Шпоры по инженерной геологии

Подождите немного. Документ загружается.

№7

Грунт – горные породы, твёрдые отходы производства и строительства, образования льда,

залегающие на поверхности земли.

Св-ва:

1) геологические – мин. состав, хим. состав, водорастворимость.

2) Строительные – физические св-ва, физико-механические.

Физ. св-ва грунтов – отрожают состояние грунтов (плотность)

Физ.-механические – характеризуют поведение грунтов под нагрузками.

1) прочностные св-ва – показывают сопротивление грунтов нагрузке.

2) Деформативные – поведение грунтов под нагрузкой.

Метод определения строит. св-в:

Определяются в 2-х местах:

1) Грунтоведческая лаборатория (10 % ошибки).

2) Полевые условия (на строит. площадке).

Классификация грунтов – основано на строительных свойствах ГОСТ 25100-95:

1) Скальные (магматические и метаморфические сцементированные осадочные

породы) – высокая прочность, водостойкость.

2) Дисперсные грунты (осадочные горные породы, глина).

3) Мёрзлые:

a) А) Скальные

b) Б) осадочные ГП в замёрзшем виде (лёд)

c) Ледяные грунты.

4) Техногенные грунты - искусственные грунты.

Техногенные делятся на:

1) Бытовые – свалки, кладбища (строить нельзя).

2) ПППроизводственные (злаки, золы).

3) Строительные

Строительные грунты:

1) Насыпные – глинистые и песчаные

2) Намывные – создаются машинами.

Техническая мелиорация грунтов – искусственное улучшение св-в грунтов. Улучшают

водостойкость, прочностные хар-ки.

1) Тромбовка.

2) Пропитывание жидким стеклом.

3) Пропитка цементом.

4) Замораживание (временный способ).

Большинство грунтов нужно укреплять и улучшать.

№ 8

+ t -

+ + + +

+ + +

I – зона сезонных температур( летом +, зимой -), подзона А – подзона промерзания.

II – зона постоянных температур (круглый год одна и та же t) в Ростове 17 градусов.

III – зона нарастания температур с глубиной.

Определение мощности подзоны А:

1) Она определяется по СНИПу. Существует карта, на этой карте нужно найти точку

и там будет величина h, но нужна корректировка:

Для песка будет больше (вместо 90 – 120см)

Для глины меньше (вместо 90 – 70см).

2) Расчётные формулы.

3) Наблюдение за промерзанием больше 10 лет (самое точное).

33м +1С – температурный градиент, на практике от 15 до 100м.

t определяют с помощью буровых скважин и с помощью них замеряют t.

Промерзание влияет на фундаменты (их нужно закладывать глубже, чем h), на

водопровод, 2-ую зону используют как хранилища, т.к. там постоянная t.

15-20 м

10-15 м A

III

№ 9

Геотектоника – наука, изучающая движения земной коры. ЗК движется непрерывно.

ЗК

Платформы геосинклинали

Платформы – это материки, дно океанов, крупные глыбы ЗК, имеющие свою специфику

движений.

Если один район поднимется, то др. опускается.

Колеблется вверх-вниз, амплитуда очень маленькая (вековые колебания)

Геосинклиналь – располагается между платформами и являются их подвижными

сочленениями. В начале своего развития геосинклинали представляют собой морские

бассейны, дно которых испытывает прогибание. В них сносится обломочный материал,

накапливаются многокилометровые толщи осадков. Вулканы возникают только в

геосинклиналях.

Сейсмические процессы - явления, прояв. в виде упругих колебании ЗК, типичное для

геосинклиналей, где активно действуют горообразовательные процессы, сотрясения

сейсмического происхождения происходят практически непрерывно.

Г – гипоцентр, здесь рождается сейсмическое явление.

Э – эпицентр, ближайшая точка к гипоцентру на поверхности земли.

Гипоцентры:

1) до 10км – поверхностные

2) 10-30км – среднеглубинные

3) Свыше 30км – глубинные

В гипоцентре порождаются сейсмические волны (продольные и поперечные). Самые

сильные – продольные, в 1,7 раз сильнее.

Бывают ещё поверхностные (оставляют на поверхности волны).

Характер сейсмических волн:

1) Толчок (самое сильное)

2) Много толчков (сотрясение).

Сила сейсмического явления – сила толчка, сила сотрясения.

1) Способ Рихтера – по энергии сейсмического процесса в гипоцентре.

2) Шкала 12 баллов – в эпицентре.

До 7 баллов – ощутимо, но не опасно.

7-9 баллов – разрушительные.

Свыше 9 баллов – катастрофа.

До 7 баллов – 100 раз в год, свыше 9 баллов – 1-2 раза в сто лет.

ДАЛЬШЕ СМ НИЖЕ

№9 (продолжение)

Деление сейсмических процессов по земной поверхности:

1) Моретрясения

2) Землетрясения.

