Инженерная геология
Инженерная геодинамика как научное направление, ее основное содержание и история развития. Горные породы как главный объект геологических исследований. Методы изучения трещиноватости горных пород. Инженерно-геологическая оценка пород зон выветривания.
Рубрика | Геология, гидрология и геодезия |
Вид | шпаргалка |
Язык | русский |
Дата добавления | 02.05.2012 |
Размер файла | 1,3 M |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Электропроводность подземных вод является интегральной характеристикой их химического состава.
Температура подземных вод является самостоятельным индикатором процессов в период сейсмической активизации. Колебания температуры вследствие изменения напряженного состояния пород находятся в пределах 50С. Датчик температуры устанавливается в интервале вскрытия водоносного горизонта.
Атмосферное давление является фактором, влияющим на гидродинамический режим подземных вод, поэтому оно постоянно регистрируется
Оценка информативности объекта наблюдений:
Информативность выбранного под наблюдение водоносного горизонта для контроля за геодинамическими процессами оценивается по реакции уровня подземных вод на возмущения, вызываемые лунно-солнечными приливами.
Объект наблюдения признается пригодным для ведения ГГД мониторинга, если в результате корреляционного анализа об изменении уровня подземных вод с графиком поправок на приливные изменения силы тяжести выявляется реакция уровня подземных вод на приливные возмущения.
Для получения объективной картины изменения гидрогеологических показателей во времени, как показал опыт многолетнего ведения ГГД мониторинга, частота наблюдений должна быть не реже ежечасовых замеров, а при возможности - непрерывной.
Основные требования системы ггд-мониторинга:
1. Система наблюдений за сейсмоподготовительными процессами должна иметь региональный характер;
охватывать сейсмические пояса и сопрягающиеся с ними зоны "устойчивых" областей.
2. Функционирование системы геодинамического мониторинга определяется:
систематическими наблюдениями за эволюциями геофизических процессов, протекающих в реальном времени в исследуемом районе;
выдачей текущей информации об уровне сейсмической опасности в регионе наблюдений;
выявлением сигналов-предвестников предстоящего землетрясения;
выдачей сигнала сейсмической опасности для соответствующих правительственных инстанций, ответственных за объявление сейсмической тревоги и т.д.
Наблюдательная скважина должна:
вскрывать напорный водоносный горизонт с устойчивым естественным режимом, изолированным от воздействия техногенных и климатических факторов
надежно обеспечивать гидравлическую связь с водоносным горизонтом и исключать перетоки из других водоносных горизонтов; и т.д.
Наиболее объективным методом оценки геодинамической информативности гидрогеологических показателей является характер их изменения под влиянием лунно-солнечных возмущений.
Автоматизированные средства измерений: средства телеметрии, мобильная или спутниковая связь,
В штатной ситуации измерения проводятся ежечасно, съем информации, при оснащении измерительных комплексов средствами телеметрии, ежесуточно.
Обработка данных наблюдений в повседневной деятельности, анализ результатов и оценка сейсмической опасности проводится ежедекадно.
В случае повышенной опасности и в чрезвычайных ситуациях - ежедневно.
Понятия о механизме ЭГП и основных классификационных признаках процессов
Механизм геологического процесса - последовательность взаимодействия отдельных элементов геологической среды под влиянием определенной совокупности природных и техногенных факторов. Разницей в механизмах формирования обусловлено видовое и типовое разнообразие геологических процессов.
Экзогенные геологические процессы - совокупность необратимых дискретных изменений состава, строения и состояния геологической среды (отдельных наименее устойчивых ее элементов), происходящих в результате естественных процессов энергомассообмена в зоне контакта лито-, атмо- и гидросферы, а также хозяйственной деятельности человека (Экогеология России, 2000).
Наиболее полная общая генетическая классификация экзогенных геологических процессов и явлений была разработана в 1994 г.А.И. Шеко. Позже она была несколько переработана (1999). В ней указаны (за исключением последнего VII-го класса) только природные геологические процессы, однако всем им соответствуют и техногенные аналоги - инженерно-геологические процессы того же класса, типа или вида.
