Естественно-геологические условия района

Размещено на http://www.allbest.ru/

- 1 -

Содержание

Введение

1. Естественно-геологические условия района

1.1 Физико-географические условия территории

1.2 Геологическое строение и тектоника

1.3 Геоморфологическая характеристика территории

1.4 Гидрогеологические условия

1.5 Физико-геологические и инженерно-геологические процессы

2. Оценка геодинамической обстановки территории

2.1 Описание геодинамического процесса

2.2 Факторы формирования и развития процесса

2.3 Методы прогноза и оценки интенсивности процесса

2.4 Расчеты инженерно-геологических параметров

2.5 Рекомендуемые защитные мероприятия

Заключение

Литература



Введение

Основной целью данного курсового проекта является прогноз устойчивости оползневого склона в районе х.Епифанов Ростовской области. Выбор наиболее эффективных мероприятий по предотвращению неблагоприятного воздействия этого процесса на геологическую среду, правильно спроектировать исследования, позволяющие реализовать намеченные мероприятия с наименьшими затратами труда и средств.

В результате выполнения курсового проекта необходимо: осуществить прогноз развития оползневого процесса, обосновать комплекс мероприятий по защите геологической среды и инженерных объектов от этого процесса, разработать программу инженерно-геологических исследований с учетом особенностей природной обстановки, с целью последующей разработки защитных мероприятий; охарактеризовать методику проектируемых инженерно-геологических исследований, посчитать виды и объемы работ для проведения инженерно-геологических работ.

геологический инженерный тектоника



1. Естественно-геологические условия района

1.1 Физико-географические условия

Площадка изысканий, отведенная под строительство производственно-перевалочного комплекса, находится в районе порта «Железный рог», вблизи пос. Волна, Темрюкского района, примыкает к границе дома отдыха «Факел».

Климат района работ умеренно-континентальный, относится к Черноморской подобласти Атлантико-Континентальной области и определяется воздействием циркуляционных процессов южной зоны умеренных широт. Территория доступна для свободного вторжения, как холодных, так и тропических масс воздуха. Немаловажное влияние оказывает также горный рельеф Большого Кавказа и наличие двух больших водоемов Черного и Азовского морей. Средняя месячная отрицательная температура бывает в январе ( -0,4°С). Однако в наиболее холодные годы средние месячные отрицательные температуры устанавливаются повсеместно и могут держаться по март. Абсолютный минимум температур в январе может доходить до -24°. Продолжительность морозного периода изменяется от 22 до 88 дней. Средние месячные температуры в июле, составляют +23,4-+23,6°С, а температурный максимум доходит до +38°С. Среднегодовая температура + 11,1°С. Среднегодовое количество выпадающих за год атмосферных осадков составляет 79 мм в год. Снежный покров неустойчив. Число дней со снежным покровом -20. В 94% зим устойчивый снежный покров отсутствует.

Относительная влажность воздуха в течение всего года высокая. Минимальные значения среднемесячной влажности приходится на июль-август (70-71%), а максимальные (81-86%) на декабрь и январь, среднегодовая -78%.

Скорость ветра в среднем за год составляет 5,4-6,0 м/сек. Наименьшая среднемесячная скорость в июне-июле - 4,6 м/сек., наибольшая из среднемесячных - в феврале - 6,6 м/сек, максимальная скорость ветра - 27 м/сек., но возможны и ветры до 40 м/сек. Преобладают ветры северо-восточного и юго-западного направлений (26%). Наибольшее число дней с сильным ветром (более 15 м/сек.) в среднем, за год оставляет- 28, максимум за год - 63 дня.

Район характеризуется:

по весу снегового покрова - I;

по средней скорости ветра за зимний период - район-6;

по толщине стенки гололеда - IV;

по ветровой нагрузке - IV.

Нормативная глубина промерзания грунтов - 0,8 м.

1.2 Геологическое строение

Геологическое строение территории представлено следующими разновидностями грунтов:

Современный элювий (eQIVc), почвенно-гумусированный комплекс: до глубины 0.1 м дерн, ниже - глина темно-бурая, желто-бурая, твердая, с комковатой текстурой, пронизана корнями растений, с «червеходами» выполненными по стенкам гумусированными корочками, неоднородный, местами с включениями крупнообломочного материала осадочных пород, с карбонатными стяжениями, к подошве слоя - с ожелезнением, с прослойками песка мелкого. Мощность слоя 1.1-2.6 м.

