Виды выветривания горных пород. Значение выветривания горных пород для строительства.

Виды выветривания горных пород. Значение выветривания горных пород для строительства.

Выветривания – это разрушение и изменение состава грунтов под воздействием различных агентов, среди которых основную роль играют колебания температур, замерзание воды, кислоты, щелочи, углекислоты, ветер, организмы и т.д.

Выветривания бывают: физическое, химическое и органическое

Физическое выветривание - механическое дробление пород почти без изменения их минералогического состава. Это происходит в результате колебания температур, замерзания воды,

Весьма интенсивно выветриваются наружные части зданий и сооружений, особенно в местностях с сухим резко континентальным или холодным климатом.

Химическое выветривание изменяет состав пород. Активные реагенты - вода, кислород, углекислота и органические кислоты.

Биологическое (органическое) выветривание проявляется в процессе жизнедеятельности живых организмов и растений и играет ведущую роль в образовании почв. При выветривании пород изменяются их физико-механические свойства, снижается устойчивость оснований сооружений, возникают откосы, подземные выработки и т.д.

17 Делювиальные отложения: мощность, состав и физико-механические свойства. (мало!)

Делю́вий- скопление рыхлых продуктов выветривания горных пород у подножия и у нижних частей возвышенностей., вследствие делювиальных процессов грунты в верхней части склона разрушаются, в нижней же, напротив, происходит аккумуляция материала. Структура делювия не слоиста и слабо отсортирована.

18 Виды селей и методы борьбы с ними.

Сель — поток с очень большой концентрацией минеральных частиц, камней и обломков горных пород (до 50—60% объёма потока), внезапно возникающий в бассейнах небольших горных рек, как правило, ливневыми или бурным таянием снегов.

Сейсмосели

В результате землетрясений отколовшиеся фрагменты ледников или горных пород могут преградить путь рекам, образовывая очень неустойчивые плотины.

Лахары

Лахары — селевые потоки вулканического происхождения. В результате выброса лавы или схода пирокластических потоков происходит быстрое таяние снежного покрова

Связные

К связным относят грязекаменные потоки, в которых вода практически не отделяется от твёрдой части. Они обладают большим объёмным весом (до 1,5—2,0 т/м³) и большой разрушительной силой. К несвязным относят водокаменные потоки.

Борьба с селями

Сели могут производить огромные разрушения. Борьба с селями ведется преимущественно путём закрепления почвенного и растительного покрова, строительства специальных гидротехнических сооружений.

Для борьбы с селями проводят профилактические меры и строительство инженерных сооружений. Наиболее радикальным средством является лесонасаждение на селеопасных горных склонах. В руслах селей наибольший эффект дают запруды. Эти сооружения из камня и бетона, установленные поперек русла.

19. Виды пролювиальных отложений, их состав и физико-механические свойства.

Осадки, отложенные рекой ниже устья горной долины и имеющие форму конуса, называются пролювиальными, или пролювием. При этом в верхней части конуса отлагаются валуны в галечники, которые ниже сменяются песками и гальками. В средней части конуса осаждаются преимущественно пески и супеси и, наконец, по окраинной (периферической) его части осаждается глинистый материал.

Грунты преимущественно переувлажненные; связные грунты мягко- и текучепластичной консистенции; глубина сезонного протаивания менее 50 см

Пролювий хорошо развит только в засушливых областях. Здесь даже постоянные потоки (т. е. потоки, текущие круглый год), выходя из гор в пустыню, иссякают вследствие сильного испарения.

Виды несогласий.

несогласия по ряду различных признаков могут быть разделены на несколько видов.

1. По величине угла несогласия могут быть выделены параллельное, угловое, азимутальное угловое и географическое несогласия.

Параллельное несогласие – такое несогласие, когда два соприкасающихся разновозрастных комплекса залегают одинаково.

Угловое несогласие – такое несогласие, когда два соприкасающихся комплекса залегают под разными углами.

Рис. 1.42. Согласное (а) и несогласное параллельное (б) и угловое (в) залегание.

Азимутальное угловое несогласие – такое несогласие, когда простирание и углы залегания двух соприкасающихся разновозрастных комплексов разные.

2. По отчетливости поверхности несогласия различают: явное несогласие (с отчётливо выраженными поверхностями несогласия) и скрытое несогласие (с неопределённым положением поверхности несогласия).

3. По площади распространения выделяются региональные и местные несогласия.

Региональные несогласия проявляются на огромных территориях, вызываются общими для больших площадей вертикальными поднятиями, и знаменуют важные геотектонические события. Местные несогласия не имеют широкого распространения и отражают движения и рост отдельных структур.