ЭГП разделены на группы. Основной классификационный признак - природные факторы, которыми обусловлены процессы. Пр.: обусловленные климатическими и биологическими факторами, энергией рельефа, поверхностными или подземными водами. Группы делятся на классы, дальше типы, виды, в которых уточняется характеристика процесса.
Классификация факторов, определяющих развитие ЭГП
Группа факторов |
Факторы определяют |
|
I. Постоянные |
||
Геологическое строение (тектоника, стратиграфия, литология); геоморфологические условия (общий характер рельефа, морфология и морфометрия, генезис и возраст) |
Генетические особенности ЭГП и интенсивность (пораженность) их проявления |
|
II. Медленно изменяющиеся |
||
Независимые (основные); современные тектонические движения (горизонтальные, вертикальные); климатические Производные: геокриологические; /гидрогеологические; растительность, почвы |
Общую тенденцию развития ЭГП |
|
III. Быстро изменяющиеся |
||
Независимые (основные): метеорологические условия (атмосферные осадки, температура и др.); гидрологические условия (расходы и уровни воды в реках, уровни воды и волнения в озерах и т.п.); сейсмические условия (землетрясения); хозяйственная деятельность (вырубка лесов, подрезка склонов, лесные пожары и др.) Производные: поверхностный сток (склоновый по временным и малым водотокам и др.); влажность и льдистость горных пород; сезонное промерзание и оттаивание; прочностные и деформативные свойства горных пород |
Режим производных факторов и режим активизации ЭГП Режим активизации ЭГП |
Количественные показатели интенсивности проявления оползней, селей, образии, эрозии
Показатели делятся на 3 группы:
Показатели первой группы - это картируемые и рассчитываемые линейные, площадные и объемные размеры форм проявления характеризуемого процесса, а также его составных элементов.
Для оползней - это их измеряемые длина, ширина и мощность, на основании которых определяются их площадь и объем, характеризующие их опасность. К другим показателям относятся количество и размеры оползневых блоков или ступеней в пределах конкретного оползня, количество и размеры оползневых трещин (их длина, ширина и глубина) на оползне или оползневом склоне. К локальным показателям оползней этой группы следует отнести параметры оползневого склона - измеряемые длина, высота, крутизна, а также рассчитываемый коэффициент устойчивости склона. К расчетным показателям, характеризующим потенциальную опасность оползней, также относятся: величина (расстояния) возможного максимального смещения, скорость смещения, объем смещающихся оползневых накоплений, площадь и положение зоны поражения, величина ударного воздействия.
Сели - параметры селевого конуса выноса - длина, максимальная ширина, площадь, объем; площадь и положение зоны поражения; длина и уклон селевого водотока; объем селеформирующего материала в очагах зарождения селевого водотока, его гранулометрический состав; максимальный размер обломков на конусе выноса.
Абразия - параметры абразионного уступа (клифа) - длина (протяженность), высота, ширина пляжа на картируемом (характеризуемом) участке.
Русловая эрозия - параметры берегового уступа, формируемого русловым размывом - длина (протяженность), высота.
Овражная эрозия - параметры оврага - длина, ширина, глубина, объем, количество отвержков, расстояние вершины оврага до ближайшего (местного) водораздела, превышение дна оврага над местным базисом эрозии.
Показатели ЭГП второй группы наиболее унифицированы. Распространение или интенсивность проявления всех процессов характеризуется через пораженность территории этими процессами с помощью коэффициента пораженности. В зависимости от генетических особенностей проявления процесса используются три разновидности коэффициента пораженности: площадной, линейный и частотный.
Площадной коэффициент пораженности территории характеризуемым процессом представляет собой отношение суммарной площади всех форм к общей площади участка. Таким коэффициентом характеризуются оползни, обвалы, осыпи, заболачивание, наледи, карст и др.
Линейный коэффициент пораженности характеризует линейные процессы - абразию, сели, русловую и овражную эрозию и др. Он представляет собой отношение суммарной длины участков развития процесса к общей длине берега (абразия, русловая эрозия), водотоков (сели).
Частотный коэффициент представляет собой количество форм проявления процесса на единицу площади. Применяется реже, в основном для процессов с одинаковыми размерами, формами проявления - карст, наледи и др.