2. Делювиальные отложения (dQI-III): глины желто-бурые, местами коричневые, твердые и полутвердые, тяжелые, пылеватые, ожелезненные, с включениями карбонатных стяжений и кристаллов гипса, с тонкими прослойками песка мелкого и линзами дресвяного насыщенного водой грунта мощностью до 10см. Залегают до глубины 5,5-8,9 м.

3.Элювий неогеновых аргиллитоподобных глин еQI-NІ2 pn: глины зеленовато-серые, буровато-серые, преимущественно полутвердые, (в районе клифа до мягкопластичных) трещиноватые, местами ожелезненные, с карбонатными стяжениями и кристаллами гипса, с прослоями (линзами, карманами) песков. Залегает до глубины 6,7-9,8м.

4. Неогеновые (NІ2 pn) аргиллитоподобные глины: серые темно-серые цвета, полу твердые (в районе клифа до тугопластичных), с наклонной слоистостью, по слоистости - налеты отложения солей, пылеватые прослойки, кристаллы гипса, включения морской фауны и флоры. (Падение слоев под углом 40-45°ЮВ).

Отложения залегают до глубины 20,0-26,9 м.

5. Неогеновые (NІ2pn) аргиллитоподобные глины: серые, твердые, тонкослоистые, хрупкие, трещиноватые, с солевыми налетами по напластованию, с включениями окислов железа, карбонатов, слюды, с остатками фауны и флоры. Угол падения 40-48°на Ю-В. Разведанная глубины до 30.0м

1.3 Геоморфологические характеристики территории

В геоморфологическом отношении участок входит в территорию геоморфологической провинции Большого Кавказа, в область низкогорного и холмистого рельефа на новейших (неогеновых) складчатых структурах.

Непосредственно площадка расположена на поверхности нижней части юго-западного склона г. Зеленская и древней морской террасе, с общим уклоном в сторону моря, на Ю-ЮЗ. Южная граница участка находится примерно в 100 м от берега Черного моря.

С севера площадка изысканий ограничена автодорогой, часть участка расположенная на склоне горы занимает примерно 30% площади площадки.

Отметки поверхности этой части изменяются от 33,2 до 20,0 м.

Крутизна склона составляет 6°.

К северу, вверх по склону, за автодорогой (за территорией площадки) крутизна склона г. Зеленская возрастает до 10°.

Древняя морская терраса (примерно 70% площади участка) представляет собой довольно пологую равнину с уклоном 2о. Абсолютные отметки на этом участке изменяются от 20,0 м до 14,0 м.

За южной границей участка, древняя морская терраса уступами обрывается в море, образуя обрывистый обвально-оползневой, террасированный клиф высотой 14-15 м, размываемый морем. Выделяются от двух до четырех обвально-оползневых уступов, образующих террасы, полого опрокинутых к клифу, кроме того отмечаются отдельные вывалы глинистых блоков. Отметки бровки клифа порядка 14-15м, подошвы - 0,5 м .

Крутизна склона 15- 30о

К подошве клифа прислонен песчаный (местами валунно-галечниковый) пляж шириной 10-15 м - современная морская терраса. Пляж имеет относительно ровную поверхность, полого наклоненную к морю.

1.4 Гидрогеологические условия

Скважинами, пройденными до глубины 20-30м, подземные воды на участке вскрыты на глубинах 6.5-9.0м от поверхности. Установившийся уровень подземных вод наблюдался на глубинах 1.5-4.8м. Процесс установления уровня по скважинам происходил во времени по разному, от нескольких часов до нескольких суток.

Водоносными являются грунты элювиальной толщи аргиллитоподобных глин, состоящих из трещиноватых выветрелых глин, с кристаллами гипса, с прослойками и линзами песков пылеватых.Режим подземных вод субнапорный. Нижним водоупором являются аргиллитоподобные неогеновые глины, верхним - делювиальные глины четвертичного возраста. При вскрытии водоносного горизонта вода поднимется до уровня 1.5м.-4.8 м (гидравлический напор 4-6 м.). Необходимо учесть, что при устройстве фундаментов, в случае прорезки верхнего водоупорного горизонта глина делювиальная, желто-бурая, твердая, легкая пылеватая, слабонабухающая.и вскрытии водоносного горизонта глина зеленовато-желто-серого цвета, (элювий коренных глин), твердая тяжелая произойдет подъем воды до пъезометрического уровня.

