Геологическая деятельность подземных вод и явления с нею связанные. 


Мы поможем в написании ваших работ!



ЗНАЕТЕ ЛИ ВЫ?

Геологическая деятельность подземных вод и явления с нею связанные.



Атмосферные осадки, попадая на земную поверхность, разделяются обыкновенно на три неравные части. Одна часть течет прямо по поверхности и образует ручьи, реки и озера: другая - испаряется, возвращается снова в атмосферу и отчасти расходуется организмами; третья - поглощается почвой, проникает на разную глубину внутрь земной коры и служит основным источником питания подземных вод. В целом подземными водами называются воды, находящиеся в горных породах в жидком, твердом и газообразном состоянии.
Подземные воды играют существенную роль в геологическом развитии земной коры. Их чрезвычайно широкое распространение и подвижность приводят к постоянному взаимодействию с горными породами и к перераспределению вещества в земной коре. Прежде всего геологическая деятельность подземных вод проявляется в карстовых явлениях, суффозии и явлениях, связанных с многолетнемерзлыми породами.
Карстовые явления связаны с выщелачиванием подземными водами карбонатных и других растворимых пород. Выщелачивание обычно начинается с поверхности. Образуется воронка, затем глубокие борозды, или карры. В дальнейшем выщелачивание проникает вглубь. В результате на дне карра образуется нечто вроде природного колодца, в который устремляется вода. Такие колодцы называются понорами. В конечном итоге в горных породах образуются многочисленные каналы и пещеры, часто поглощающие целые ручьи и реки

Подземные воды не только выщелачивают горные породы, но при благоприятных условиях отлагают растворенные вещества, создавая разнообразные натечные образования: сталактиты и сталагмиты. Сталактиты представляют собой удлиненные, растущие вниз от кровли пещеры сосульки, состоящие чаще всего из кальцита. Сталагмиты, наоборот, растут вверх, образуя более толстые натечные формы Кроме натечных форм подземные воды отлагают минеральные вещества в пустотах рыхлых пород, цементируя их. В результате цементации образуются новые породы: песчаники, конгломераты, брекчии и др. Наряду с химическим взаимодействием с горными породами подземные воды производят и механический вынос из горных пород мелких минеральных частиц; этот процесс называется суффозией. Процессы суффозии приводят, в частности, к возникновению оползней. Оползни -это передвижения масс горных пород вниз по склону под влиянием силы тяжести В обычное время вода стоит ниже водопроницаемого (песчаного) горизонта Во время паводка вода поднимается выше горизонта песков Сток подземных вод прекращается. В песках накапливается много воды. Когда паводок спадает, вода устремляется к выходу, увлекая за собой песчаные частицы, вынося в реку тысячи тонн песка. Связь с подстилающим водоупорным слоем ослабляется, и вышележащая толща пород вместе с пластом песка сползает вниз. Многолетнемерзлыми породами называются толщи горных пород, имеющие отрицательную температуру в течение неопределенно долгого времени, что обусловливает наличие в них льда, цементирующего частицы пород. В СССР многолетнемерзлые породы (вечная мерзлота) занимают около 50% ее территории. Мощность мерзлых пород колеблется от нескольких до 600-800 м, а в высокогорных Районах превышает даже 1000 м. На Крайнем Севере и Северо-Востоке нашей страны многолетнемерзлые породы распространены повсеместно. Мерзлые породы оттаивают в летнее время только на небольшую глубину (0,2-1,5 м). Этот временно оттаивающий верхний слой многолетнемерзлых пород называется деятельным слоем. При переувлажнении оттаявшего грунта деятельного слоя под влиянием силы тяжести может начаться солифлюкция, или течение грунта. Солифлюкция обычно проявляется уже при небольших уклонах местности - всего в несколько градусов, что существенно затрудняет строительные работы в районах вечной мерзлоты. В районах распространения многолетнемерзлых пород обычны наледи и бугры пучения вследствие образования льда в результате замерзания подземной воды в толще промерзших пород, а также термокарст - замкнутые воронко-, котловино- или блюдцеобразные понижения, заполненные чаще всего водой и образующиеся вследствие вытаивания погребенного льда или оттаивания многолетнемерзлого грунта.    

