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
nastentika93@mail.ru
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.