Гидрогеологические условия участка изысканий определяются специфическими особенностями геолого-тектонического строения региона, литологического состава пород, геоморфологии и климата, которые, в общем, не благоприятствуют формированию подземных вод. Так геологический разрез территории представлен преимущественно слабопроницаемыми отложениями глинистой фракции; на участке совершенно отсутствуют постоянные поверхностные водотоки и слабо развита овражно-балочная сеть; выпадающие здесь атмосферные осадки, при сравнительно высокой среднегодовой температуре воздуха, расходуются преимущественно на испарение и поверхностный сток. Тем не менее, ко всем стратиграфическим подразделениям разреза приурочены подземные воды. При этом первые от поверхности горизонты грунтовых вод формируются, главным образом, за счет атмосферных осадков. В формировании нижележащих водоносных горизонтов принимают участие воды лиманов и моря, обеспечивающие приток в горизонты подземных вод.

Подземные воды обнаружены на глубине 4,0-6,4 м. На изучаемой территории выделяются водоносные комплексы четвертичных покровных отложений и коренных глин.

Рельеф участка, характеризующийся значительными уклонами дневной поверхности, и низкие фильтрационные свойства грунтов способствуют быстрому и значительному по объему скатыванию атмосферных осадков за пределы участка. Исключение составляет древняя морская терраса, где имеются более благоприятные условия для инфильтрации атмосферных осадков, скапливающихся в понижениях рельефа. Общий характер колебаний уровней одинаков: очень слабое, с запозданием, реагирование на атмосферные осадки и тенденция к снижению уровней подземных вод по всем наблюдавшимся комплексам горных пород. Наивысшее положение уровней, в основном, в зимне-осенние месяцы, самое низкое - в летние.

Основными режимообразующими факторами подземных вод участка являются его рельеф, геолого-структурное строение, литологический состав пород и метеорологические условия. Основным источником питания подземных вод в пределах региона являются атмосферные осадки. Восполнение подземных вод слабое. Общим базисом дренирования подземных вод региона является Черное море.

Строительное освоение участка и дальнейшая эксплуатация сооружений приведут к изменению режима подземных вод: условий их питания, транзита и разгрузки, что может вызвать развитие негативных физико-геологических процессов: подтопление, оползневые явления и др.

По данным химического состава подземные воды сильно минерализованы (общее содержание солей до 20 г/л). Химический состав жидкой среды для определения степени агрессивности на железобетонные конструкции.

Согласно геологическому строению участка, наличие в геологическом разрезе глинистых нефильтрующих грунтов, при неправильной эксплуатации сооружений возможно приведет к накоплению поверхностных вод в насыпных грунтах, грунтах обратной засыпки (траншеи и пазухи котлованов) в результате инфильтрации утечек из водонесущих коммуникаций и вод поверхностного стока и т.п., и как результат, подтопление территории.

1.5 Физико-геологические и инженерно-геологические процессы и явления

В пределах исследуемой площадки в 11 га отведенной под строительство и сопредельных территорий (северный край лежит на поверхности нижней части склона, у г. Зеленская, южный - располагается вблизи террасированного клифа, спускающегося к узкому пляжу омываемому морем) выявлены и нанесены на инженерно-геологическую карту участки с распространением экзогенных неблагоприятных природных процессов: обвально-оползневые процессы обусловленные морской абразией; эрозия; подтопление; дефляция.

Экзогенные процессы.

Склоновые обвально-оползневые процессы со стороны г. Зеленская, (северный край участка) в сфере взаимодействия с сооружениями площадки изысканий отсутствуют.

Площадка изысканий расположена на относительно ровной, пологонаклонной под углом 2о к юго-востоку (в сторону моря) поверхности древней морской террасы прислоненной к нижней части склона г. Зеленская. Вершина горы находится на расстоянии 1600 м к СВ от площадки. Склон осложнен складками, вытянутыми узкими поднятиями и понижениями, валами, мульдами, балками и пр.