36 — Методы инженерной защиты от негативного воздействия подземных вод, источники и закономерности развития подтоплений застроенных территорий и способы борьбы с ними.

При застройке участков с высоким уровнем подземных вод, при освоении подтопляемых территорий всегда возникает проблема защиты подземной части зданий и инженерных сооружений от грунтовых вод. Она решается в зависимости от конструктивных особенностей зданий, гидрогеологических условий его строительства и предполагает устройство гидроизоляции той или иной конструкции.

При отсутствии подвалов устраивается простейшая гидроизоляция: между обрезом фундамента и низом стены прокладывается два горизонтальных слоя рулонного изоляционного материала (рубероида, полимерных материалов и проч.). Обычно отметка, на которой находятся эти слои, на 10…15см ниже пола первого этажа. При наличии подвала вопрос о способе гидроизоляции решается в зависимости от положения пола подвала относительно уровня подземных вод (УПВ).

Если пол подвала выше прогнозируемого УПВ, делается простейшая обмазочная гидроизоляция. Если же он ниже УПВ необходимы эффективные способы гидроизоляции, включающие создание водонепроницаемой защиты не только подвальных стен, но и всего пола подвала. В этих случаях обычно применяется оклеечная гидроизоляция 6, которая не должна иметь никаких разрывов, щелей или неплотностей, при этом вертикальные ее участки дополнительно защищаются кирпичными стенками 4.

В зданиях с плохо выполненной гидроизоляцией обычно возникают проблемы, связанные с сезонным или постоянным затоплением подвалов. В этих случаях ремонт гидроизоляции, ориентированный на ее устройство по типу б, в, г практически неосуществим, поэтому на практике применяют другие способы ремонта. Они основаны на одном из следующих принципов:

устройство локального (кольцевого) дренажа вокруг здания;

устройство оклеечной гидроизоляции с внутренней стороны подвальных стен и защита ее специальным «железобетонным стаканом».

Устройство дренажа обычно является наиболее простым выходом из положения, но оно возможно только при наличии ливневой канализации, проходящей на уровне ниже пола подвала, или вблизи какого-либо другого водоприемника. Обычно это легко решается в условиях города, но в сельских условиях такой способ может оказаться неприемлемым.

Устройство внутренней гидроизоляции – 6 с железобетонным стаканом –8 трудоемкий, но достаточно надежный метод защиты подвалов. Толщина стенок стакана обычно принимается 150…250мм, при этом должна быть выполнена надежная анкеровка, предотвращающая всплытие стакана.

Последние годы находят применение новые методы гидроизоляции, основанные на пропитке стен жидкими полимерными материалами, что исключает необходимость оклеечной изоляции. Пока эти методы широкого применения не получили, но их эффективность при ремонтно-восстановительных работах сомнений не вызывает.

Зона подтопления

территория, в пределах которой повышается уровень подземных вод в результате их подпора водохранилищем или иным гидротехническим сооружением, часто до такой степени, что создаются помехи для строительства, транспорта, сельского хозяйства и нередко нарушаются структура и состав природных биоценозов.

В качестве основных средств инженерной защиты следует предусматривать обвалование, искусственное повышение поверхности территории, руслорегулирующие сооружения и сооружения по регулированию и отводу поверхностного стока, дренажные системы и отдельные дренажи и другие защитные сооружения.

В качестве вспомогательных средств инженерной защиты надлежит использовать естественные свойства природных систем и их компонентов, усиливающие эффективность основных средств инженерной защиты. К последним следует относить повышение водоотводящей и дренирующей роли гидрографической сети путем расчистки русел и стариц, фитомелиорацию, агролесотехнические мероприятия и т.д.

