Артезианские воды характеризуются постоянством дебита и хорошим качеством, что немаловажно для её практического использования.

Артезианские воды - подземные воды, заключённые между водоупорными слоями и находящиеся под гидравлическим давлением. Залегают главным образом в доантропогеновых отложениях, в пределах крупных геологических структур, образуя артезианские бассейны. Вскрытые искусственным путём Артезианские воды поднимаются выше кровли водоносного пласта. При достаточном напоре они изливаются на поверхность земли, а иногда даже фонтанируют.

В пределах артезианского бассейна различают три области: питания, напора и разгрузки. В области питания водоносный горизонт обычно приподнят и дренирован, поэтому воды здесь имеют свободную поверхность; в области напора уровень, до которого может подняться вода, располагается выше кровли водоносного горизонта. Расстояние по вертикали от кровли водоносного горизонта до этого уровня называются напором. В отличие от области питания, где мощность водоносного горизонта изменяется в зависимости от метеорологических факторов, в области напора мощность артезианского горизонта постоянна во времени. В области разгрузки воды выходят на земную поверхность в виде восходящих источников.

Артезианская вода при моноклинальном

залегании слоев:1 – водоупоры; 2 – водоносный слой; 3 – область питания водой; 4 – буровая скважина; 5 – пьезометрический уровень; H – высота напора

Артезианский бассейн при синклинальном

залегании слоев:1 – водоупор; 2 – водоносный слой; 3 – буровые скважины;4 – область питания водой; 5 – пьезометрический уровень; H – высота напора

Напорные (артезианские) воды связаны с залеганием водоносных слоев в виде синклиналей или моноклиналей. Площадь распространения напорных водоносных горизонтов называют артезианским бассейном. Напорных подземных горизонтов может быть несколько. Напорность вод характеризуется пьезометрическим уровнем

По хим.составу артезианские воды могут быть пресными и минерализованными.

Линии, показывающие точки с одинаковыми абсолютными или относительными отметками артезианских вод называют пьезоизогипсами.

33. Режим подземных вод. Виды и цели стационарных наблюдений за режимом подземных вод.

Режим подземных вод первых двух толщ, куда относят чаще всего почвенные и грунтовые воды, подвержен в наибольшей степени влиянию зональных условий. Зональность грунтовых вод на территории СНГ  была отмечена в трудах П. В. Отоцкого, В. С. Ильина, Б. Д. Личкова, О. К. Лаиге, Г. Н. Каменского, М. П. Петрова и др. Она наиболее четко вырисовывается на Русской равнине, низменностях Западной Сибири и Средней Азии и выражается в увеличении глубины залегания и концентрации солей, в изменении их состава и в повышении температуры с продвижением с севера на юг.

В северных областях Русской равнины (по И. В. Гармонову, 1948, 1955) преобладают гидрокарбонатно-кремнеземистые, в южных — сульфатные и хлоридные грунтовые воды. В Средней и Восточной Сибири подземные воды залегают в толще вечной мерзлоты. К грунтовым водам здесь относят главным образом надмерзлотные воды, расположенные в зоне аэрации, чаще всего выщелоченные и по генезису близкие к грунтовым водам зон избыточного увлажнения. В их образовании, помимо жидких атмосферных осадков, большое участие принимают процессы конденсации.

В процессе стационарных наблюдений за состоянием подземных вод изучается их гидродинамический и гидрохимический режимы. Наблюдения за режимом подземных вод включают в себя наблюдения за уровнем, химическим составом, температурой и дебитом ПВ. Объемы и сроки работ регламентируются Методическими рекомендациями по организации и производству наблюдений за режимом уровня, напора и дебита подземных вод (ВСЕГИНГЕО, М., 83 г.); Методическими указаниями по производству наблюдений за режимом температуры подземных вод (ВСЕГИНГЕО, М., 82 г.); а также целями и задачами мониторинга подземных вод на территориях СФ. Частота замеров определялась степенью внутригодовой и многолетней изменчивости подземных вод и преимущественно составила 4 – 6 раз в месяц, что представляется наиболее оптимальной величиной.

33. Принципы составления гидрогеологических карт (гидроизогипс, гидроизопьез. Гидроизобат).