В 300 м к северу от площадки склон г. Зеленская прорезан вытянутой депрессией (балкой) ограниченной со стороны площадки поднятием. Отметки поверхности дна балки изменяются от 40 до 45м., поднятия - от 55 до 65 м (верх гребня) Уклон склонов по обе стороны гребня 8-10о. С севера площадка ограничена автодорогой с асфальтовым покрытием шириной 8 м. Автодорога проходит за территорией участка по полке врезанной в склон с дерновым покровом. Со стороны участка, вдоль автодороги, проложен дренажный бетонный короб, по противоположной стороне дороги - дренажная канава.

У западного угла площадки, на границе с территорией санатория Факел, автодорога имеет разворотную площадку размером 40х40м с оборудованной бетонной остановкой. Вдоль автодороги по обеим сторонам проходят ЛЭП: по северной стороне в 30м от обочины, по южной в 10 м. При рекогносцировочном обследовании не выявлено деформаций полотна автодороги, насыпи, дренажного короба, и ЛЭП (существуют не менее 20 лет) - за исключением одного наклоненного столба за стенкой бетонной остановки, поврежденного при ее строительстве.

Подтопление. Часть участка которая расположена на территории древней морской террасы занимающей около70% площади площадки потенциально подтопляемая в виду слабой и анизотропной водопроницаемости глинистой почвы (большая водопроницаемость в вертикальном направлении), наличия прослоев и линз песчаных и крупнообломочных грунтов в толще глин, небольшого уклона поверхности террасы, (наличием на ней западин и прочих осложнений рельефа). В периоды обильных дождей и интенсивного снеготаяния возможно локальное краткосрочное подтопление территории за счет развития временного поверхностного и подземного (вблизи поверхности, приуроченного к прослоям и линзам) горизонта воды типа «верховодки» особенно при нарушении сплошности почвенно-растительного слоя (дерна). По приложению Б (рекомендуемому), по подтопленным территориям (площадь возможной пораженности до 50%) оценивается как умеренно опасная. По участку проложены ливневые бетонные короба: вдоль автодороги со стороны площадки и по западному краю вдоль границы с санаторием Факел. В связи со строительством этой сети недостаточно. Рекомендуется предусмотреть инженерную защиту как систему профилактических мероприятий, к которой относятся: инженерная подготовка территории - организация рельефа, устройство постоянных и временных водостоков с дорог с водоотливом; локальные средства инженерной защиты - пластовые, пристенные и кольцевые дренажи, а также предупреждающие барражный эффект от фундаментов зданий и сооружений; организация стока дождевых и талых вод с крыш; предупреждение утечек из водонесущих коммуникаций и емкостей с жидкостями - сопутствующие дренажи и другие специальные мероприятия.

Склоновые обвально-оползневые и абразионные процессы в активной стадии выявлены за южной границей участка, где площадка морской террасы переходит в клиф. Основным источником оползнеобразования является абразия. Характеристики абразии рассчитаны по методу аналогий с отрезками береговой зоны Таманского полуострова: мыс Панагия - совхоз «Волна», совхоз «Волна» - мыс Железный Рог. Бровка клифа расположена местами в 30-60м от границы участка, а в восточном углу местами к ней примыкает. Клиф уступами обрывается к морю (рельеф сильно пересеченный, выпукло-вогнутый, осложнен вывалами, валами, останцами, трещинами, зрозионными промоинами и пр.), образуя обрывистый обвально-оползневой, высотой 14,0-15м, террасированный склон, размываемый морем. Отметки бровки клифа 14,5 м, подошвы - 0,5 м.

Ширина зоны клифа от 15 до 70 м., в среднем 35 м.

Крутизна склона 12- 45о, в среднем 20о.

К подошве клифа прислонен песчаный (местами валунно-галечниковый) пляж шириной 10-15 м - современная морская терраса. Пляж имеет относительно ровную поверхность, полого наклоненную к морю. Базисом эрозии обвального-оползневого склона является урез моря.

