Режимы миграции воды в грунтах, ур-ие водного баланса. Климатическое районирование рб.

Разделение грунтов по происхождению и их залеганию на терр РБ

По происхождению и условиям формирования грунты бывают 2 видов: континентального и морского отложения. К грунтам континентального отложения относятся: элювиальные, делювиальные, аллювиальные, ледниковые и эоловые отложения. Элювиальные отложения- залегают на месте своего первоначального образования и отличаются угловатой не-окатанной формой, делювиальные-располагаются на склонах тех же возвышенностей где они возникли в рез-те перемещения под воздействием силы тяжести, дождевых и снеговых вод. Алювиальные- переносятся водными потоками на значительные расстояния от первоначального залегания. Им свойственна слоистость, чередование песчаных и глинистых слоёв. Ледниковые возникли в рез-те действия ледникового покрова. Основные виды грунтов этого происхождения состоят из моренных водно-ледниковых и озерно- ледниковых отложений. Морены-отложения из обломков ГП различной крупности, скапливающихся в природных частях ледника и уплотненных его весом: конечные морены (представлены валунами, гравием, галечниками и песками) и осн. морены (суглинки, супеси с включениями валунов, гальки и гравия). Водно-ледниковые отложения это отложения рек и потоков, к-ые образ-лись в рез-те таяния ледников (пески, супеси, пылеватые суглинки).
Озерно-ледниковые-представлены ленточными глинами, суглинками и супесями, хар-ются слоистостью. Эоловые отложения явл-ся продуктами физического выветривания ГП пустынных областей, переносимыми воздушными потоками (значительное содержание пыли)

Порода	Площадь тер-рии, %	Распространенность в областях
Глины и тяжелые суглинки моренные		Витебская
Глины и тяжелые суглинки озерно-ледниковые		Витебская
Моренные конечные		Витебская, Гродненская, Минская
Моренные основные		Витебская, Гродненская, Минская
Лёссы и лёссовидные суглинки и супеси озерно-ледниковые и водно-ледниковые		Во всех, кроме Брестской
Супеси песчанистые водно-ледниковые		Повсеместно
Пески тонкозернистые озерно-ледниковые		Витебская
Пески слабовалунные водно-ледниковые		Повсеместно
Пески аллювиальные		Брест, Могилев, Гомель, Минск
Пески дюнные (эоловые)		Гомельская, Брестская
Делювиальные отложения		Во всех, кроме Брест., Гомель.
Аллювиальные отложения		Повсеместно
Торф: низинного типа Переходного типа Верхового		Брестская, Гомельская Центр. и северн. Часть республики Северная Часть республики
Остальные породы (мел, мергель, известняк и т.п.)		Повсеместно в виде пятен

 

Закладка шурфов и оценка состояние грунта при полевом обследовании инженерно-геологических условий района.

Для полевого обследования грунтов применяются следующие типы выработок: расчистка, шурф, прикопка, шахта и буровая скважина.
Шурф-выемка в грунте размерами в плане: по ширине от 0.6 до 0.8, длине 1.5-2.0, глубине до 2. Вертикальная стенка шурфа должна быть освещена прямыми солнечными лучами и по ней дают описание грунтов: строение, цвет, сложение, связность. На каждом горизонте производят отбор проб и опр-ют вид грунта по рез-там визуального метода, плотность грунта и плотность сухого грунта на приборе Ковалёва, угол внутреннего трения в сухом состоянии и под водой с помощью прибора УВТ-3
Работа осущ-ся в следующей последовательности:
1)составляют схему привязки шурфов к плану местности с указанием расстояний привязки и ориентирования по частям света
2)закладывают по 2-3 шурфа и делают в журнале описание слоёв, которые используют для составления геолог колонки

3)Для каждого горизонта шурфа визуальным методом определяют наименование грунта.
4)Для каждого горизонта определяют влажность грунта по внешним признакам.
5)Для каждого горизонта определяют консистенцию грунта (твердая, тугопластичная, мягкопластичная, текучепластичная, текучая)
6)Для каждого горизонта грунта определяют плотность грунта по внешним признакам (рыхлый, средней плотности,плотный и очень плотный)
7)На основании описания шурфов в соответствии с вертикальным разрезом в масштабе изготавливают модель геологической колонки

 

Режимы миграции воды в грунтах, ур-ие водного баланса. Климатическое районирование РБ.

Водно-тепловым режимом грунтов наз-ся совокупность природных факторов, влияющих и на распределение в грунтах влажности и темп-ры, к-ые изм-ся во времени в зав-ти от кол-ва выпадающих осадков и поры года.
Кол-во влаги в грунтах влаги колеблется по сезонам:
1) Осень-промывной -идет накопление за счет осадков и просачивания части инфильтрационной воды в поры грунта уровень грунтовых вод повышается;

2) Зима-непромывной -вода замерзает в порах грунта, происходит перераспределение воды в грунтовых слоях;

3) Весна-промывной -количество влаги зависит от скорости оттаивания;

4) Лето-выпотной -грунт характеризуется оптимальной влажностью.
уравнение водного баланса:
W=(A+B+C)-(D+E+F),где
А-осадки выпадающие на грунт,B- приток воды с повышенных участков рельефа С-приток воды от уровня грунтовых вод,D-сток воды с рассматриваемого участка грунта,E-испарение влаги с поверхности грунта,F-расход воды на просачивание в более глубокие слои грунта.