Гидрогеологические карты, карты, отображающие условия залегания и распространения подземных вод. Содержат данные о качестве и производительности водоносных горизонтов, размерах, форме, положении древнего фундамента водонапорных систем, о взаимоотношении геологической структуры, рельефа и подземных вод. Составляются по результатам гидрогеологической съёмки с учётом геологических и тектонических карт. На Г. к. отражается распространение различных водоносных горизонтов и их комплексов, источники и их дебит, колодцы, буровые скважины, карстовые воронки, кровля или подошва водоносной толщи, глубина залегания подземных вод и их химический состав. Г. к. сопровождаются разрезами, на которых отражается геологическое строение района — литологический состав водоносных горизонтов, фациальные изменения, водоупорные толщи, глубины залегания и величина напоров водоносных горизонтов, положение свободной и пьезометрической поверхности подземных вод, их минерализация и дебит.

На мелкомасштабных Г. к. (мельче 1:500000) изображаются наиболее важные особенности гидрогеологического строения территории, границы гидрогеологических бассейнов, области питания, напора и разгрузки подземных вод; выделяются районы с преимущественным развитием различных типов подземных вод. Мелкомасштабные Г. к. иногда составляют по литературным и архивным данным, без проведения гидрогеологической съёмки. На среднемасштабных Г. к. (1:200000—1:100000) дополнительно даются количественные показатели, характеризующие состояние подземных вод в определенный промежуток времени. Крупномасштабные Г. к. (крупнее 1:50000) применяются для решения специальных задач на стадиях технического и рабочего проектирования — для выбора участков водозабора, выявления запасов подземных вод, изучения обводнённости месторождения, установления условий осушения или орошения участка и т.п. Среди Г. п. различают: 1) общие, 2) основных водоносных горизонтов и 3) специального целевого назначения.

На общих картах отражаются водоносные комплексы и горизонты и их характеристика, возраст и петрографический состав водовмещающих пород, водообильность, опорные гидрогеологические скважины, характерные колодцы, крупные источники, данные об уровне воды и её химическом составе.

На картах основных водоносных горизонтов наносятся площади распространения водоносных горизонтов, перспективных для центрального водоснабжения, состав слагающих их пород и глубину залегания, свободный или напорный уровень воды, водообильность горизонтов и степень минерализации воды. Карты специального назначения составляются для решения вопросов водоснабжения и оценки запасов подземных вод, обводнённости месторождений полезных ископаемых, оконтуривания месторождений минеральных вод и т.п. К Г. к. обычно прилагается пояснительный текст с характеристикой гидрогеологических условий района. Особый тип составляют карты гидрогеологического районирования, гидрохимические, карты ресурсов подземных вод и др.

33. Основной закон фильтрации и его математическое выражение.

Водопроницаемость — способность пропускать гравитацион­ную воду через поры грунтов и трещины скальных грунтов. Чем больше размер пор и трещин, тем выше водопроницаемость пород. Песок способен пропускать воду, а глина её не пропускает. Водопроницаемость грунтов (или их фильтрационные свойства) характеризуется коэффициентом фильтрации Кф (см/с, м/ч или м/сут), представляющим собой скорость движения подземной воды при гидравлическом градиенте, равном 1. Кф водовмещающих пород определяется различными методами: в лаб. условиях, полевых.

По величине Кф грунты разделяют на: 1) водопроницаемые – Кф > 1 м/сут (галечники, гравий, песок, трещиноватые породы); 2) полупроницаемые – Кф= 1 – 0,001 м/сут (глинистые пески, лёсс, торф, рыхлые разности песчаников, реже пористые известняки, мергели); 3) непроницаемые – Кф < 0,001 м/сут (скала, глины). Непроницаемые грунты являются водоупорами, а полупроницаемые и водопроницаемые – водоносными горизонтами.

Разность напоров ΔH = H1 – H2 в сечениях I и II обусловливает движение воды в направлении сечения II. Скорость движения водного потока зависит от разности напора (чем больше ΔH, тем больше скорость) и длины пути фильтрации .

Отношение разности напора ΔH к длине пути фильтрации l называют гидравлическим уклоном (гидравлическим градиентом) . Современная теория движения подземных вод базируется на законе Дарси: , где – расход воды или количество фильтрующейся воды в единицу времени, м3/сут; Кф – коэффициент фильтрации, м/сут; А – площадь поперечного сечения потока воды, м2; ΔH – разность напоров, м; – длина пути фильтрации, м.

33. Методы определения коэффициента фильтрации и факторы, влияющие на его величину.

1. Полевой.

На местности бурят несколько колодцев. В один из них добавляют подкрашенную жидкость, в другом засекают ее время появления и замеряют уровень воды, откачивая жидкость.

Достоинств: Грунт в естественном состоянии.

