастов, информационных систем поселений, а так же рекомендаций для приятия экономически технически и экономически и экологически обоснованные решения. Инженерные изыскания номеруются федеральными строительными нормативами:

1 ГОСТ

2 Снип

3 свод правил

Снип 110296 – обозначает инженерные изыскания для строительства, дает следующие виды инженерных изысканий:

1 инженерно-геодезический

2 инженерно-геологические

3 инженерно-гидрометеорлогические

4 инженерно-экологические

5 изыскание грунтовых и подземных вод

Кроме этого к инженерным изыскания относятся: геотехнический контроль, обследования фундаментов зданий и сооружений, оценка опасности и риска от природных и техногенных процессов.

Обосновании мероприятий по инженерной защите территории.

Локальный мониторинг компонентов окружающей среды.

Исследование в процессе строительства, а так же эксплуатация и ликвидация объектов.

Научное исследование в процессе инженерных изысканий.

Авторский надзор за использованием изыскательской продукции.

Инженеринговые услуги.

Цель инженерно-геологических изысканий это получение необходимых и достаточных данных для проектирования строительства и эксплуатации объектов.

Задачи изыскания комплексное изучение природных и техногенных условий территории, включая:

* рельеф

* геологическое строение, состав, состояние и свойства грунтов

* гидрогеологические условия

* геологические и инженерно-геологические процессы и их прогноз

Цели и задачи изысканий изменяются в зависимости от вида строительства.

Состав, этапы и методика работы.

В состав инженерно-геологических изысканий входит:

1 сбор и обработка материалов изысканий прошлых лет

2 дешифрирование космо- и аэрофотоснимков

3 маршрутные наблюдения

4 проходка горных выработков

5 полевые исследования грунтов

6 гидрогеологические геофизические исследования

7 исследования грунтовых и подземных вод

8 обследование грунтов оснований существующих зданий и сооружений

9 камеральная обработка материалов

10 составление прогноза изменений инженерно-геологических условий

11 составление технического отчета.

Этапы (стадии) изысканий.

Свод правил 1110597 установил следующие стадии изысканий.

1 изыскания для разработки предпроектной документации

2 изыскания для разработки проекта

3 изыскания для разработки рабочей документации

Предпроектные изыскания проводят для разработки проекта районной планировки генерального плана города и проекта детальной планировки.

Изыскание для проекта строительства предприятия, Здания или сооружения выполняют для обоснования компановки зданий и сооружений конструктивных решений, разработки мероприятий по инженерной защите, охране геологической среды и проекта организации строительства.

Изыскания для рабочей документации. Для обоснования окончательных проектных решений, расчетов оснований, фундаментов и конструкций зданий, а так же производство земляных работ.

Методика изысканий.

Работы по изысканиям обычно проводят в три этапа:

1 подготовительный

2 полевой

3 камеральный

Сбор изучений и анализ имеющихся материалов. Инженерно-геологическая и гидрогеологическая съемка. Буровые и горно-проходческие разведочные работы.

Подготовительный этап изучает район по архивным фондовым и литературным данным и готовят оборудование для полевых работ. В полевой период производят

1 инженерно-геологическую съемку и картирование – это основной вид комплексного изучения территории не зависимых от вида строительства при этом составляют специальные карты геологические разрезы таблицы свойств и все данные характеризующие территорию

2 разведочные работы включают бурение скважин с отбором проб грунта и воды, проход канала глубиной 3 м расчисток глубиной до 1,5 м шурпков до 20 м и даже штолин.

Основным видом разведочных работ являются скважины. По способам бурения различают:

1 ручное ударно-вращательное бурение

2 колонковое вращательное

3 ударно-канатное

4 вибрационное

5 шнековое бурение

Нормативы допускают любой вид бурения который дешевле быстрее и нормативнее решает поставленные задачи. Главная задача – это достоверное описание геологического разреза и отбор проб.

Геофизические исследования. Стационарные наблюдения. Лабораторные исследования грунтов и подземных вод.

Геофизические методы разнообразны: сейсмические, гравиметрические, магнитометрические и ядерные. Все они основаны на изменении свойств грунтов и выявлений аномалий.

Сейсмические методы определяют скорость упругих волн. Гравиметрические выявляют аномалии силой тяжести.

Опытные полевые исследования грунтов включают: динамическая и статическая зондирование грунтов, опытные нагрузки шурпах и скважин, обкачки и наливы скважин.

Стационарные наблюдения при инженерно-геологических изысканиях проводят за развитием неблагоприятных геологических процессов (оползень, обвалы, рассадка грунта, карст и т.д.) Часто изыскатели ведут наблюдения за режимом подземных вод, температурным редимом вечной мерзлоты а так же за деформациями зданий.

Лабораторные исследования грунтов и подземных вод. В лабораторных условиях изучают состав и свойства грунтов и подземных вод такие как физические, воднофизические, диформационные, и прочностные.

Лекция №8 19.05.12

АНАЛИЗ ОПЫТА МЕСТНОГО СТРОИТЕЛЬСТВА, КАМЕРАЛЬНАЯ ОБРАБОТКА И СОСТАВЛЕНИЕ ОТЧЕТА.

Анализ местного строительства требует проводить строительные нормы с целью избежать ошибок и доказать эффективность новых методов строительства, а особенно в сложных грунтовых условиях.

Камеральная обработка и составление отчета.

Инженерно-геологические изыскания чрезвычайно разнообразны: зависят от вида объекта, решаемых задач и стадии изыскания. При камеральной обработке материалов изысканий собирают сведения о климате, рельефе, населении, речной сети, растительности, существующие застройки в геологическом строении гидрогеологии и геологических процессов. При этом важно выполнить все требования строительных нормативов изыскания (ГОСТ, СНиП, своды правил, пособия, рекомендации и другие).

При изыскании для ПГС в зависимости от сложности условий и ответственности объекта, расстояние между скважинами устанавливают от 7-60 м. Глубина скважен должна быть достаточной для расчета оснований по несущей способности и деформации, т.е. не менее 6-8 метров и более двойной ширины фундамента, при сваивании фундаментов ниже острия свай на 5м.

Отбор образцов по глубине разреза через 1-2м из каждого слоя (инженерно-геологического элемента). Пробы грунта парафинируют, т.е. сохраняют их естественную влажность и структуру.

Технический отчет обычно включает:

1 введение, в котором указывают, кто выдал задание на изыскание, кто дал разрешение, виды и объемы работ, исполнителей, методы исследования и др.

2 рельеф и геоморфологическое положение площадки.

3 геологическое строение, т.е. геологический разрез с выделение и описанием слоев (инженерно-геологических элементов)

4 таблицу состава и свойств грунтов по выделенным и-г элементам.

5 гидрогеологические условия – положение и динамика подземных вод, а так же их химический состав.

6 наличие специфических грунтов, и-г процессы, в том числе нормативная глубина промерзания и расчетная сейсмичность площадки.

7 выводы и рекомендации для проектировщиков и строителей.

Дата добавления: 2013-12-12