В пределах второй дорожной климатической зоны на территории РБ выделены три климатических района:
1)Северный, 2)Центральный и 3)Южный.
Северный – влажный, находится в пределах распространения поозерского оледенения, х-ся холмисто-моренным рельефом,
Центральный - умеренно влажный, занимает территорию распространения сожского оледенения,

Южный – неустойчиво влажный, охватывает полесскую низменность, в пределах распространения днепровского оледенения

2.Влияние температур на тепловой режим грунтов и определение глубины их промерзания.
Теплоемкостью называется способность грунтааккумулировать или отдавать тепловую энергию при теплообмене. Теплота сообщенная грунту расходуется, согласно 1 закону термодинамики, на изменение его внутренней энергии и на работу, связанную с расширением грунта.
Различают объемную и удельную. О -Численно равна кол-ву тепла, необходимого для изменения температуры единицы объема грунта на 1 градус: С_V=ρ_d*C_d,,где С_d – Удельная теплоёмкость грунта. Удельная теплоемкость грунта численно равна количеству тепла необходимого для изменения температуры единиц его массы на один градус. В теплом и мерзлом состояниях: Ст= Сs+W/100 * Cw; Cм= Cs+Wн/100 * Сw- (W-Wн/100) *Сл, где где Ст, См - удельная теплоемкость грунта в талом и мерзлом состоянии, Дж/(кг*К); Cs- удельная теплоемкость частиц грунта, Дж/кг-К (щебень, гравий - Cs = 837; песок = 711; супесь= 753; суглинок= 795... 837 Дж/кг-К; глина= 879... 921; Cw, Сл - удельная теплоемкость воды и льда (зависит от тем-ры); W - весовая влажность, %; Wн - среднее содержание незамерзшей воды в процессе промерзания, %.

Теплопроводность -способность грунта проводить тепло от нагретых его участков к более холодным, оценивается коэф-том теплопроводности, = кол-ву тепла, проходящего за 1цу времени через нормальное направление теплового потока сечения грунта площадью 1 м²
Теплоустойчивость -способность грунта сохранять свои прочностные и деформативные св-ва при повышении температуры ОС.
Моростойкость – способность сопротивляться воздействию “-” тем-р.Глубину промерзания грунтов z можно опр-ть без учета притока тепла с нижних талых слоев по ф-ле Cтефана: z= √(2λTt/qW), где λ – коэф-т теплопроводности грунта в мерзлом состоянии, ккал/(м*ч*градС); Т - средняя “-” тем-ра за период промерзания, °С; t - длительность процесса промерзания, ч; q - скрытая теплота льдообразования, принимаемая равной 80 ккал

на 1 кг замерзающей воды; W – кол-во замерзающей воды в 1 м3 грунта, кг.

3.Регулирование водно-теплового режима при строительстве АД
Ад-комплекс линейных и сосредоточенных транспортных сооружений с технико-эконо-мическими пар-рами, к-ые должны обеспечивать безопасные, экономичные, комфортные условия движения ТС с расчетными скоростями и нагрузками круглый год. ЗП-грунтовое сооружение в виде насыпи или выемки, включающее рабочий слой, ядро насыпи, обочины, откосы грунтовое основание систему водоотвода. ДО-многослойная конструкция, предназначенная для перераспределения давления на грунт от действия транспортных нагрузок и обеспечивающее повышение сроков службы и транспортно-эксплуатационных показателей АД. Водно-тепловой режим ЗП-хар-р изменения во времени влажности и тем-ры грунта под воздействием климатических факторов, влияющих на рабочий слой.
К спец-ным мероприятия по регулированию в-т режима относят конструктивно-техноло-гические решения, предусматривающие: ограничение увлажнения от различных источников, улучшение св-в грунта в верхней части рабочего слоя, отвод воды, регулирование теплового режима, Наиболее простой метод регулирования выполняет 3 условия:1) примен. в пределах РС грунтов, обладающих повышенной устойчивостью к воздействию погоды; 2) обеспечение требуемой степени уплотнения этих грунтов; 3)обесп. треб возвышения ЗП над расчетным ур-нем подземных и пов-ных вод, или над уровнем земли.
На основе техн-эконом расчетов примен меропр по обеспеч. прочн и устойчивости РС:1) устройство морозозащитного слоя, 2) регулирования ВТ режима ЗП, 3) укрепление и улучшение грунта РС с исп вяжущ и гранулометр добавок; 4) понижение ур-ня подземных вод с помощью дренажа; 5)примен. спец попереч. профилей ЗП с целью защиты от пов-ных вод.
Для устройства гидроизолирующих прослоек применяют материалы, обеспеч изоляцию грунта от всех видов влаги. К ним относят грунты, обработанные вяжущими мат-ми, полиэтиленовую пленку толщиной 0.2 мм, нетканые синтетические материалы, пропитанные битумом или другим водоотталкив материалом, пластик мембраны и др
Когда глубина залегания грунтовых вод меньше, чем глубина промерз конструкции, надо использовать материалы с низким коэф-том теплопроводности.