2. Лабораторный.

В цилиндр с диаметром D  помещают испытываемый образец. Сверху вниз пропускают воду. Уровни в пьезометрах поднимаются на определенную высоту. Замеряя разность уровней и деля на расстояние между пьезометрами получаем гидравлический уклон.

Расход замеряют объемным методом.

k = ?/i ; ? = Q/S=4Q/?D2

3. Аналитический.

Определяют коэффициент фильтрации с помощью формул через другие коэффициенты.

Пр.: С=k?/g  коэффициент проницаемости грунта.

4. Табличный.

По соответствующим таблицам, справочникам для определенного вида грунта находят коэффициент фильтрации.

33. Виды подземных потоков.

Существует три основные вида подземных потоков: верховодка, грунтовые и артезианские. Все эти виды имеют одно основное различие – это условия и уровень залегания. Теперь давайте рассмотрим каждый вид по отдельности. Уровень залегания верховодки самый маленький, следовательно, она находится ближе к поверхности земли. И поэтому ее практически не используют для водоснабжения. Также запасы воды у верховодки относительно не велики, и зависят напрямую от уровня осадков. А что касается времен года, то здесь также, например, зимой или засушливым летом ее практически нет. Теперь давайте рассмотрим грунтовые воды. Грунтовые воды являются первыми водами водоносного горизонта, и поэтому они не имеют высокого давления. Вот почему выкопав колодец, вода набрала свой уровень, и будет держать его постоянно. В тех местах, где грунтовые воды выходят на поверхность, начинают бить родники. Вода в таких родниках холодная, но при довольно вкусная. Ну и наконец-то артезианские воды. Эти воды уже относятся к водам с избыточным давлением, и располагаются на довольно большой глубине. Из-за большой глубины, ее добывают только в крупных городах. А самостоятельно пробить скважину, а тем более вырыть колодец практически не реально.

33. Различия в характере тектонических движений и магматизме в различных структурах земной коры (платформах и геосинклиналях).

Процессы внутренней динамики (эндогенные процессы) можно подразделить на:

1 – магматизма;

2 – метаморфизма (большие давления и температура);

3 – тектонические.

Все они тесно связаны друг с другом и взаимно влияют.

Движения земной коры с её деформациями и изменением залегания пород называются тектоническими процессами. Их можно разделить на три основных типа:

- колебательные - медленные поднятия и опускания участков земной коры с образованием крупных выпуклостей и прогибов;

- складчатые - смятие горизонтальных слоев земной коры в складки без их разрыва;

- разрывные - с разрывом слоев и массивов горных пород.

Колебательные движения. Отдельные участки земной коры на протяжении многих столетий поднимаются, другие в это же время опускаются с их изменением наоборот со временем. Различают виды таких движений земной коры: 1 – прошедших геологических периодов; 2 – новейшие четвертичного периода; 3 – современные с изменением высот поверхности земли в данном районе.

Кристаллический фундамент платформы неровный. В нем впадины – синклинали, поднятия – антиклинали. Амплитуда колебаний на платформе достигает 2-3 км.

33. Виды землетрясений. Вулканические землетрясения

Вулканические землетрясения — разновидность землетрясений, при которых землетрясение возникает в результате высокого напряжения в недрах вулкана. Причина таких землетрясений — лава, вулканический газ. Землетрясения этого типа слабы, но продолжаются долго, многократно — недели и месяцы. Тем не менее, опасности для людей этого вида землетрясение не представляет.

Техногенные землетрясения

В последнее время появились сведения, что землетрясения могут вызываться деятельностью человека. Так, например, в районах затопления при строительстве крупных водохранилищ, усиливается тектоническая активность — увеличивается частота землетрясений и их магнитуда. Это связано с тем, что масса воды, накопленная в водохранилищах, своим весом увеличивает давление в горных породах, а просачивающаяся вода понижает предел прочности горных пород. Аналогичные явления происходят при добыче нефти и газа (произошла серия землетрясений с магнитудой до 5 на Ромашкинском месторождении нефти в Татарстане) и выемке больших количеств породы из шахт, карьеров, при строительстве крупных городов из привозных материалов.

Обвальные землетрясения

Землетрясения также могут быть вызваны обвалами и большими оползнями. Такие землетрясения называются обвальными, они имеют локальный характер и небольшую силу.