Показатели ЭГП третьей группы получаются в результате повторных, в том числе постоянных, режимных наблюдений за объектами ЭГП, а также на основании сравнительного дешифрирования личных графических материалов (аэрокосмофотоснимков, топооснов, карт и др.) разного времени. Эти показатели характеризуют развитие (активность проявления) процесса на различных уровнях, обусловленное как дальнейшим развитием (активизацией) существующих форм проявления изучаемого процесса - увеличением их размеров, площади, объема, так и возникновением новых. Во многих случаях - это скорость протекания процесса - абразия, эрозия, карст, суффозия, заболачивание и др. При этом различают региональные, жальные и детальные показатели.
Оползни - региональные показатели - количество образовавшихся оползней, количество активизировавшихся оползней, количество активных оползней (сумма образовавшихся и активизировавшихся), коэффициент оползневой активности (отношение числа активных оползней к общему их количеству на данной территории). Региональные показатели относятся к промежутку времени, равному или 1 или 2-3 годам (продолжительность периода активизации).
Локальные показатели - площадь вновь образовавшихся оползней, площадь активизировавшихся оползней, площадь активных оползней, коэффициент оползневой активности (площадной). Показатели определяются для года или сезона (активизации) года.
Детальные показатели - величина смещения оползня или отдельных его частей (блоков, ступеней), объем сместившихся масс за месяц, декаду или сутки; максимальная скорость смещения оползня, средняя скорость смещения оползня.
Сели - региональные показатели - количество водотоков, по которым прошли сели за год или за сезон; коэффициент региональной селеактивности (годовой).
Локальные показатели - количество селей, прошедших по водотоку или группе близких водотоков за месяц или за селеопасный сезон.
Детальные показатели - количество селей, прошедших по водотоку, объемы селевых выносов, максимальные расходы селей, максимальные размеры влекомого обломочного материала - устанавливаются хронологически для каждого селевого потока.
На основании наблюденных показателей рассчитываются: средняя частота прохождения селей по селевому водотоку, средние объемы селевых выносов по каждому водотоку.
Абразия - региональные показатели - протяженность берега (клифа), подвергшегося абразии за год или за сезон, коэффициент активности абразии (отношение суммарной длины клифа, подвергшегося абразии, ко всей протяженности клифа), годовой или сезонный.
Детальные показатели - скорость абразии (отступание клифа) за год, сезон, месяц, декаду, сутки, шторм; объем размыва (абразия на единицу длины клифа за год, сезон, месяц, декаду, сутки, шторм).
Русловая эрозия - региональные показатели - количество водотоков, на которых наблюдается русловая эрозия (по средним и малым бассейнам) в течение года; суммарная протяженность участков берега, подвергшихся боковой эрозии за год или сезон. Коэффициент активности русловой эрозии (отношение суммарной длины берегов, подвергшихся эрозии, к общей длине левого и правого берегов), годовой или сезонный.
Детальные показатели - скорость размыва (подмыва) берега за сезон, месяц, декаду, сутки.
Овражная эрозия - региональные показатели - количество образовавшихся оврагов, количество активизировавшихся оврагов, количество активных оврагов (сумма образовавшихся и активизировавшихся); коэффициент активности овражной эрозии (отношение ко-чества или суммарной длины активных оврагов к общему количеству или общей длине оврагов на данной территории). Региональные показатели определяются для года или сезона.
Локальные (детальные) показатели - приращение длины оврага, ращение глубины оврага, приращение объема оврага за сезон, месяц, декаду, сутки. Скорости роста (размыва) оврага в длину, ширину, глубину за сезон, месяц, декаду, сутки, максимальная.
Определение временной зоны, регионального и локального режимов ЭГП
Во временном аспекте различаются следующие виды активности ЭГП:
многолетняя,
годовая,
сезонная,
месячная,
суточная
мгновенная (истинная) активность проявления ЭГП.
В пространственном отношении при определении границ и площади наблюдаемых изменений геологической среды выделяются региональная, субрегиональная, локальная активности и активность отдельного элемента (части) формы проявления ЭГП. Соответственно, можно выделить различные виды режима ЭГП - региональный, субрегиональный, локальный, внутригодовой, многолетний, а также их сочетания - региональный многолетний, локальный внутригодовой, локальный многолетний и т.д.