В подошве клифа на границе с современными морскими отложениями местами

обнажаются элювиальные, по неогену, местами неогеновые тонкослоистые крутопадающие глины - соответственно глина зеленовато-желто-серого цвета, (элювий коренных глин), твердая тяжелая , глина аргиллитоподобная, темно-серая, до голубовато-серой, полутвердая, слоистая. Блоки этих глин слагают «останцы» в клифовой зоне. Глинистый почвенно-растительный слой и делювиальные набухающие глины - соответственно современный элювий, почвенно-гумусированный комплекс, глина делювиальная, желто-бурая, твердая, легкая пылеватая , слабонабухающая, сильно размокают, легко размываются, при обводнении переходят в мягкопластичное - текучепластичное (вязкотекучее) состояние - они более подвержены эрозии, оползанию, абразии. Эти глины в перемешенном состоянии составляют большую часть маломощного деляпсия, который не успевает накапливаться, сползает и вымывается волнами у подножия клифа.Протяженность клифа - по всему южному побережью Тамани.

Длина бровки клифа в районе участка 380 м, высота в среднем 14,5м.

Длина береговой линии в районе участка 280м.

Склон сложен грунтами: современный элювий, почвенно-гумусированный комплекс; глина делювиальная, желто-бурая, твердая, легкая пылеватая, слабонабухающая; глина зеленовато-желто-серого цвета, (элювий коренных глин), твердая тяжелая ; глина аргиллитоподобная, темно-серая, до голубовато-серой, полутвердая, слоистая и деляпсием этих грунтов.

Таманский полуостров испытывал в голоцене погружение, продолжающееся и в современное время со скоростью 1-5 мм в год ,что обусловливает абразию берегов, активизацию оползневых процессов. Абразионный берег на Таманском полуострове выражен отчетливо. Море абрадирует рыхлые породы состоящие из неогеновых глин и четвертичных глинистых толщ. Происходит размыв берегового склона прибойной волной и, как следствие, обвалы на береговом склоне, вдольбереговой перенос донных отложений, размыв материала обрушенных берегов прибойной волной, особенно в штормовые периоды, так как отсутствие пляжа шириной более 20м не обеспечивает гашения энергии волн. Плоскостной смыв на береговом уступе образует промоины,и активизирует абразионные процессы.

Дефляция (ветровая эрозия) повышает интенсивность абразии берега моря. Ветровая эрозия из всех вышеперечисленных процессов наименее выражена. Однако, там, где обнажаются неогеновые глины (зона клифа) заметно влияет на процесс выветривания глин, развевая отшелушивающиеся частички и проникая в глубь массива но трещинам, ускоряя процесс.

Исследуемая площадка находится на побережье Таманского п-ва между мысом Панагия и мысом Железный Рог. Мыс Железный рог сложен относительно прочными породами киммерийского яруса, содержащими железную руду, поэтому он довольно далеко выдвинулся в море от общей линии Таманского берега. Но там где породы более мягкие весь клиф нарушен мощными оползнями. Береговая полоса морского дна почти лишена покрова наносов и представляет собой грядовый бенч, образующийся здесь в результате абразии крутопадающих толщ пород (до 40о), состоящих из слоев различной устойчивости.

В настоящее время при естественных условиях проектируемые сооружения находятся вне зоны клифа и зоны обвально-оползневых процессов, обусловленных морской абразией. Предполагаемая скорость развития опасных геологических процессов высока а при нарушении природных условий строительством, она может увеличиться. Прогноз регрессии береговой линии (рассчитанный по методу аналогии) на 10 лет в естественных ненарушенных строительством условиях - 3 м., бровки склона - до 16 м.



2. Оценка геодинамической обстановки территории

2.1 Описание геодинамического процесса

Абразия -- процесс механического разрушения волнами и течениями коренных пород. Особенно интенсивно абразия проявляется у самого берега под действием прибоя (наката). Горные породы испытывают удар волны, коррозионное разрушение под действием ударов камней и песчинок, растворение и другие воздействия. Менее интенсивно протекает подводная абразия, хотя ее воздействие на дно в морях и озерах распространяется до глубины несколько десятков метров, а в океанах до 100 м. и более.

Склоновые обвально-оползневые и абразионные процессы в активной стадии выявлены за южной границей участка, где площадка морской террасы переходит в клиф. Основным источником оползнеобразования является абразия. Бровка клифа расположена местами в 30-60м от границы участка, а в восточном углу местами к ней примыкает. Клиф уступами обрывается к морю (рельеф сильно пересеченный, выпукло-вогнутый, осложнен вывалами, валами, останцами, трещинами, зрозионными промоинами и пр.), образуя обрывистый обвально-оползневой, высотой 14,0-15м, террасированный склон, размываемый морем. Отметки бровки клифа 14,5 м, подошвы - 0,5 м.