Землетрясения искусственного характера

Землетрясение может быть вызвано и искусственно: например, взрывом большого количества взрывчатых веществ или же при подземном ядерном взрыве(тектоническое оружие). Такие землетрясения зависят от количества взорванного вещества. К примеру, при испытании КНДР ядерной бомбы в 2006 году произошло землетрясение умеренной силы, которое было зафиксировано во многих странах.

33. Сейсмическое ускорение, коэффициент сейсмичности и балльность землетрясения.

Балльность землетрясения

- интенсивность землетрясения, выраженная в баллах. В СССР с 1952 г. принята 12-балльная шкала С. В. Медведева. При определении бальности землетрясения по этой шкале учитывается совокупность многих признаков: показания сейсмологических станций, характер повреждений зданий и сооружений (с раздельным учетом типов зданий, степени повреждений и количества поврежденных зданий), остаточные явления в грунтах и изменения режима грунтовых и наземных вод, субъективные ощущения толчков и колебаний. Упрощенная характеристика землетрясений разной балльности: 1-4 - слабые, не вызывают разрушений; 5-7 - сильные, разрушают ветхие постройки; 8 - разрушительные, падают фабричные трубы, частично разрушаются прочные здания; 9 - опустошительные, разрушается большинство зданий, появляются значительные трещины на поверхности Земли; 10 - уничтожающие, разрушаются мосты, разрываются трубопроводы, происходят оползни; 11 - катастрофы, разрушение всех сооружений, изменения ландшафта; 12 - сильные катастрофы, большие изменения рельефа местности на обширном пространстве.

Коэффициент сейсмичности - отношение значения максимального ускорения к ускорению силы тяжести: К=a/g.

33. Влияние рельефа местности, состава пород, условий залегания и обводненности их на силу землетрясения.

34. Оползень. Основные причины, необходимые для возникновения оползней; типы оползней и мероприятия по борьбе с ними.

Оползень – движение грунтов на склонах рельефа под действием силы тяжести, без опрокидывания оползневого тела.

Оползень:

1. В однородных грунтах

2. Слой по слою

Оползень:

1. Современный

2. Древний

Элементы оползня

3 1 – оползневое

1 2 – подошва оползня

4 3 – бровка срыва

2 4 – плоскость скольжения

Степень устойчивости склона

К(уст)=А/В А

А – сталкивающие силы

В – противодействующие силы В

В>А – склон устойчив

В=А – предельное равновесие

В<А – склон неустойчив

Причины возникновения:

1. Перегрузка склона

2. В рез-те деятельности человека (подрезание склона)

3. Сброс воды на склон

4. Подземные, грунтовые склоны.

Оползневые тела:

1. Медленносползающие (мм в сутки, см в годы)

2. Соскальзывающие (мгновенно рушится вниз).

Как строить на склонах:

1. Определить в каком состоянии находится склон (коэффициент устойчивости)

2. Прогноз как поведёт себя склон после строительства (фундамент стараются опирать на коренные породы)

3. Даже за застроенным склоном устанавливается сеть наблюдения.

Методы борьбы:

1. Разглаживание склона 3) Придавливают песком подошву оползня

2. Подпорная стена 4) Подземные галереи спасают от подз. вод

Нужно НЕ ДОПУСКАТЬ ОПОЛЗНЯ!!! Т.к. его практически невозможно остановить.

33. Меры борьбы с обвалами и осыпями.

Виды и назначения мероприятий определяются: 1)характером, объемами и повторяемостью обвалов и осыпей, 2) объемом защиты – дорога, населенный пункт, промышленный объект, освоение земли и др., 3) технической возможностью и экономической целесообразностью защиты. Наиболее часто защищают авто- и железные дороги от осыпей и малых обвалов созданием принципиальной схемы:

1. Противообвальных стен с траншеями на склоне и у полотна дороги, способных выдержать удары глыб и аккумулировать скатывающиеся обломочные массы,

2. Различных дамб и стен, направляющих сход обвальных масс, планировки поверхности и устройства валов, играющих роль трамплина для обеспечения переброски через полотно дороги,

3. Бетонных мощных контрфорсов и стен с фильтрами для поддержания потенциально-обвалоопасных блоков пород в сочетании с укреплениями их анкерами,

4. Защитных галерей разных конструкций, обычно полуоткрытых, с надежными перекрытиями ,

5. Облицовка стены и покрытие поверхности выветривающихся пород и осыпающегося откоса торкет-бетоном,

6. Регулярная уборка со склонов неустойчивых глыб, установка заанкерных металлических сеток, предохраняющих от падения и осыпания обломков на дорогу,

7. Дренажных устройств в случае выклинивания на склоне подземных вод.