В состав проекта инженерной защиты территории надлежит включать организационно-технические мероприятия, предусматривающие обеспечение пропуска весенних половодий и летних паводков.

Инженерная защита на застраиваемых территориях должна предусматривать образование единой комплексной территориальной системы или локальных приобъектных защитных сооружений, обеспечивающих эффективную защиту территорий от наводнений на реках, затопления и подтопления при создании водохранилищ и каналов; от повышения уровня грунтовых вод, вызываемого строительством и эксплуатацией зданий, сооружений и сетей.

Единые комплексные территориальные системы инженерной защиты следует проектировать независимо от ведомственной принадлежности защищаемых территорий и объектов.

источники подтопления: распространение подпора подземных вод от водохранилищ, каналов, бассейнов ГАЭС и других гидротехнических сооружений, подпора грунтовых вод за счет фильтрации с орошаемых земель на прилегающие территории, утечку воды из водонесущих коммуникаций и сооружений на защищаемых территориях, атмосферные осадки.

При этом необходимо учитывать возможность единовременного проявления отдельных источников подтопления или их сочетаний.

 

37 -Цель и задачи инж.-геологических изысканий для строительства, основные принципы.

Инженерно-геологические изыскания для строительства зданий и сооружений.

Инженерно-геологические изыскания являются начальным этапом строительства любого объекта и находятся в полной зависимости от вида объекта (промышленное предприятие, жилой дом, автомобильная дорога и т. д.). Поэтому изыскания под каждый вид объекта имеют свою специфику, свои особенности, но все изыскания имеют нечто общее, некоторый стандарт.

Результаты инженерно-геологических исследований в виде отчёта поступают в строительную проектную организацию. Отчёты должны иметь для инженера-проектировщика материалы по семи основным позициям результатов инженерно-геологических изысканий:

- оценка пригодности площадки для строительства данного объекта;

- геологический материал, позволяющий решать все вопросы по основаниям и фундаментам;

- оценка грунтового основания на восприимчивость возможных динамических воздействий от объекта;

- наличие геологических процессов и их влияние на устойчивость будущего объекта;

- полную характеристику по подземным водам;

- все сведения по грунтам, как для выбора несущего основания, так и для производства земляных работ;

- по влиянию будущего объекта на природную среду.

Проектирование крупных объектов осуществляется по стадиям: технико-экономическое обоснование (ТЭО), технический проект и рабочие чертежи. Название стадий инженерно-геологических изысканий соответствует стадия проектных работ, за исключением стадии ТЭО, где геологические работы получили название рекогносцировочных инженерно-геологических изысканий. Следует отметить, что в практике строительства последовательность стадий проектирования не всегда соблюдается. Проектирование крупных объектов может быть проведено в две стадии, проектирование жилого дома в одну стадию. В соответствии с этими стадиями проводятся инженерно-геологические изыскания.

На ранних стадиях проектирования инженерно-геологические изыскания охватывают обширные площади, применяются не очень точные, но сравнительно простые и экономичные технические средства. По мере перехода к более поздним стадиям площади изысканий сужаются и применяются более сложные и точные методы геологических работ.

На выделенной под строительство площадке на каждом отдельном этапе инженерно-геологические изыскания выполняют в определённой последовательности:

- собирают общие сведения по территории из литературных публикаций и архивных материалов изыскательских организаций; сведения о климате, рельефе, населении, речной сети и т. д.;

- производят осмотр строительной площадки инженеры-проектировщики совместно с инженером-геологом; определяют степень её застройки, осматривают ранее построенные здания, дорожную сеть, рельеф, растительность и т. д.; в целом определяют пригодность участка под застройку и вырабатывают техническое задание на изыскания;

- выполняют инженерно-геологические изыскания; в полевых условиях изучают геологическое строение площадки, гидрогеологию, геологические процессы, при необходимости на грунтах ставят опытные работы; отобранные пробы грунтов и подземных вод изучают в лабораториях;

- по окончанию полевых и лабораторных работ в камеральный период составляют инженерно-геологический отчёт, который защищают в проектной организации, после чего он становиться документом и используется для проектирования объекта.