Рассмотрим, согласно В.С. Круподерову (2001), подробнее структуру режима ЭГП, содержание отдельных его разновидностей.
Элементарный режим характеризует активность проявления (динамику) отдельной части или какого-то элемента наблюдаемой формы проявления процесса в случае ее сложности и дифференцированного развития. Это могут быть отдельный блок или языковая часть оползня, отдельный очаг зарождения селевого водотока и др. По определению и специфике характеризуемого объекта элементарный режим может быть только внутригодовым.
Локальный режим - это изменение активности проявления (развития) отдельной формы процесса - оползня, селевого водотока, оврага и т.д. Локальный режим характеризуется и во внутригодовом, и в многолетнем аспектах.
Под субрегиональным режимом понимается изменение активности проявления процесса на территории с одинаковыми геологическими условиями его развития, т.е. речь идет о группе однородных по механизму и генетическим особенностям проявления форм процесса как уже имеющихся, так и тех, образование которых возможно.
Региональный режим характеризует изменение активности проявления процесса на обширной территории, однородной в отношении многолетнего режима ("временные зоны" по В.С. Круподеров.
Показатели активности проявления ЭГП, характеризующие их режим
Размещено на Allbest.ru
Подобные документы
Обоснование роли инженерной геологии для строительства железных дорог и их эксплуатации. Анализ физико-механических свойств горных пород, необходимых для проектирования и строительства. Методы определения абсолютного и относительного возраста пород.
контрольная работа [1,8 M], добавлен 26.04.2010Значение инженерной геологии для строительства. Физико-механические свойства горных пород. Суть процессов внешней динамики Земли (экзогенных процессов). Классификация подземных вод, основной закон фильтрации. Методы инженерно-геологических исследований.
контрольная работа [1,5 M], добавлен 26.07.2010Свойства и особенности коры выветривания, ее структура. Геологическая роль биосферы и живого вещества в земной коре. Кора выветривания и почвообразование. Элементарные процессы выветривания минералов и пород. Горные породы и их роль в почвообразовании.
реферат [49,4 K], добавлен 15.01.2009Породообразующие минералы. Магматические, метаморфические и осадочные горные породы. Их основные признаки и физические свойства. Классификация грунтов. Анализ инженерно-геологических процессов и условий территории, оценка перспективности её застройки.
учебное пособие [3,7 M], добавлен 30.05.2012Значение инженерной геологии для проектирования и строительства. Задачи, решаемые этой наукой. Происхождение, минералогический и химический составы, структура, текстура и условия залегания. Основные физико-механические показатели свойств горных пород.
контрольная работа [260,9 K], добавлен 14.07.2010Определение, характеристика, строение, состав и границы геологических сфер. Характеристика классов минералов и геодинамические процессы и явления обвалов и осыпей. Отличительные признаки пород, а также структурная форма горных пород. Поток грунтовых вод.
контрольная работа [3,7 M], добавлен 28.01.2009Общее описание и характерные черты осадочных горных пород, их основные свойства и разновидности. Типы слоистости осадочных горных пород и структура. Содержание и элементы обломочных пород. Характеристика и пути образования химических, органогенных пород.
реферат [267,1 K], добавлен 21.10.2009Сущность понятия "инженерная геология". Минерал мусковит и порода сенит-порфит, супесь, мел. Условия образования и строительные свойства грунтовых отложений. Процесс просадки леса и обвала, возможные защитные мероприятия. Классификация подземных вод.
контрольная работа [59,7 K], добавлен 23.04.2010Образование магматических, осадочных и метаморфических горных пород. Основные виды горных пород и их классификация по группам. Отличие горной породы от минерала. Процесс образования глинистых пород. Породы химического происхождения. Порода горного шпата.
презентация [1,2 M], добавлен 10.12.2011Классификация горных пород по происхождению. Особенности строения и образования магматических, метаморфических и осадочных горных пород. Процесс диагенеза. Осадочная оболочка Земли. Известняки, доломиты и мергели. Текстура обломочных пород. Глины-пелиты.
презентация [949,2 K], добавлен 13.11.2011