Предотвращение и инженерная защита от крупных и грандиозных обвалов в большинстве случаев мало реальна.

33. Суффозия, мероприятия по борьбе с суффозией.

Суффозия – вынос мелких частиц из горной породы под воздействием фильтрационного потока (подземной воды).

От породы отрываются мелкие частицы и выносятся за её пределы.

Различают два вида суффозии механическую и химическую. При механической фильтрующаяся вода отрывает от породы и выносит во взвешенном состоянии целые частицы глинистые, пылеватые, песчаные. При химической вода растворяет частицы породы гипс, соли, карбонаты и выносит продукты разрушения. Суффозия наиболее свойственна гранулометрически неоднородным породам. Процесс механической суффозии в разнозернистом песке происходит следующим образом. Песок состоит из частиц различного размера больших и малых. Большие частицы создают структурный каркас породы. Поры достаточно велики и через них под действием фильтрующейся воды свободно проходят мелкие частицы глинистые, пылеватые. Суффозия в таких песках возникает с момента появления критического напора . Суффозия может происходить в глубине массива пород или вблизи поверхности земли. В глубине массива перенос мелких частиц осуществляется водой из одних пластов в другие или в пределах одного слоя. Это приводит к изменению состава пород и образованию подземных каналов.

В глубине массива суффозия может возникать также на контакте двух слоев, различных по составу и пористости. При этом мелкие частицы одной породы потоком воды переносятся в поры другой породы. При суффозии на контакте между слоями иногда формируются своеобразные прослои или вымываются пустоты. Это можно наблюдать на контакте глинистых и песчаных слоев, когда соотношение коэффициентов фильтрации этих пород больше 2. Характерными являются пустоты лессовых пород, в частности, на контакте с подстилающими их кавернозными известняками-ракушечниками. Размер пустот иногда достигает нескольких метров.

33. Просадочность лёссовых пород. Методы определения прооадочнооти лёссовых пород. Основные мероприятия по борьбе с просадочностью лёссовых пород.

Лессовые породы – суглинки, иногда супеси.

Мощность этого покрова в Ростове до 30м, Вост. Прикавказье – до 100м, Китай – до 400м.

В России 10% территории занимают лессовые породы: Сев. Кавказ, Ростовская, Воронежская, Волгоградская обл., Ставропольский край, Зап. Сибирь.

Особенности лессовых пород:

1. Пористость

2. Имеет структуру, которая скрепляется солями и глин. мат-лами

3. Структура полностью водонеустойчива

4. Просадочность (негативное св-во).

Нагрузка Вода разрушается

Лессовые

грунты

Уплотнение, пов-сть земли опускается

Вода

Зд.

Строить на лессовых грунтах очень сложно.

Понятие о просадочной зоне

Просадочная зона

Н(пр)

Лессовый грунт

ГЛИНЫ

Просадочными свойствами обладает только верхняя часть лессового грунта.

Способность к просадке бывает разной, 2 типа по способности к просадке:

1. Просадка возникает при водонасыщении и приложении нагрузки. Н(пр)=5-12м.

Н(л) Н(л)=15-17см

2. В Ростове почти нет, развиты в Волгодонске. Просадка возникает при водонасыщении и под собственным весом грунта. Н(пр)=20-25м.

Н(л)=50-60см, в вост. Прикавказье до 100см.

Строительство на лессовых грунтах:

1. По площади (по горизонтали) лессовые грунты бывают просадочные и непросадочные

2. Нужно строить по спец. нормам и техн. условиям (НиТУ)

3. Какой тип просадочности

4. Два способа строительства:

   1. Устранение просадочных свойств

   2. Прорезка просадочной зоны.

Устранение просадочных свойств:

1. Тромбование

2. Пропитка грунтов цементом, жидким стеклом

3. Для 1-ого типа – свайные основания.

На 1-ом типе можно безопасно строить

На 2-ом типе строить проблематично.

Водозащиту надо делать обязательно!!! Но водозащита не спасает.

33. Карст. Причины возникновения и условия развития карста в различных геологических условиях.

Карст – химическое растворение горной породы, происходит в результате фильтрации подземной воды, конечные продукты сталактиты и сталагмиты.

По отношению к земной поверхности различают два типа карста: открытый и скрытый.

При открытом типе карстующиеся породы лежат непосредственно на поверхности земли, а при скрытом они перекрываются слоями нерастворимых водопроницаемых пород и лежат на некоторой глубине.