4. По условиям возникновения несогласия делятся на истинные, ложные и внутриформационные несогласия. Истинные несогласия фиксируют перерывы в отложении осадков, вызванные вертикальными движениями земной коры

К ложным несогласиям относятся различные сложные, но всегда местные размывы в сериях косослоистых пород, сопровождающиеся иногда видимыми угловыми несогласиями (краевое, рассеянное, дисгармоничное).

Внутриформационные несогласия включают несогласия, возникающие в результате размыва, происходящего одновременно (сингенетично) с накоплением осадков. Основная роль при их формировании принадлежит донным течениям.

24. Формы залеганий метаморфических горных пород.(+лекции!)

Формы залегания метаморфических пород в значительной мере определяются типом метаморфизма и происхождением (осадочным или магматическим) горных пород.

Метаморфические породы, возникшие из осадочных и осадочно-вулканогенных толщ, могут быть интенсивно деформированы, тогда как интрузивные массивы при метаморфизме обычно более или менее сохраняют свою первоначальную форму.

При автометаморфизме изменение формы интрузивных массивов происходит иногда лишь за счет изменения их объема.

При динамометаморфизме породы интенсивно деформируются — часто образуют весьма сложные складки, заполняют трещины (тектониты, милониты), мощные зоны смятия, возникающие как в связи с проявлениями складчатости.

В слоистых метаморфических толщах образуются специфические формы, среди которых наиболее характерны тектонические линзы или будины.

Тектоническое линзование, или будинирование, происходит в слоях хрупких или твердых пород, залегающих внутри пластичных.

 

Артезианские воды.

Артезианские воды - подземные воды, заключённые между водоупорными слоями и находящиеся под гидравлическим давлением. Вскрытые искусственным путём Артезианские воды поднимаются выше кровли водоносного пласта. При достаточном напоре они изливаются на поверхность земли, а иногда даже фонтанируют. В пределах артезианского бассейна различают три области: питания, напора и разгрузки. Площадь распространения напорных(артезианских) водоносных горизонтов называют артезианским бассейном. По хим.составу артезианские воды могут быть пресными и минерализованными. Пресные воды верхних водоносных пластов образуются в результате инфильтрации атмосферных осадков и процессов выщелачивания горных пород. Глубокие высокоминерализованные связаны с измененными водами древних морских бассейнов, находившихся в различные геологические эпохи на территории современных артезианского бассейна.

34. Режим подземных вод. Виды и цели стационарных наблюдений за режимом подземных вод. Режим подземных вод первых двух толщ, куда относят чаще всего почвенные и грунтовые воды, подвержен в наибольшей степени влиянию зональных условий. Зональность выражается в увеличении глубины залегания и концентрации солей, в изменении их состава и в повышении температуры с продвижением с севера на юг. В процессе стационарных наблюдений за состоянием подземных вод изучается их гидродинамический и гидрохимический режимы. Наблюдения за режимом подземных вод включают в себя наблюдения за уровнем, химическим составом и температурой. Частота замеров определялась степенью внутригодовой и многолетней изменчивости подземных вод и преимущественно составила 4 – 6 раз в месяц, что представляется наиболее оптимальной величиной.

Гидродинамические наблюдения: уровень подземных вод, напор, расход подзем вод, температура. Гидрохимические наблюдения: макрокомпонентный состав вод, микрокомпонентный состав, органические примеси вод, радионуклиды в составе вод.

Меры борьбы с плывунами

1. Искусственное осушение плывунных грунтов с помощью дренажа.

2. Крепление стенок котлована шпунтовыми ограждениями.

3. Закрепление плывунов силикатизацией, цементацией, замораживанием и т.д.

4. Применение сжатого воздуха для создания давления, уравновешивающего давление воды. Обычно при проходке тоннелей, сооружении мостовых опор и т.д.

 

 

Опытные полевые работы.

Для строительства сложных конструкции, для получения более надежных характеристик физико-механических свойств грунтов, наряду с лабораторными, проводятся испытания грунтов непосредственно в массиве, на месте будущего строительства. Она применяется на последних стадиях проектирования, когда уже существует полная картина геологического строения участка, геологические разрезы и генеральный план сооружения. На данный момент используются такие методы проверок:

1. Метод статических нагрузок на штамп.

2. Прессиометрия.

3. Статическое и динамическое зондирование.

4. Испытание грунтов инвентарными сваями и испытание опытных свай натурных размеров.

5. Определение типа грунтовых условий по просадочности опытным замачиванием.