 

38 – Нормативные документы, регламентирующие поведение инженерно-геологических изысканий для строительства,стадии изысканий, очетная документация.

Инженерно-геологические изыскания обеспечивают комплексное изучение инженерно-геологических условий территории площадки проектируемого строительства, включая рельеф, геологическое строение, геоморфологические и гидрогеологические условия, состав, состояние, прочностные и деформационные свойства грунтов, геологические и инженерно-геологические процессы и явления, изменение условий застроенных территорий, составление прогноза возможных изменений инженерно-геологических условий в сфере взаимодействия проектируемых объектов с геологической средой с целью получения необходимых и достаточных материалов для проектирования, строительства и эксплуатации объектов.

Инженерно-геологические изыскания могут проводиться на всех стадиях строительства. Детальность, масштаб и состав работ устанавливается на основе технического задания, уровня ответственности сооружения и стадии строительства.

В состав инженерно-геологических изысканий входят:

сбор и обработка материалов изысканий прошлых лет;

маршрутные наблюдения;

бурение инженерно-геологических скважин или проходка шурфов;

геодезическая съемка участка и привязка скважин;

геофизические исследования;

полевые исследования грунтов (статическое зондирование, динамическое зондирование, штамповые испытания);

гидрогеологические наблюдения;

лабораторные исследования свойств грунтов и химический анализ подземных вод;

камеральная обработка собранных материалов;

составление прогноза изменений инженерно-геологических условий;

оценка опасности и риска от геологических и инженерно-геологических процессов;

составление технического заключения по инженерно-геологическим условиям территории;

проведение государственной экспертизы.

Состав работ устанавливается программой изысканий на основе технического задания заказчика, учитывая стадию проектирования, сложность инженерно-геологических условий и уровень ответственности зданий и сооружений.

Все работы ведутся согласно действующим нормативным документам:

СП 11-105-97 Инженерно-геологические изыскания для строительства

СНиП 2.02.01-83 Основания зданий и сооружений

СНиП 11.02-96 Инженерные изыскания для строительства

МГСН 2.07-01 Основания, фундаменты и подземные сооружения

ГОСТ 19912-01 Методы полевого испытания грунтов статическим и динамическим зондированием

ГОСТ 20522-96 Методы статистической обработки и др.

Текстовая часть технического отчета по результатам инженерно-геологических изысканий для разработки предпроектной документации должна содержать следующие разделы и сведения:

Введение - основание для производства работ, задачи инженерно-геологических изысканий, местоположение района (площадок, трасс, их вариантов) инженерных изысканий, данные о проектируемом объекте, виды и объемы выполненных работ, сроки их проведения, методы производства отдельных видов работ, состав исполнителей, отступления от программы и их обоснование и др.

Изученность инженерно-геологических условий - характер, назначение и границы участков ранее выполненных инженерных изысканий и исследований, наименование организаций-исполнителей, период производства и основные результаты работ, возможности их использования для установления инженерно-геологических условий.

Физико-географические и техногенные условия - климат, рельеф, геоморфология, растительность, почвы, гидрография, сведения о хозяйственном освоении и использовании территории, техногенных нагрузках, опыт местного строительства, включая состояние и эффективность инженерной защиты, характер и причины деформаций оснований зданий и сооружений (если они имеются и установлены).

Геологическое строение - стратиграфо-генетические комплексы, условия залегания грунтов, литологическая и петрографическая характеристика выделенных слоев грунтов по генетическим типам, тектоническое строение и неотектоника.