При растворении горных пород в массиве горной породы образуются пустоты, существенно снижающие несущую способность массива грунта.

Карстовые процессы - это процессы выщелачивания водорастворимых горных пород известняков, доломитов, гипсов подземными и атмосферными видами и образования в них различных пустот. Для карстового процесса в отличие от суффозии главным является растворение пород и вынос из них веществ в растворенном виде.

Возникновение и развитие карста обусловлено способностью пород к полному растворению, наличием проточной воды и степенью ее минерализации, геологическим строением участка, рельефом местности, трещиноватостью пород, характером растительности, климатом. Из всех пород наиболее растворимыми водой являются соли, гипсы с ангидридами и известняки.

Наиболее сильно растворяет породы слабо минерализованная вода, а также водные растворы, содержащие свободную углекислоту. В этом случае растворяющее действие воды увеличивается во много раз. Растворению способствуют повышенная температура и движение воды.

Поднятие или опускание карстового массива, вследствие движений земной коры, вызывает изменение положения базиса коррозии. Карстовый процесс при этом либо усиливается, либо ослабевает. Ниже уровня подземных вод, если они достаточно минерализованы и поток их движется медленно, карстообразования не происходит. В этой части массива наблюдается цементация трещин за счет выпадения из водного раствора кальцита и других веществ. В связи с этим в карстующемся массиве следует различать зону карстообразования и зону цементации.

33. Причины возникновения плывунного состояния грунтов. Мероприятия по борьбе с плывунами.

Плыву́н — насыщенный водой грунт (обычно пески или супеси), который способен разжижаться под механическим воздействием на него, при вскрытии их котлованами и другими выработками.

По причине возникновения плывунов их разделяют на истинные и ложные:

Истинные плывуны

Часто плывунные свойства проявляют пылеватые пески и супеси, насыщенные водой, содержащие в большом количестве очень мелкие частицы (глинистые и коллоидные), которые начинают играть роль смазывающего вещества между крупными частицами грунта. Вследствие наличия глинистых и более мелких коллоидных частиц эти грунты обладают гидрофильными свойствами и слабо отдают воду. Даже при небольшом гидравлическом градиенте они переходят в плывунное состояние и перемещаются с водой в выработки. Коэффициент фильтрации таких грунтов обычно менее 0,5 м/сут.

При промерзании истинный плывун подвергается сильному пучению, слабо фильтрует воду. При высыхании приобретает связность. В образовании истинных плывунов большую роль играют микроорганизмы.

Ложные плывуны

Ложный плывун — мелкий пористый песок, насыщенный водой. Поскольку пласт находится на глубине, вода в порах плывуна находится под давлением больше атмосферного. При вскрытии пласт обнажается, и вода под давлением попадает в котлован и выносит с собой песок.

Плывунные свойства грунтов проявляются при наличии гидродинамического давления в подземной воде, возникающего вследствие развития гидравлического градиента. Гидравлический градиент возникает при вскрытии водоносных горизонтов.

Меры борьбы с плывунами

Борьба с плывунами - довольно сложное дело, особенно для истинных плывунов. Для борьбы сложными плывунами используются следующие методы:

1. Искусственное осушение плывунных грунтов с помощью дренажа.

2. Крепление стенок котлована шпунтовыми ограждениями.

3. Закрепление плывунов силикатизацией, цементацией, замораживанием и т.д.

4. Применение сжатого воздуха для создания давления, уравновешивающего давление воды. Обычно при проходке тоннелей, сооружении мостовых опор и т.д.

Для истинных плывунов водопонижение неприменимо из-за низкого коэффициента фильтрации. По этой причине невозможно применение силикатизации и цементации.

Для борьбы с истинными плывунами используется либо шпунтовое ограждение, либо замораживание.

33. Геологические процессы и явления в областях развития многолетнемерзлых пород. Особенности их влияния на инженерные сооружения.

Геологические процессы: Криолитозона – зона многолетней мерзлоты, которая занимает порядка 25% площади суши Земли. Своим возникновением криолитозона, скорее всего, обязана четвертичным оледенениям. Косвенным подтверждением этому является наличие залегающих на глубине более 1 км многолетнемерзлых пород в районе озера Байкал, а также находки хорошо сохранившихся останков крупных млекопитающих. Происходящие в зоне многолетней мерзлоты геологические процессы связаны, в первую очередь, с расклинивающим горные породы действием замерзающих подземных вод. В свою очередь, это действие зависит от условий залегания и режима подземных вод, а также от характера подземных льдов.