Моретрясения.

Возникают цунами. Их скорость 500-600км/час.

Высота до 15-20м.

В 1964г на Аляске – 66м.

Опасность цунами:

1) Удар волны

2) Затопление

Как строить в р-нах, которым угрожает цунами:

1) На высокой части рельефа, чтобы волна не достала.

2) Инженерная защита.

Землетрясения – сейсмические явления на суше.

Территории России где бывают землетрясения: Сев. Кавказ, Забайкалье, Алтай, Дальний

Восток, Сахалин, Курилы, Камчатка.

Разрушаемость зданий зависит от:

1) величины силы в эпицентре

2) Расстояния от эпицентра до здания

3) Глубины гипоцентра

4) Геологического строения местности

5) Рельефа (здание на горизонтали лучше, чем здание на склоне).

Как строить:

1) Определение сейсмический район или нет

2) Установление возможной величины баллов в районе сейсмической активности. По

карте СНиПа: если 7 баллов, то корректируем на 1-2 балла в большую сторону.

Особенности землетрясений в настоящее время.

Во 2 половине ХХ века: 1) возросло число землетрясений в год. 2) Увеличилась сила

землетрясений. 3) Появились землетрясения там, где их раньше не было.

Вывод:

Сейсмическая карта СНиПа подверглась корректировке в большую сторону.

Как строить:

1) Сейсмический или несейсмический район

2) В строительстве начинают применять защитные меры с 7 баллов.

3) Строительство в сейсмических районах идёт по специальным нормам и

техническим условиям

4) До 9 баллов можно строить надёжно.

Проблема сейсмических процессов:

Мы знаем где бывает сейсмическое явление, но мы не знаем когда оно будет.

№ 11

Геологическая документация земной коры отражает геологию строительной площадки.

Геологическая документация состоит из геологических карт и геологических разрезов.

3 пути:

1) Разведочные работы

2) Геофизические работы

3) Аэрофотосъёмка, космическая съёмка.

Что эти пути нам дают:

1) сведения о геологическом строении

2) Все сведения о грунтах и подземных водах.

Разведочные горные выработки – шурфы, буровые скважины.

Шурф – вертикальная горная выработка (5-7м)

Важно отметить, что при отрывке шурфов может произойти обваливание.

Что даёт:

1) Видно геологическое строение участков, какие грунты, их мощность.

2) В шурфах забираются образцы для лаб. анализов (без разрушения структуры).

3) Исследование грунтов в полевых условиях.

Документация шурфа – рисуют развёртку шурфа.

С В Ю З

Буровые скважины – диаметр измеряется в дюймах, глубина залегания зависят от типа

постройки.

Чтобы определить как залегают слои нужно несколько скважин.

Геофизические работы:

1) электроразведка – каждый грунт имеет свой электрический показатель.

2) Сейсморазведка – каждый грунт пропускает через себя волны определённым

образом.

Что дают геофизические работы:

1) Определяют геологию строительного участка.

2) Можно установить наличие и глубину залегания подземной воды

3) Позволяют определять пустоты ЗК.

4) Определение наличия скальных пород.

Аэрофотосъёмка и космическая съёмка – необходимы для выбора, для поиска участка

строительства.

№ 12

Геологические карты представляют собой проекцию геологических структур на

горизонтальную плоскость. По этим картам можно судить о площади распространения тех

или иных пород, условиях их залегания и т.д. Они показывают какие грунты залегают на

этой территории.

При построении геологических карт используют топографические карты

соответствующего масштаба.

1) 1:5000 до 1:25000 – крупномасштабные (для небольших площадей)

2) 1:250000 до 1: 500000 – обзорные карты (для огромных площадей).

Среди геологических – два вида карт:

1) Четвертичные наносы

2) Дочетвертичные коренные породы (нас интересует этот тип).

Карты делятся на типы:

1) Карты инженерно-геологические (геолог. строение, грунты, св-ва, процессы)

2) Карты подземных вод.

Геологический или инженерно-геологический разрез – проекция геологического строения

строительной площадки на вертикальную плоскость, показывает геологию-глубину. На

геологическом разрезе показывают возраст, состав, мощность, условия залегания пород,

гидрогеологические условия. В тех случаях, когда разрез отражает физико-геологические

явления и св-ва пород, его называют инженерно-геологическим разрезом.

1) закладывается линия разреза (прямая, ломанная)

2) По линии разреза закладываются буровые скважины

3) Строится топографический профиль поверхности земли, на профиль переносятся

все геологические, гидрогеологические и инж.-геологические данные.

Вертикальный масштаб всегда делается в 10 раз крупнее горизонтального.