Гидрогеологические условия - характеристика в сфере взаимодействия проектируемого объекта с геологической средой вскрытых выработками водоносных горизонтов, влияющих на условия строительства и (или) эксплуатацию предприятий, зданий и сооружений: положение уровня подземных вод, распространение, условия залегания, источники питания, химический состав подземных вод, прогноз изменений гидрогеологических условий в процессе строительства и эксплуатации объектов.

Свойства грунтов - характеристика состава, состояния, физических, механических и химических свойств выделенных типов (слоев) грунтов и их пространственной изменчивости.

Специфические грунты - наличие и распространение специфических грунтов (многолетнемерзлых, просадочных, набухающих, органоминеральных и органических, засоленных, элювиальных и техногенных), приуроченность этих грунтов к определенным формам рельефа и геоморфологическим элементам, границы распространения, мощность и условия залегания, генезис и особенности формирования, характерные формы рельефа, литологический и минеральный составы, состояние и специфические свойства этих грунтов.

Геологические и инженерно-геологические процессы - наличие, распространение и контуры проявления геологических и инженерно-геологических процессов (карст, склоновые процессы, сели, переработка берегов рек, озер, морей и водохранилищ, подтопление, подрабатываемые территории, сейсмические районы); зоны и глубины их развития; типизация и приуроченность процессов к определенным формам рельефа, геоморфологическим элементам, типам грунтов, гидрогеологическим условиям, видам и зонам техногенного воздействия; особенности развития каждого из процессов, причины, факторы и условия развития процессов; состояние и эффективность существующих сооружений инженерной защиты; прогноз развития процессов во времени и в пространстве в сфере взаимодействия проектируемого объекта с геологической средой; оценка опасности и риска от геологических и инженерно-геологических процессов; рекомендации по использованию территории, мероприятиям и сооружениям инженерной защиты, в том числе по реконструкции существующих.

Инженерно-геологическое районирование - инженерно-геологическое районирование.территории с обоснованием и характеристикой выделенных на инженерно-геологической карте таксонов (районов, подрайонов, участков и т.п.); сопоставительная оценка вариантов площадок и трасс по степени благоприятности для строительного освоения с учетом прогноза изменения геологической среды в процессе строительства и эксплуатации объектов; рекомендации по инженерной защите, подготовке и возможному использованию территории.

Заключение - краткие результаты выполненных инженерно-геологических изысканий и рекомендации для принятия проектных решений, по проведению дальнейших инженерных изысканий и необходимости выполнения специальных работ и исследований.

Список использованных материалов - перечень фондовых и опубликованных материалов, использованных при составлении отчета.

 

39 — Технические средства, используемые при инженерно-геологических изысканиях, горнопроходческие работы, методы геофизической разведки, полевые и камеральные работы.

Стандартный комплекс технических средств: буровые установки, лабораторное оборудование, оборудование для полевых испытаний грунтов.

Горнопроходческие работы — комплекс работ по проведению подземных горных выработок для геологической разведки, добычи полезных ископаемых, строительства подземных сооружений.

Горнопроходческие работы подразделяются на основные и вспомогательные. Oсновныe — разрушение горных пород, погрузка породы в транспортные средства, возведение постоянной крепи. Bспомогательныe — монтаж проходческого оборудования, a также шахтной вентиляции, водоотлива, транспорта, возведение временной крепи, транспортировка породы, доставка оборудования и материалов.

Для завершения всего комплекса горнопроходческих работ к намеченному сроку при наименьших затратах отыскивается оптимальное продолжение процесса относительно состояния, достигнутого в настоящий момент. Увязка во времени и пространстве основных и вспомогательных процессов отражается в технологических схемах горнопроходческих работ.

Pазличают две основные категории технологических схем — поточную и цикличную. При поточной технологии горнопроходческих работ все основные технологические процессы совмещены во времени и практически выполняются непрерывно (например, проведение горной выработки проходческим комбайном c совмещением работ по возведению постоянной крепи). При цикличной технологии осн. процессы осуществляются c перерывами, в строгой очерёдности одного за другим.