Морозное выветривание является главнейшим самостоятельным процессом криолитозоны. Кроме того, оно сопровождает практически все остальные происходящие здесь экзогенные явления. Именно благодаря морозному выветриванию, в составе поверхностных пород зоны многолетней мерзлоты широко распространены алевриты.

Морозное трещинообразование заключается в раздавливании рыхлых пород деятельного слоя замерзающей водой. Этот процесс, повторяясь из года в год в одном и том же месте (трещине), ведет к образованию тундровых полигонов. В однородных грунтах такие полигоны имеют форму четырехугольника, а в неоднородных – неправильного многоугольника. Морозобойные трещины заполняются льдом, или рыхлыми мелкодисперсными породами, или смешанной грунтово-ледовой массой. Морозобойные клинья достигают максимальных размеров, когда трещина рассекает не только деятельный слой, но и многолетнемерзлые породы. Рост клиньев обуславливает деформацию вмещающих пород, в результате его трещины могут обрамляться валиками выдавленных на поверхность грунтов.

Термокарст – это процесс вытаивания подземных льдов и последующего проседания земной поверхности. Он происходит тогда, когда глубина сезонного оттаивания грунтов превышает глубину залегания подземных льдов. В результате термокарста возникают блюдцеобразные котловины – аласы. В разрезе склонов аласов отчетливо видны вызванные просадкой деформации слоев горных пород (изменения угла падения слоев, сбросы и др.).

33. Различие между геологическими и инженерно-геологическими процессами.

На первый взгляд это кажется несколько парадоксальным: с одной стороны, мы отмечаем их большое значение для инженерно-строительного дела, с другой - не можем применить к ним понятие инженерно-геологических. Однако ничего парадоксального в этом нет. Наоборот, было бы весьма неправильно думать, что инженерно-геологические процессы и явления полностью соответствуют процессам и явлениям физико-геологическим. Многие из этих последних могут воссоздаваться человеком, но есть среди них и такие, энергетический потенциал и масштабы которых (например, тектонические), находятся за пределами деятельности человека.

Итак, различие между физико-геологическими и инженерно-геологическими процессами и явлениями надо искать не в том, что одни из них связаны с деятельностью человека, а другие не связаны и не в физической природе тех и других (природа тех и других, если они повторяют друг друга, одинакова), а в том, что процессы и явления физико-геологические возникают и развиваются стихийно, в то время как процессы и явления инженерно-геологические являются результатом сознательной деятельности человека и могут не возникать вообще или возникать в определенных, заранее заданных пределах и с заранее рассчитанной скоростью. Понятие «инженерно-геологические процессы и явления» должно служить указанием на то, что они являются управляемыми и регулируемыми, возникая в связи с деятельностью человека. Под такое определение понятия «инженерно-геологические» в наибольшей мере подходят направленные процессы изменения свойств пород (или так называемая техническая мелиорация пород), т. е. процессы, создаваемые и управляемые человеком. Вместе с тем к «инженерно-геологическим» можно отнести также и на том же основании все те геологические процессы и явления, которые возникают вследствие сознательной воли человека.

33. Уплотнение пород в основании сооружений. Мероприятия по улучшению прочностных свойств слабых пород.

Наземное уплотнение применяется для предварительного о жатия и повышения несущей способности водонасыщенных отложений, залегающих в основании земляных плотин, дамб, желе нодорожных насыпей.

Способ подводного гравитационного уплотнения с помощь песчаной пригрузки применяется при строительстве морски и речных сооружений на глинистых илах.

Уплотнение пород укаткой применяется при строительств автомобильных и железных дорог, аэродромов, а также пр вертикальной планировке местности и возведении гидротехь ческих сооружений. Уплотнение производят с целью увеличени несущей способности пород и понижения их водопрониц-емости.

Трамбование применяется в гражданском, промышленном дорожном, гидротехническом и других видах строительства дл уплотнения различного рода насыпей (подушек, дамб, плотин валов),грунтовой одежды, покрытий, экранов.

При уплотнении массива пород сваями все виды свай, погр: женные в породу без ее выемки, в какой-то мере оказывают упло няющее действие за счет уменьшения пористости породы на вел чину, равную суммарному объему тела забитых свай.

33. Переработки берегов водохранилищ. Мероприятия по борьбе с этим инженерно-геологическим процессом.

Переработка берегов представляет собой сложный многофакторный процесс, зависящий не только от динамического воздействия (ветро-волновое), но и от унаследованных условий: состав пород, степень их трещинова-тости и выветренности, положение уровня грунтовых вод, химический состав горных пород и т. д.

