5. Основной закон фильтрации подземных вод.

Фильтрация подземных вод – движение подземных вод в пористых или трещиноватых горных породах под действием силы тяжести. Подземные воды, проникающие в мелкопористые горные породы путём фильтрации, называется фильтрационными водами. Скорость фильтрации, определяемая объёмным расходом жидкости через единицу площади поперечного сечения пласта, пропорциональна градиенту давления, проницаемости горных пород и обратно пропорциональна вязкости фильтрующейся через горные породы жидкости. Скорость фильтрации всегда меньше истинной скорости движения жидкости. В зависимости от скорости движения фильтрация может быть ламинарной и турбулентной. Ламинарная фильтрация (преимущественно в мелкозернистых породах) подчиняется закону Дарси: V=k•i2, где V — скорость фильтрации; i — гидравлический градиент; k — коэффициент фильтрации.

Линейный закон фильтрации нарушается при критическом значении скорости фильтрации (число Рейнольдса достигает критического значения). Турбулентная фильтрация (преимущественно в трещиноватых, крупнозернистых и обломочных породах) подчиняется квадратичному закону сопротивления: V=k•i2. В природных условиях и горной практике турбулентный режим фильтрации встречается крайне редко.

6. Определение просадочности породы

Просадочность грунтов – уменьшение объема грунтов при увлажнении. Просадочность характера для лессов и лессовидных грунтов, которые по действующим строительным нормам и правилам относятся к так называемым макропористымгрунтам.

Просадочные свойства грунтов характеризуются разными показателями. По существующим строительным нормам и правилам они характеризуются величиной относительной просадочности, под которой понимается дополнительное относительное сжатие грунта под действием замачивания. Относительную просадочность грунта (iпр) при заданном давлении рассчитывают по формуле:

где hi — высота образца природной влажности, обжатого под давлением Р; h₂ — высота того же образца притом же давлении после насыщения водой; Л₀ — первоначальная высота образца природной плотности ивлажности; 1_г — относительная деформация образца под давлением до замачивания;

(здесь hi — изменение высоты образца под давлением Р до замачивания); h — относительная деформация образца под давлением Рпосле замачивания;

(здесь h₂ — изменение высоты образца под давлением Р после замачивания).

7. Схемы тектонических нарушений

Разрывные нарушения представляют трещины, поверхности скольжения, зоны смятия или разлома, с большим или меньшим перемещением по ним. Своими сравнительно большими размерами и существенной амплитудой смещения (вдоль плоскости разрыва или в перпендикулярном к нему направлении) разрывные нарушения отличаются от безамплитудных (или микроамплитудных) трещин в горных породах, которые тоже в конечном итоге являются разрывами

Р азлом — нейтральный термин, характеризующий разрывное нарушение с относительно крутым или вертикальным падением и с существенным перемещением в плоскости разрыва. Это определение не подразумевает способа образования разрывного нарушения и не зависит от направления относительного перемещения висячего и лежачего крыла. В нейтральности заключается большое удобство термина «разлом», тому что очень часто в начальные стадии изучения бывает трудно определить, к какому генетическому типу нарушение относится.

а) сдвиги — разрывные нарушения с горизонтальным (или обладающим горизонтальным) направлением перемещения одного или обоих блоков, составляющих бока нарушения. Это чисто морфологический признак для выделения сдвигов.

При образовании сдвига главные нормальные сжимающее и растягивающее напряжения субгоризонтальны. Для сдвига характерна субвертикальная ориентировка сместителя.

б) сбросы — разрывные нарушения, привод, к увеличению (в плане) поверхности прилегающего к нарушению участка земной коры. Для нормального сброса характерно относительное опускание висячего бока или соответствующее поднятие лежачего бока.

К сбросам относятся нарушения, у которых поверхность разрыва наклонена в сторону опущенного блока. Иногда определяется так называемая стратиграфическая амплитуда, то есть величина смещения по нормали к поверхности наслоение пород. По углу наклона сместителя различают: пологие сбросы (с углом падения сместителя до 45°), крутые (с углом падения сместителя от 45° до 80°) и вертикальные (с углом падения сместителя от 80° до 90°)

в) взбросы — разрывные нарушения, приводящие к сокращению (в плане) поверхности прилегающего к нарушению участка земной коры. Для взброса характерно относительное приподнимание висячего бока или соответственно опускание лежачего бока.