Ширина зоны клифа от 15 до 70 м., в среднем 35 м.

Крутизна склона 12- 45о, в среднем 20о.

Абразионный берег на Таманском полуострове выражен отчетливо. Море абрадирует рыхлые породы состоящие из неогеновых глин и четвертичных глинистых толщ. Происходит размыв берегового склона прибойной волной и, как следствие, обвалы на береговом склоне, вдольбереговой перенос донных отложений, размыв материала обрушенных берегов прибойной волной, особенно в штормовые периоды, так как отсутствие пляжа шириной более 20м не обеспечивает гашения энергии волн. Плоскостной смыв на береговом уступе образует промоины,и активизирует абразионные процессы.

2.2 Факторы формирования и развития процесса

Концентрация волновой энергии у мысов изрезанного берега и недонасыщение береговой зоны наносами способствуют возникновению абразионного процесса. Важнейшей предпосылкой развития абразионного берега является также крутой уклон исходного профиля подводного берегового склона. При этом условии расход энергии волны при прохождении ее над подводным береговым склоном происходит лишь в пределах узкой зоны дна, поэтому к береговой ,пинии волны приходят с большими запасами энергии. При разрушении волн, т. е. при прибое, который в данных условиях имеет особенно бурный характер, максимальное механическое воздействие на слагающие берег породы приходится на участок, непосредственно прилегающий к береговой линии. В результате здесь образуется выемка -- волноприбойная ниша. Дальнейшее углубление ниши приводит к обрушению нависающего над ней карниза. В зону прибоя поступает масса обломков породы. Они служат теперь материалом, при помощи которого прибой, бомбардируя ими образовавшийся уступ, еще интенсивнее разрушает берег.

Процесс выработки волноприбойной ниши и обрушения нависающего над ней карниза повторяется неоднократно. Постепенно вырабатывается вертикальный или почти вертикальный уступ-- абразионный обрыв, или клиф. По мере отступания клифа под ударами волн и прибоя перед его подножьем вырабатывается слабо наклоненная в сторону моря площадка, называемая бенчем. Бенч начинается у самого подножья клифа, т. е. у волноприбойной ниши, и продолжается также ниже уровня моря.

Чем больше идет отступание клифа, т. е. чем дольше и интенсивнее работает абразия, тем положе становится та часть бенча, которая прилегает к клифу. Благодаря этому профиль абразионного берега постепенно приобретает вид выпуклой кверху кривой. Выположенная верхняя часть профиля становится все шире, и со временем волнам, для того чтобы достигнуть берега, приходится преодолевать очень широкую полосу образовавшегося мелководья. Большая затрата волновой энергии при прохождении над мелководьем приводит в конечном счете к затуханию, а затем и к полному прекращению абразии. Таким образом, абразия сама, по мере своего развития, создает условия, которые ставят предел абразионному процессу.

Скорость абразии оценивается величиной отступания бровки или подножья клифа за определенный отрезок времени, например за год. Она зависит от параметров волн, но есть и ряд других условий, ее определяющих. Так, высокие берега отступают медленнее, чем низкие. Берега, сложенные более прочными породами, разрушаются медленнее, чем берега, сложенные рыхлыми или слабосцементированными породами. Замечено, например, что берега, сложенные кристаллическими изверженными породами, нередко вообще не обнаруживают сколько-нибудь заметных признаков отступания. Берега же, сложенные глинами, мергелями, суглинками, песками или слабосцементированными песчаниками, отступают очень быстро, на несколько метров в год.

Склоновые обвально-оползневые и абразионные процессы в активной стадии выявлены за южной границей участка, где площадка морской террасы переходит в клиф. Основным источником оползнеобразования является абразия. Бровка клифа расположена местами в 30-60м от границы участка, а в восточном углу местами к ней примыкает. Клиф уступами обрывается к морю (рельеф сильно пересеченный, выпукло-вогнутый, осложнен вывалами, валами, останцами, трещинами, зрозионными промоинами и пр.), образуя обрывистый обвально-оползневой, высотой 14,0-15м, террасированный склон, размываемый морем. Отметки бровки клифа 14,5 м, подошвы - 0,5 м.

Ширина зоны клифа от 15 до 70 м., в среднем 35 м.

Крутизна склона 12- 45о, в среднем 20о.