6. Срез целиков в горных выработках, раздавливание, выпирание, обрушение, вращательный срез крыльчаткой.

 

Самым важным при проведении основных полевых работ является выявление величины сжимаемости грунта и сопротивление сдвигу.

Модуль деформации грунта в полевых условиях определяется испытанием грунта статическими нагрузками (штампами). Это наиболее распространенный и достоверный способ. Целью испытания получить достоверные сведения о сжимаемости грунта в слое глубинной, равной полуторной ширине штампа, а также дополнительная величина осадки при увлажнении грунта. Штампы, состоящие из толстых металлических пластин (усиленных ребрами жесткости) и установленные в шурфе или скважине, подают равномерное давление ступенями по 0,01-0,1 МПа. Каждую ступень выдерживают до стабилизации осадки.

 

Также применяется испытание с помощью прессиометра. Прибор состоит из цилиндрической резиновой герметичной камеры, которую опускают в пробуренную скважину на глубину, где требуется определить показатели сжимаемости грунта, а затем создают давление при помощи специальной гидравлической или пневматической систем. Оболочка камеры плотно прижимается к стенкам скважены и начинает расширять последнюю деформируя грунт.

Виды выветривания горных пород. Значение выветривания горных пород для строительства.

Выветривания – это разрушение и изменение состава грунтов под воздействием различных агентов, среди которых основную роль играют колебания температур, замерзание воды, кислоты, щелочи, углекислоты, ветер, организмы и т.д.

Выветривания бывают: физическое, химическое и органическое

Физическое выветривание - механическое дробление пород почти без изменения их минералогического состава. Это происходит в результате колебания температур, замерзания воды,

Весьма интенсивно выветриваются наружные части зданий и сооружений, особенно в местностях с сухим резко континентальным или холодным климатом.

Химическое выветривание изменяет состав пород. Активные реагенты - вода, кислород, углекислота и органические кислоты.

Биологическое (органическое) выветривание проявляется в процессе жизнедеятельности живых организмов и растений и играет ведущую роль в образовании почв. При выветривании пород изменяются их физико-механические свойства, снижается устойчивость оснований сооружений, возникают откосы, подземные выработки и т.д.

17 Делювиальные отложения: мощность, состав и физико-механические свойства. (мало!)

Делю́вий- скопление рыхлых продуктов выветривания горных пород у подножия и у нижних частей возвышенностей., вследствие делювиальных процессов грунты в верхней части склона разрушаются, в нижней же, напротив, происходит аккумуляция материала. Структура делювия не слоиста и слабо отсортирована.

18 Виды селей и методы борьбы с ними.

Сель — поток с очень большой концентрацией минеральных частиц, камней и обломков горных пород (до 50—60% объёма потока), внезапно возникающий в бассейнах небольших горных рек, как правило, ливневыми или бурным таянием снегов.

Сейсмосели

В результате землетрясений отколовшиеся фрагменты ледников или горных пород могут преградить путь рекам, образовывая очень неустойчивые плотины.

Лахары

Лахары — селевые потоки вулканического происхождения. В результате выброса лавы или схода пирокластических потоков происходит быстрое таяние снежного покрова

Связные

К связным относят грязекаменные потоки, в которых вода практически не отделяется от твёрдой части. Они обладают большим объёмным весом (до 1,5—2,0 т/м³) и большой разрушительной силой. К несвязным относят водокаменные потоки.

Борьба с селями

Сели могут производить огромные разрушения. Борьба с селями ведется преимущественно путём закрепления почвенного и растительного покрова, строительства специальных гидротехнических сооружений.

Для борьбы с селями проводят профилактические меры и строительство инженерных сооружений. Наиболее радикальным средством является лесонасаждение на селеопасных горных склонах. В руслах селей наибольший эффект дают запруды. Эти сооружения из камня и бетона, установленные поперек русла.

19. Виды пролювиальных отложений, их состав и физико-механические свойства.

Осадки, отложенные рекой ниже устья горной долины и имеющие форму конуса, называются пролювиальными, или пролювием. При этом в верхней части конуса отлагаются валуны в галечники, которые ниже сменяются песками и гальками. В средней части конуса осаждаются преимущественно пески и супеси и, наконец, по окраинной (периферической) его части осаждается глинистый материал.

Грунты преимущественно переувлажненные; связные грунты мягко- и текучепластичной консистенции; глубина сезонного протаивания менее 50 см

Пролювий хорошо развит только в засушливых областях. Здесь даже постоянные потоки (т. е. потоки, текущие круглый год), выходя из гор в пустыню, иссякают вследствие сильного испарения.