Антропологическое изменение городской геологической среды: уплотнение, подтопление, геоэкологические процессы.

В условиях городской застройки происходит накопление культурного слоя, компонентами которого явл. строительные материалы(сырьё)и отходы производственной и бытовой деятельности.

Увеличение статической и динамическойнагрузки: удельное давление от веса зданий, сооружений в совр. городах колеблется от 0,1 до 20 кг/см². При плотной застройке дипресии проседания своими внешними слоями могут смыкаться и под городами возникают крупно-масштабные дипрессии, площадью от 3500 км².

Динамические нагрузки (вибрации. удары и толчки) уплотняют грунты, нарушая их структуру; уплотнение грунтов при обезвоживании их корнями деревьев происходит в городах, где распространены глины. Результатом уплотнения грунтов является неравномерное проседание, что вызывает деформации дорожных покрытий и даже зданий.

Подтопленные территории -это те на которых грунтовые воды находятся ближе чем 3 м к поверхност, т.е. достигают глубины расположения большинства подземных комуникаций.

Основные причины:

1) создание водохранилищ.

2) значительные утечки воды из городской сети водоснабжения.

3) избыточний полив улиц и городов.

4) перераспределение снега и его таяние в местах скопления.

Последствия:

1) преждевременная деформация и выход из строя сооружений и подземной инфраструктуры.

2) развивающиеся при этом провалы и просадки приводят к разрушению зданий.

3) повышение влажности глинистых грунтов вызывает увеличение их объёма, приводя к неравномерному выпучиванию конструкции.

4) подтопление способствует оползневым процессам.

5) приводит к заболачиванию местности со сменой традиционных биогеоценозов.

6) появление комаров с возможными последствиями для здоровья населения, угнетение растительности.

Геологические процессы:

Карстообразование - сложный геологический процесс, основным компонентом которого явл. выщелачивание растворимых пород подземными и поверхностными водами с образованием крупных пустот. Под воздействием антропогенных нагрузок нарушается равновесие в системе вода-карбонат кальция и интенсивность выноса кальция увеличивается на несколько порядков.

Выветривание - вызывающ. перемещение лёгких грунтов, приводит к загрязнению городских территорий твёрдыми частицами.

Поверхностный смыв - данному процессу способствует оголённость наружного рельефа, разреженность растительного покрова, что часто приводит к возникновению плоскостной эрозии, основными источниками выноса обломочн. материала в городах явл. строительные площадки. Увеличение водности временых потоков за счёт утечки из водопр. сети и каналов ливневого стока, наиболее интенсивно проходит при строит. работах в следствии разрыхл. и выемки почв и грунтов.

Оползни - скользящие перемещение масс пород природного склона или искусственного откоса под влиянием силы тяжести. Причиной оползней в городах явл.: подрезка склонов, доп. нагрузка на неустойчивые массивы пород, их обводнение, динамические нагрузки.

Сели - водные потоки насыщенные твёрдым материалом. Формируются во время ливневых осадков и снеготаяния в холмистых и горных районах.

 

40. Защита городских территорий от опасных геологических процессов.

1) При защите от оползневых процессов используют мероприятия по активной и пассивной защите.

Активная включает: инженерные и управленческие решения.

К инженерным относится:

1) изменение рельефа склона в целях повышения его устойчивости.

2) регулирование поверхности стока с помощью систем водоотвода, а также предотвращение инфильтрации воды в почву и подстилающие породы.

3) искусственное повышение уровня подземных вод.

4) агро-лесо-миллиарация.

5) закрепление рыхлых и трещиноватых пород, слогающих склоны.

6) строительство удерживающих откос сооружений.

К управленческим относят: установление охранных зон, ограничение или запрещение движения транспорта и др.

К пассивным мероприятиям можно отнести приспособление сооружений к обтеканию их оползнями, устройство улавливающих сооружений.

Карстовые процессы требуют проведения след. инж. мероприятий:

1) Устройство пригрузки водонепроницаемыми породами, в местах выхода на поверхность восходящего фильтрационного потока.

2) Организация дренажей для понижения уровня грунтовых вод.

3) Использование фильтрационных завес, для удлинения пути фильтрации.

Противокарстовые мероприятия зависят от особенности пород и включ. след. инженерные решения:

1) заполнение карстовых полостей.

2) созд. искусств. водоупора.

3) водопонижение и регулирование режима подземных вод.

4) отвод поверхн. стока.

5) устройство оснований зданий и сооружений ниже зоны опасных карстовых проявлений. Противоселевая защита -сооружения регулирующие паводок а также дамбы для перехвата селевого потока. При угрозе подтопления - инж. подготовка обеспечивает разгрузку подземных путём определённой организации рельефа; обустройство водостоков, а также варианты локальной инж. защиты - дренажи разл. конструкций и ликвидация утечек из водопр. коммуникаций. С целью предотвращения возникающих геологич. процессов или ликвидации возникших, проводят мероприятия по технич. милиарации грунтов, кот. может быть: 1.Механической; 2.Физической; 3.Физико-хим.; 4.Химической;

Механич. методы - заключ в уплотнении пород с целью уменьшения их пористости и изменения структуры. осуществляется укаткой, тромбованием, грунтонабивными сваями, вибрацией.

Физ. методы - использ. для упрочн. дисперсных пород с помощью обжига или замораживанием.последнее часто используется при прокладке трасс метрополитена, для упрочн обводн. пород, закрепление песчаных.

Физ.-хим. - направл. на изменение структуры пород, увеличение их водоотдачи, образование в них новых соединений.

Электрохим. - закрепление пород путём пропуск. тока с одновременным введением растворов хим. веществ. Способность возникновения нов. хим. связей. Чаще использ. для глинястых пород.

Хим. методы - использ. различных реагентов для поверхн. и глубинного упрочн. пород.