К подошве клифа прислонен песчаный (местами валунно-галечниковый) пляж шириной 10-15 м - современная морская терраса. Пляж имеет относительно ровную поверхность, полого наклоненную к морю. Базисом эрозии обвального-оползневого склона является урез моря.

2.3 Методы прогноза и оценки интенсивности процесса

Для расчета ширины зоны переработки берегов используют два основных метода Г.С. Золоторева и Е.Г. Качугина. Оба метода являются графо- аналитическими и используют такую характеристику ,как высота волны hв, определяемую по монограмме А.П. Браславского на основе длины разгона волны D,км и глубины водоема.

Метод Г.С. Золоторева. По монограмме А.П. Браславского в соответствии со значениями длины разгона волны и глубины водоема определяем высоту волны hв. Определить глубину бровки откоса отмели

-для 10-летнего срока -1,5 h

-на конечный срок: для легкоразмываемых пород-(2,5-3,0) hв

для трудноразмываемых -(2,0-2,5) hв

По формуле Н.Н. Джунковского вычислить высоту наката волны.

hн=1,6k* hв*tgб-на 10-летний срок

hн=3,2k* hв*tgб-на конечный срок,

где б-угол наклона берега до размыва,…град.

К-безразмерный коэффициент ,зависящий от степени шероховатости размываемых пород: для гравия -0,62,песка-0,65,суглинка-0,71,глин-0,83.

На поперечной расчетной схеме провести линию нормального подпертого уровня (НПУ), линию бровки откоса отмели и линию высоты наката, уточнить положение линии дна водоема.

На линии бровки откоса отмели выбрать на произвольном расстоянии от берегов точку А- проекцию бровки подводной отмели на плоскости чертежа.

Из точки А провести 2 прямые :вниз по склону под углом бn .

После построения всех необходимых углов определить площадь аккумулятивной части отмели F1 и площадь размытой части склона F2 . Деление м первой на вторую вычислить коэффициент аккумуляции и сравнить его с табличным . В случае многослойной толщи контрольный коэффициент аккумуляции получают как средневзешенный -с учетом мощности слоев ,обнажающихся в разрезе. Если рассчитанный и контрольный коэффициенты не совпадают ,то построение повторяют, переносят т.А вправо или влево от ее первоначального положения . Необходимо помнить ,что при переносе т.А вглубь акватории значения коэффициентов аккумуляции возрастают.

После того, как методом подбора добиваются совпадения рассчитанного и контрольного коэффициентов аккумуляции ,полученный профиль переработки выделяют зоны переработки и аккумуляции и определяют его длину.

Метод Е.Г. Качугина. По монограмме А.П. Браславского определяют высоту волны hв ,по формуле Н.Н. Джунковского-высоту наката hн.

На чертеже провести линию Н-верхнюю границу зоны размыва(ВГР),соответствующую высоте наката и нижнюю границу размыва(НГР)-0,7 hв.

По формуле Е.Г. Качугина определить объем размытых пород.

Q=E*Kp*Kу*tв, где

Q-объем пород,м3.

Е-средняя энергия волнения,Н*м

Kp-коэффициент размываемости пород,м3\Н*м

Kу-безразмерный коэффициент ,учитывающий высоту берега

t-время размыва,год

в-коэффициент затухания размыва.

Энергия волнения определяется по графику Е.Г. Качугина по высоте волны и длительности действия ветра,восстановив перпендикуляр от значения длительности провести его до вычесленного значения hв .

Полученный по формуле Е.Г.Качугина объем размываемых пород считают единичным ,т.е. равным площади размыва.

Для переноса на чертеж приготавливают палетку ,для чего кальку накладывают на чертеж и проводят на ней линии ВГР ,НПУ и НГР. На НПУ произвольно выбирают т.А ,из которой вниз под углом б3 подводную линию абразионной части абразионной отмели до пересечения с НГР. Из т. Б вниз под углом наклона б4 проводят линию надводной отмели. Её пересечение с ВГР обозначают т.В. Из нее под углом естественного откоса б5 строят линию надводной части берега. Если берег многослойный ,то надводная часть будет состоять из нескольких отрезков.

Подготовленную палетку накладывают на профиль берега таким образом ,чтобы совпали линии НПУ. Двигая палетку вдоль НПУ,добиваютя чтобы кривая линия палетки отсекала на профиле площадь ,численно равную вычисленному выше объему размыва.