Разрезы имеют важное значение при общей инженерно-геологической оценке районов

строительства и отдельных их участков, выборе пластов в качестве несущих оснований,

изучения режима грунтовых вод и т.д.

№ 15

Грунтовая воды – подземная вода, лежащая на первом от поверхности водоупоре.

1) грунтовая вода не напорная

2) Поверхность грунтовой воды называется зеркалом (оно не горизонтально, немного

копирует рельеф).

Н1 – глубина залегания грунтовой воды (от 0 до нескольких десятков м)

Н2 – мощность грунтовой воды (от нескольких см до метров)

Н3 – глубина залегания ложа (водоупора) грунтовой воды.

Форма залегания грунтовых вод

1) Грунтовый поток 2) Грунтовый бассейн

Колодец лучше рыть в 1-ом случае.

Форма движения грунтовых вод

Прямолинейный поток 3) Радиальные потоки

1) Криволинейный поток

Законы движения грунтовых вод:

1) Закон ламинарного движения (параллельно-струйное, коэф. фильтрации –

просачивание воды <300 м/сут) – пески, суглинки, супеси

2) Закон турбулентного движения (вихревые потоки, Кф >300 м/сут) – галечники,

трещины скал.

Мы должны знать как течёт вода, чтобы установить дренажи.

Карта гидроизогипс – карта грунтовых вод, характеризует зеркало грунтовых вод. Есть

ещё гидроизобат (характеризует рельеф поверхности водоупора).

Как создаётся эта карта:

1) Нужна топографическая карта

2) Устанавливают мощность грунтовой воды.

3) На карте появляются линии гидроизогипса

Что даёт карта гидроизогипс:

1) Наличие грунтовых вод

2) Глубина залегания грунтовых вод

3) Видно куда течёт грунтовая вода

4) Скорость потока, течения.

Вода течёт

Зеркало

Н3

Н2

Н1

№ 16

Режим грунтовых вод вводит два положения – качество и количество.

Качество определяется питьевой и не питьевой водой. Зависит от кол-ва солей.

Химический и бактериологический анализ.

Количество оценивается по положению уровня грунтовых вод. УГВ всегда в движении

(поднимается и опускается).

Причины колебания УГВ:

1) Метеорологические факторы – вызывают сезонные и годовые колебания УГВ.

2) Гидрологические условия – влияние рек и водохранилищ на грунтовые воды

3) Колебания земной коры

4) Строительная деятельность человека.

Подтопление территорий – явление ХХ века на территории городов. В России 90%

городов подтоплено.

Кф (коэффициент фильтрации) по горизонтали в 15 раз меньше Кф по вертикали (оттока

почти нет)

С подтапливанием бороться сложно, только с помощью дренажей.

Межпластовые подземные воды – подземные воды, лежащие между водоупорами.

Бывают напорные и ненапорные.

1) напорная, т.к. слои с наклоном 2) ненапорная, т.к. слои горизонтальные

Межпластовые воды:

1) Всегда в большом кол-ве (куб. м)

2) Очень качественная.

№ 17

Депрессионные воронки. При откачке воды вследствие трения воды о частицы грунта

происходит воронкообразное понижение уровня. Образуется воронка депрессии имеющая

в плане форму близкую к кругу. В вертикальном разрезе воронка ограничивается кривыми

депрессии, кривизна которых возрастает по мере приближения к точке откачки. Радиус

ДВ называется радиусом влияния - зависит от водопроницаемости пород. Для

водоснабжения и водопонижения чаще всего используют колодцы и буровые скважины.

Движение подземных вод к ним в период откачки происходит по форме радиального

потока.

УГВ будет понижаться воронкообразно.

Элементы депрессионной воронки:

R R R – радиус депрессионной воронки (радиус влияния)

S – глубина точки откачки воды.

Величина депрессионных радиусов зависят от грунтов и величины S.

Суглинок – до 50м, Песок – до 400м, гравий – до 1км.

Чем больше S, тем больше радиус воронки.

№ 18

Водозаборы - это сооружения, с помощью которых происходит забор подземных вод для

водоснабжения, отвод их с территории строительства или просто в целях понижения УГВ.

Сущ. различные типы: вертикальные, горизонтальные, лучевые. К вертикал относят –

буровые скважины, шахтовые колодцы, к горизонтальным – траншеи, галереи, штольни, к

лучевым – водосбросные колодцы с водоприемными лучами фильтрами.

Борьба с водой по времени:

1) строительная (временная, только на период строительства)

2) Дренажная (на период эксплуатации объекта, постоянная)

Способы понижения уровня, полного отвода воды:

Естественный отток воды

Принудительная откачка

Способы – открытый и закрытый

Открытый Закрытый

Насос

Приямок

Иглофильтры (закрытый)

3-5 м

Насосная станция

Естественный отток

Дренажная траншея Буровые скважины

атм. осадки

глина