- •1. Форма и размеры земли.
- •2. Строение земной коры. Типы земной коры.
- •3. Геологическое летоисчесление. Методы определения возраста горных пород. Геохронологическая шкала.
- •4. Платформы и геосинклинали.
- •5. Химический состав земной коры.
- •6. Минералы и их свойства. Основные породообразующие материалы.
- •7. Осадочные, магматические и метаморфические горные породы.
- •11. Общие сведения и классификация геологических процессов.
- •9. Грунты. Гост на грунты.
- •10. Инженерно-геологические свойства грунтов.
- •12. Эндогенные процессы. Первичные формы залегания осадочных горных пород.
- •13. Складчато-разрывные дислокации.
- •14. Экзогенные процессы.
- •15. Инженерно-геологические процессы.
- •16. Гидрогеология- наука о подземных водах.
- •17. Методы защиты территорий от подтоплений.
- •18. Цели и задачи иги.
9. Грунты. Гост на грунты.
10. Инженерно-геологические свойства грунтов.
Грунты рассматриваются как любая горная порода или почва (а также отходы производственной и хозяйственной деятельности человека), представляющая собой многокомпонентную систему, изменяющуюся во времени и использующуюся как основание, среда или материал для возведения зданий и инженерных сооружений. Инженерно-геологические свойства горных пород во многом определяются принадлежностью к тому или иному генетическому типу. Генетический тип представляет собой совокупность отложений, являющихся результатом работы различных геологических агентов. Так образуются морские аллювиальные, озерные, ледниковые, элювиальные, делювиальные, эоловые и другие осадочные породы. Особенности среды, условия первичного осадконакопления находят отражение в составе пород, их строении и инженерно-геологических свойствах.
Для инженерной геологии и механики грунтов наиболее важными являются физические, физико-механические и физико-химические свойства грунтов. Группа физических и физико-механических показателей характеризует свойства грунтов, необходимых для расчетов состояния и прогноза поведения грунтов под нагрузкой в тех или иных условиях. Механические свойства характеризуются показателями прочности грунтов и их деформируемости. Физико-химические свойства горных пород определяются обменной способностью и явлением ионного обмена.
В соответствии с ГОСТ 25100-82 и в зависимости от характера структурных связей, происхождения (генетическое подразделение), условий образования, состава и строительных свойств грунты подразделяются на следующие основные классы.
Класс скальных грунтов - грунты с жесткими структурными связями, к которым относятся магматические (граниты, диориты, сиениты и др.), метаморфические (гнейсы, кварциты, кристаллические сланцы и др.), осадочные сцементированные (конгломераты, брекчии, песчаники и др.) и искусственные, преобразованные в природном залегании грунты (трещиноватые типа магматических, метаморфических, осадочных сцементированных и др.).
11. Общие сведения и классификация геологических процессов.
Действующие факторы |
Типы |
|
геологические |
инженерно-геологические (геотехногенные) |
|
Эндогенные процессы и их геотехногенные аналоги |
||
Масштабные изменения напряжений в земной коре в результате: |
Разрывные и скадчатые тектонические движения, чаще дифференцированные |
Сотрясение и увеличение трещиноватости пород при взрывах |
глубинных процессов в ней |
|
Наведенная сейсмичность |
деятельности человека |
|
|
(мощные взрывы, создание водохранилищ, крупных подземных полостей) |
Сейсмические с образованием разрывов, трещин и раздроблением пород |
Выбросы, обжиг, разрыхление и сжатие пород при взрывах |
|
Извержения вулканов |
|
|
Лавовые потоки и изменение пород и поверхности под термическим воздействием |
|
Экзогенные процессы и их геотехногенные аналоги |
||
Изменение термодинамических условий, факторы внешней среды, биогенные, подземные воды |
Разуплотнение массивов пород вследствие разгрузки естественных напряжений |
Разуплотнение массивов пород при создании выемок и строительных работах |
|
Выветривание - образование дисперсной, обломочной и трещинной зон разрушенныхпород |
|
Воздействие поверхностных вод (морских, озерных, речных, овражных); скорости течения, режим и энергия волн и речных вод; то же - склоновые стоки |
Абразионные: размывы на отмелях, в уступах и в зоне волноприбоя при переменных уровнях; формирование и вдольбереговое перемещение наносов |
Переработка берегов водохранилищ с разными гидрологическими режимами |
Размывы русел и берегов рек при аварийных пропусках вод и разрушении плотин |
||
|
Эррозионные: размывы на склонах, в оврагах, набечевниках рек и в уступах над ними (в зоне переменных уровней и в руслах) |
Усиление смыва и оврагообразования при строительстве, сбросах ирригационных вод |
Размывы и образование наносов, меандрирование русла в магистральных каналах |
||
|
Селевые: "связные" (обломочно-глинистые); "несвязные" (щебенистоглыбовые); переходного типа |
Селевые потоки разных объемов при прорыве плотин и дамб, ограждающих водохранилища, катастрофическими последствиями |
|
Аккумулятивные образования аллювия, делювия, пролювия и др. |
Техногенный намыв песчаных и суглинистых масс |
Воздействие подземных вод |
Подтопление территорий |