Горнопроходческие работы ведутся по т. н. графику цикличности. Продолжительность цикла выбирают c расчётом выполнения его в целое число смен или выполнения в смену целого числа циклов. Цикл характеризуется продолжительностью во времени и подвиганием забоя, равным глубине шпуров c учётом коэффициента использования шпуров при буровзрывном способе, или величиной шага возведения постоянной крепи при комбайновом способе. Ha выбор технологических схем и механизации горнопроходческих работ влияют горно-геологические (мощность пластов и крепость полезного ископаемого и пород, в которых ведутся работы, угол падения пластов, устойчивость пород при обнажении, газоносность, склонность к внезапным выбросам, водообильность и др.) и производственно-технологические факторы (площадь сечения выработки, её протяжённость и срок службы, характер забоя, необходимые скорости проведения, применяемое оборудование и др.)

Горнопроходческие работы относятся к работам повышенной опасности и осуществление их регламентируется отраслевыми «Правилами безопасности». B общем объёме работ по строительству горнодобывающих предприятий горнопроходческие работы составляют 30-50 % (в зависимости от горно-геологических условий и характеристики предприятий). Ha действующих предприятиях этот показатель равен 10-30 %.

Геофизическая разведка, исследование земных недр физическими методами. Геофизическая разведка проводится прежде всего при поисках нефти и газа, рудных полезных ископаемых и подземных вод. Она отличается от геологической разведки тем, что вся информация о поисковых объектах извлекается в результате интерпретации инструментальных измерений, а не путём непосредственных наблюдений. Геофизические методы основаны на изучении физических свойств пород. Они используются либо для выявления месторождений полезных ископаемых (например, магнитные свойства исследуют для поиска железных руд), либо для картографирования таких геологических структур, как соляные купола и антиклинали (где аккумулируется нефть), а также для картографирования рельефа дна океана, структуры океанической и континентальной земной коры, определения генезиса и мощности рыхлых отложений и коренных пород, толщины ледниковых покровов и плавающих в океанах льдов, при археологических исследованиях и т. п. Геофизические методы делятся на две категории. К первой относятся методы измерения естественных земных полей — гравитационного, магнитного и электрического, ко второй — искусственно создаваемых полей. Геофизические методы дают наилучшие результаты, когда физические свойства исследуемых и картографируемых пород существенно отличаются от свойств граничащих с ними пород. Геофизические исследования всех типов включают сбор первичного материала в полевых условиях, обработку и геологическую интерпретацию полученных данных. На всех этапах применяются компьютеры. Зарождение геофизических методов разведки связано с началом использования магнитных компасов для поиска железных руд и электрических измерений для выявления сульфидных руд. Применение геофизических методов расширилось в 1920-х годах, когда гравиметрические и сейсмические исследования доказали свою эффективность в обнаружении соляных куполов и связанных с ними нефтяных залежей на побережье Мексиканского залива в США и Мексике.

Полевые исследования и камеральные работы

Эти работы направлены на определение зон влияния объекта на застройку и ландшафт и их влияния на объект. В них входят:

— Сбор исходных данных: чертежей и фото существующей и предшествующей застройки (если она имела историческую ценность).

— Определение зон видимости, характерных точек наблюдения и углов раскрытия объекта и его окружения. Оценка сгармонизирован-ности «кадров» раскрытия. Выявление объектов — помех. Составление градостроительных схем зон пользования (от ближайших остановок транспорта).

— Выявление эниохарактеристик участка. Спектр излучений и его оценка для эффективности пользования. Потребность в корректировке-исследовании в границах землепользования и зоны влияния.

 



Поделиться:


Последнее изменение этой страницы: 2016-06-29; просмотров: 428; Нарушение авторского права страницы; Мы поможем в написании вашей работы!

infopedia.su Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Обратная связь - 35.173.233.176 (0.056 с.)