2.4 Расчеты инженерно-геологических параметров

Так как берег сложен преимущественно глинистыми породами,то будем производить расчеты по методу Г.С. Золоторёву.

По монограмме А. П. Браславского определим высоту волны. Так глубина моря составляет в среднем 2,5 м,а длина разгона волны составляет 30 км,то высота волны будет равна 1м.

Определяем глубину бровки откоса отмели:

-для 10-летнего срока -1,5 hв =1,5*0,9=1,35м. (так как породы трудноразмываемые)

По формуле Н.Н. Джунковского вычисляем высоту наката волны.

на 10-летний срок

hн=1,6k* hв*tgб=1,6*0,83*1,35*tg20°=0,43м.,

где б-угол наклона берега. (12°-45°) . Средний 20°;k-безразмерный коэффициент ,зависящий от степени шероховатости размываемых пород: для гравия -0,62,песка-0,65,суглинка-0,71,глин-0,83.

На расчетной схеме проводим линию нормального подпертого уровня(НПУ),линию бровки откоса отмели и линию высоты наката .

На линии бровки откоса отмели выбрали на произвольном расстоянии от берегов точку А- проекцию бровки подводной отмели на плоскости чертежа.

После построения всех необходимых углов определить площадь аккумулятивной части отмели F1 и площадь размытой части склона F2 .

F1= 253м3 F2 =7м3

Делим первую на вторую вычислим коэффициент аккумуляции.

Как= F1/ F2 *100%

Как=7/253=2,76%

По схеме определяем расстояние,на которое сместится линия берега. Линия берега сместиться на 10м. за 10-летный срок.



2.5 Рекомендуемые защитные мероприятия

Одним из эффективных в мировой и отечественной практике методов защиты берегов водохранилищ от абразии является создание свободных пляжей. Этот метод обеспечивает значительное снижение материалоемкости, стоимости и трудоемкости работ, а также сроков берегоукрепительного строительства. Кроме того, искусственное пляжеобразование полностью исключает низовой размыв и восполняет вдольбереговой поток наносов.

Возможно создание защитной травянисто-кустарниковой древесной полосы по берегам через 2-4 года после максимального заполнения водоема водой. За это время ударами волн создается наиболее оптимальный уклон береговой линии. Уровень воды понижают на ширину, равную максимальной длине волны, развиваемой в водоеме, и на обнаженном пляже высаживают водные и полуводные травянистые растения. На вершине обрыва пропахивают канаву так, чтобы образующийся вал находился со стороны водоема. В канаву высаживают корнеотпрысковые кустарники, а на валу - вьющиеся, стелющиеся и лазающие растения (хмель, дикий виноград, ежевика) в равных пропорциях. Способ позволяет создать многоярусный мощный по толщине растительный покров, гасящий силу удара волн, а также создающий условия для очистки воды, жизнеобитания птиц и животных.

Не рекомендуется нагрузка склона вблизи зоны прогнозируемой регрессии бровки клифа.

-комплекс противооползневых мероприятий - подпорные сооружения с устройством дренирования водоотвода;

-организация рационального профиля склона с устройством отвода поверхностных вод;

-организация волнозащитных, волногасящих, пляжеудерживающих сооружений и мероприятий.

Заключение

В ходе выполнения данной курсовой работы была достигнута основная цель: прогноз геодинамического процесса - абразии, выбора наиболее эффективных мероприятий по предотвращению неблагоприятного воздействия этого процесса на геологическую среду.

В результате выполнения курсовой работы был осуществлен прогноз развития абразии берега и обоснован комплекс мероприятий по защите геологической среды и инженерных объектов от этого процесса. Прогноз был выполнен графо-аналитическим методом Г.С. Золоторева. В ходе выполнения мы выявили,что линия берега сместится на 10 метров. Коэффициент аккамуляции равен 2,76%.



Список литературы

1. Э. И. Ткачук, В. А. Васильченко. Методические указания к курсовому проекту по дисциплине «Инженерная геодинамика»/Новочеркасск. политехн. ин-т. Новочеркасск, 1989. 28 с

2. Гидрогеология СССР том 5 Украинская ССР Н.В. Роговская, Н.И. Толстихин, В.М. Фомин

Размещено на Allbest.ru