Подтопление территорий ,сооружений и месторождений при подпоре подземных вод (создание водохранилищ; утечки из водонесущих коммуникаций, нерегулируемые поливы, фильтрация из каналов и водоемов) |
Агрессивность, расходы и режим воды, скорость течения и гидравлические градиенты |
Выщелачивание и вынос из пор, трещин и гнезд Карстовые в гипсах, солях и карбонатных породах |
|
|
Суффозионные (подземно-эрозионные) - размыв и вынос дисперсного материала из пор, трещин и каверн; размыв и образование полостей в лессовых и глинистых породах |
Гидродинамическое давление техногенного фильтрационного потока на породы |
Активизация выщелачивания, карста и провалов |
||
|
Карстово-суффозионные, с вымыванием и кольматацией материала "Грязевые вулканы" |
Активизация размыва, суффозии, кольматация и деформация пород при изменении режима подземных вод |
Плывуны в песках и лессовых породах при их вскрытии |
||
Гравитационные, склоновые |
Обвально-осыпные |
Возникновение и активизация на склонах разных оползней при техногенном возрастании напряжений, изменении прочности пород, гидродинамического давления и др. |
Массы смещающихся пород на склонах; изменение прочности, напряженного состояния гидрогеологического режима массива пород |
Оползневые разных типов и объемов |
|
Дисперсионные и солифлюкционные |
||
Переходные и сложные типы |
||
|
Трещины бортового отпора, атектонические складчатые деформации и выпор |
Возникновение оползней, обвалов и осыпей на откосах выемок и бортах карьеров |
|
|
Выпор дна выемок |
|
|
Прорывы напорных вод и взламывание дна выемок |
|
|
Образование оползней на откосах каналов, дамб и склонах при фильтрации воды из каналов, проложенных на склонах |
Эоловые Скорость и энергия ветра |
Развевание и перенос песчаных и пылеватых масс, с образованием западин, дюн, останцев и т.п. |
Усиление процессов из-за вырубки растительности, уничтожения почвенного покрова и др. |
Гипергенный литогенез |
Просадки в лессах и рыхлых пепловых накоплениях |
Уплотнение песчаных, глинистых и других пород методами технической мелиорации, давлением от веса инженерных сооружений, при вибрации и других воздействиях |
Уплотнение и образование западин в малолитифицированных глинистых породах |
||
|
Образование карбонатных ожелезненных и окремнелых "корок" |
|
Изменение напряженного состояния и свойств массивов пород, режима подземных вод под влиянием природных и техногенных факторов |
Обрушения пород в сводах над карстовыми и другими естественными полостями и образование воронок |
Сдвижение пород и образование мульд проседания над выработанным пространством |
Прогибы и размывы слоев пород и мульды проседания при откачках воды, нефти и газа |
||
|
|
Горные удары в трещиноватых прочных породах |
|
|
Выпоры в пластичных породах |
|
|
Горное давление на крепь подземных сооружений и образование зоны разрушения |
|
|
Вывалы пород из кровли и стен выработки |
|
|
Водопритоки и усиление деформаций пород вокруг подземных выемок |
|
|
Прорывы плывунов и суффозия |
Действующие факторы |
Показатели скорости развития (за год, максимальная; средняя многолетняя; за геологическое время) |
Эндогенные процессы и их геотехногенные аналоги |
|
Масштабные изменения напряжений в земной коре в результате: |
Поднятия и опускания, мм/год (бм/год), м - за геологическое время |
глубинных процессов в ней |
Градиенты неравномерных движений, отнесенных ко времени |
деятельности человека (мощные взрывы, создание водохранилищ, крупных подземных полостей) |
|
Экзогенные процессы и их геотехногенные аналоги |
|
Изменение термодинамических условий, факторы внешней среды, биогенные, подземные воды |
Скорость образования верхнего горизонта выветривания, м/год (см/год), в условиях сноса и без него на разных геоморфологических элементах |
Воздействие поверхностных вод (морских, озерных, речных, овражных); скорости течения, режим и энергия волн и речных вод; то же - склоновые стоки |
Объем переработки, м3/год, на 1 м берега. Перемещение линии уреза и бровки абразионного уступа, м/год |
Увеличение степени эрозионной расчлененности, длины оврагов, перемещения русла реки и т.п. за год или другое время |
|
|
Значительная, до 10 м/с, с заторами и прорывами |
Воздействие подземных вод |
Скорость подтопления - приращение площади с заданной глубиной уровня грунтовых вод за один год, 10 лет и т.д. |
Агрессивность, расходы и режим воды, скорость течения и гидравлические градиенты |
|
Активность карста - отношение объема растворимых пород к оцениваемому элементу или всему массиву, %, за 1000 лет |
|
Гравитационные, склоновые |
Скорость движения различная, от см/год до n х 10 м/с; движущиеся непрерывно, периодически через длительные и геологические отрезки времени (в новых формах) |
Массы смещающихся пород на склонах; изменение прочности, напряженного состояния гидрогеологического режима массива пород |
|
Эоловые Скорость и энергия ветра |
Скорость и объемы перемещения дюн |
Гипергенный литогенез |
Скорость развития просадок во времени по изменению плотности за сутки, месяц, год |
Изменение напряженного состояния и свойств массивов пород, режима подземных вод под влиянием природных и техногенных факторов |
Скорость релаксации напряжений и размеры ее зоны за разные интервалы времени |
Скорость развития инженерно-геологических явлений при подземных работах за сутки, месяц, год |
|
