Какие анионы и катионы определяют стандартный химический анализ подземных вод?
Что такое Формула Курлова?
Жесткость воды, типы жесткости.
Чему посвящен СНиП 2.03.11-85?
Какая физическая сущность движения воды в горных породах? Объясните природу явления.
Запишите закон Дарси и поясните параметры, которые он связывает.
Что такое коэффициент фильтрации и перечислите факторы, его определяющие.
Какие типы водозаборных сооружений существуют и каким способом рассчитывается водопритоки?
Что такое «защищенность подземных вод от загрязнения» и какими природными и техногенными факторами она определяется?
Лекция 5
Геодинамические и инженерно-геологические процессы
Процессы в литосфере – это совокупность явлений, которые изменяют состояние геологической среды и могут приводить к нарушению инженерно-геологических и эколого-геологических условий. Они подразделяются на:
1. Природные (геодинамические) – проходят в естественной природной обстановке, разделяются на эндогенные и экзогенные;
2. Инженерно-геологические процессы – процессы, возникающие под влиянием деятельности человека (своей деятельностью человек провоцирует возникновение процессов).
Пример: увеличение глубины сезонного промерзания при снятии растительного покрова.
Основное отличие: инженерно-геологические процессы протекают мгновенно в геологическом времени.
ИНЖЕНЕРНО-ГЕОЛОГИЧЕСКАЯ КЛАССИФИКАЦИЯ ПРОЦЕССОВ ТАБЛИЦА (В файле «Таблицы поперек»)
Основные задачи при изучении процессов:
- Оценка процесса (геологическое строение, гидрогеологические геокриологические условия, выявление причин возникновения процесса);
- Прогноз проявления процесса (используется метод аналогий – восстановление палеогеологических и палеогеографических условий, определявших проявление процесса);
- Расчет риска и ущерба от проявления процесса.
ЗНАНИЕ МЕХАНИЗМА И ДИНАМИКИ ПРИРОДНЫХ ПРОЦЕССОВ ПОЗВОЛЯЕТ ДАТЬ ПРОГНОЗ ИНЖЕНЕРНО-ГЕОЛОГИЧЕСКИМ ПРОЦЕССАМ
ИНЖЕНЕРНО-ГЕОЛОГИЧЕСКАЯ КЛАССИФИКАЦИЯ ПРОЦЕССОВ
Характеристика процессов. Эндогенные процессы.
Эпейрогенические движения земной коры – относительные незначительные поднятия или опускания земной коры, которые могут быть выражены эпейрогенической кривой (зависимость изменении высотных отметок по реперам во времени). Характерны для платформенных областей (Дания, Прикаспийская низменность).
Вулканизм определяет непосредственное излияние лавы и сопровождающие излияние процессы и сейсмичность, которая проявляется землетрясениями. Извержение вулканов и землетрясения относятся к катастрофическим процессам, сопровождающимися человеческими жертвами. Микросейсмическое районирование (таблицы). Приращение сейсмической бальности грунтов. Определение сейсмичности площадок по инженерно-геологическим условиям.
Эндогенные процессы, вызванные деятельностью человека.
Таблица
Приращение сейсмической бальности грунтов
| Наименование грунтов | Скорость продольных волн, км/с | Приращение бальности |
| Скальные грунты Граниты Известняки, сланцы, гнейсы (плотные) Песчаники плотные Известняки, сланцы, песчаники нарушенные | 5,6 3,5-4,5 2,2-3 1,5-2,3 | 0,2-0,4 0,3-0,4 0,7-1,1 |
| Полускальные грунты Гнейсы Мергели Сцементированные пески | 2,4-3 2-2,6 1,4-1,9 | 0,3-0,6 0,7-1 1-1,2 |
| Крупнообломочные грунты Щебнистые и галечниковые Гравийные (из кристаллических пород) То же (из осадочных пород | 1,3-2,1 1,2-1,9 1,1-1,7 | 0,9-1,3 1-1,4 1,1-1,5 |
| Песчаные грунты Пески гравелистые и крупные То же средней крупности То же мелкие и пылеватые | 1,1-1,6 1-1,4 0,7-1,2 | 1,2-1,4 1,3-1,6 1,4-1,8 |
| Глинистые грунты Глины Суглинки Супеси Суглинки и супеси рыхлые | 0,9-1,5 0,8-1,4 0,7-1,2 0,5-0,8 | 1,2-1,6 1,3-1,7 1,4-1,8 1,7-2,1 |
Определение сейсмичности площадок по инженерно-геологическим условиям (СНиП II-7-81) ТАБЛИЦА (В файле «Таблицы поперек»)
Экзогенные процессы
Подразделяются:
Процессы климатического характера;
Процессы водного характера
Процессы, обусловленные характером рельефа.
Процессы климатического характера
Выветривание
Процесс выветривания – это изменение свойств пород под действием физических, химических и биологических факторов в зоне гипергенеза при нормальной температуре и давлении.
Физическое выветривание -действие температуры (процессы замерзания – оттаивания – физическая дезинтеграция материала);
Химическое выветривание – изменение свойств пород под действием воды и углекислоты атмосферы (растворение, перенос материала, накопление);
Биологическое выветривание – изменение состава и свойств пород под действием биологических факторов (микро- и макроорганизмы).
В результате образуется кора выветривания.
Строение коры выветривания: выделяется три зоны: дисперсная, обломочная, трещинная.
Дисперсная зона характеризуется преимущественно глинистым составом, с редкой щебенкой в нижней части.
Обломочная зона представлена преимущественно щебенкой с глинистым заполнителем. Количество заполнителя уменьшается сверху вниз, размер обломков увеличивается (Внутри этой зоны возможно распределение по дисперсности).
Трещинная зона характеризуется развитием трещин в породах.
Выделяют 4 типа климатических условий, соответствующие различным типам выветривания: Т р о п и ч е с к и е, а р и д н ы е, у м е р е н н ы е, а р к т и ч е с к и е.
Т р о п и ч е с к и е –высокая среднегодовая температура воздуха, большое количество атмосферных осадков. Преобладает химическое выветривание.
А р и д н ы е – небольшое количество осадков и резкие колебания температуры. Развито физическое и химическое выветривание. Физическое выветривание преобладает.
У м е р е н н ы е – наличие сезонного промерзания и протаивания при среднегодовой температуре воздуха более 0°. Породы умеренно влажные или сильно увлажненные. Процесс выветривания протекает равномерно. Физическое и механическое выветривание
А р к т и ч е с к и е – среднегодовая температура ниже 0°, развиты многолетнемерзлые породы. Преобладает физическое выветривание.
Коры выветривания: площадные (распределены на больших площадях Урал) и линейные (процессы выветривания, приуроченные к разломным зонам).
Коры выветривания древние и молодые.
Инженерная геология и выветривание: строительство на элювиальных грунтах требует специальной подготовки, особенно в случае мощного глинистого горизонта (геотехногенные массивы). В процессе строительства при выборе котлованов происходит выветривание пород, особенно, если в породах есть минералы, склонные к окислению (Загорская ГАЭС).
Эоловые процессы
Эоловые процессы обусловлены деятельностью ветра, который способен производить как разрушительную работу (дефляция) так и аккумулятивную работу (эоловая аккумуляция).
Дефляция заключается в том, что под действием ветра отрываются и уносятся частицы. В результате образуются котловины, борозды, траншеи и другие формы рельефа протженность которых достигает до 15о км, ширина 2-10 км, глубина 100-142 м (Казахстан). Песчаные бури- результат дефляции. Процесс характерен для аридных областей. При дефляции наблюдается корразия –твердые частицы, переносимые ветром ударяются о твердые породы, обтачивают и сверлят их поверхность. В результате формируются причудливые формы в виде столбов, грибов. Дефляция разрушает инженерные сооружения.
Эоловая аккумуляция- накопление материала, переносимого воздухом. Образование барханов, дюн. Характерная особенность – перемещение, что приводит к изменению состояния земельных ресурсов. Способ защиты – фитомелиорация. Деятельность человека – выпас скота, освоение площадей под с.х., вырубка лесов приводит к проявлению эоловых процессов как инженерно-геологического явления.
Вопросы к лекции 5
- Геодинамические и инженерно-геологические процессы. Что это. Сходство и различие.
- Перечислите таксоны Инженерно-геологической классификации процессов.
- Основные задачи при изучении процессов.
- Эндогенные процессы. Причины возникновения. Подразделение.
- Почему происходит приращение или уменьшение сейсмической бальности?
- Охарактеризовать таблицу СНиП II-7-81. Определение сейсмичности площадок по инженерно-геологическим условиям.
- Экзогенные процессы. Причины возникновения. Подразделение.
- Выветривание. Типы выветривания, зоны в толще выветрелых пород.
- Почему при инженерно-геологических изысканиях важно детально изучить кору выветривания?
- Эоловые процессы. Подразделение. Почему при инженерно-геологических изысканиях важно изучать эоловые процессы?
Лекция 6