Следствием переработки берегов является передвижение береговой зоны водохранилища в сторону склоновых частей долин, в результате чего теряется значительное количество земельных угодий. Скорость передвижения береговой зоны определяется в основном составом горных пород. Так, скорость отступления песчаных берегов на Киевском водохранилище в районе с. Л юте ж за 13 лет составила 90 м, берегов, сложенных лессовидными суглинками на Каховском водохранилище (с, Капуловка Днепропетровской обл.) за 22 года 220 м, глинистых берегов на Кременчугском водохранилище — до 260 м за 19 лет. Как видно, нереформирование берегов вновь созданных водохранилищ приводит к значительной потере земельных угодий (для днепровских водохранилищ свыше 5 тыс. га).

33. Сдвижение горных пород при подземных работах. Влияние геологического строения на развитие этого процесса. Основные методы борьбы со сдвижением горных пород.

Сдвижение пород начинается обычно с прогиба кровли выработок, пройденных по пласту или залежи полезного ископаемого. По мере увеличения площади выработанного пространства прогиб пород растет, в сдвижение вовлекается всё большее число слоев, происходит сдвиг пород по плоскостям напластования, в толще появляются секущие трещины и трещины расслоения, при этом слои непосредственной кровли разбиваются обычно на отдельные блоки и обрушаются.

Под влиянием горных работ в движение приходят и породы почвы, испытывающие поднятие. Поднятие почвы и выдавливание ее в сторону выработанного пространства объясняется снятием с нее нагрузки от вышележащих пород и перераспределением напряжений в массиве пород.

В процессе сдвижения происходит изменение объема пород: в зоне повышенного (опорного) давления породы уплотняются, а в зоне обрушения разрыхляются. Разрыхленная порода, увеличиваясь в объеме, заполняет выработанное пространство и создает подпор вышележащим слоям.

33. Мерзлотные деформации пород в основании сооружений и мероприятия по борьбе с ними.

Вечная мерзлота – грунты, которые постоянно находятся в мерзлом состоянии или в состоянии отрицательных температур.

Криогенные породы – мёрзлые породы.

Они занимают 64% территории России

Распределение вечной мерзлоты в России

С

1 1) Сплошная вечная мерзлота

2 2) Зона тальки

З В

3 3) Островная вечная мерзлота

Ю

1. Круглый год t до -7С. Мощность – сотни метров, обнаружили даже до 600м.

2. Некоторые участки земли оттаивают. t=2С. Мощность до 40-60м

3. ВМ распологается островами.

Строение вечной мерзлоты по вертикали

Деятельный слой

Собственно вечная мерзлота

Подмерзлотные горные породы

Деятельный слой – верхняя часть мёрзлой толщи, слой сезонного промерзания (зимой замерзает, летом оттаивает).

Мощность 0,3-2(3)м. Мощность зависит от климата, чем южнее, тем более мощный, зависит от типа горных пород, от наличия растительности.

Все деятельные слои делятся на 2 вида:

1. Сливающиеся

2. Несливающиеся.

Всякое строительство зависит от х-ра деятельного слоя (его мощности)

3 пути определения мощности:

1. По СНиПУ

2. Путём расчётов

3. Наблюдения за деятельностью слоя более 10 лет.

Проектирование фундамента зависит от мощности деятельного слоя; земляные работы на строительной площадке, защита зданий и сооружений от вечного холода.

Собственно вечная мерзлота по мощности от нескольких метров до многих сотен метров

В сев. Районах она составляет не менее 100м. Макс мощность 2600м обнаружена в Якутии

Толщи ВМ бывают:

1. непрерывные (горные породы по всей глубине в мёрзлом состоянии)

2. Слоистые (наблюдается чередование вечномёрзлых и талых пород)

По физ. Состоянию ВМ подразделяют на:

1. Твердомерзлая (монолитная)

2. Пластичномерзлая

3. Сыпучемерзлая

Чем опасна ВМ для строительства:

1. Холод

2. Оттаивание ВМ (прорыв в подвалы воды)

3. Вытаивание льда (лёд в грунте тает и возникает провал)

4. Опасные геологические процессы – пучение (увеличение объёма глин. и пылеватых пород при промерзании деятельного слоя, выражается в поднятии поверхности земли, буграх), наледи (прорыв подз. вод на поверхность ЗК)

Строительство на ВМ:

1. Строительство идёт по НиТУ

2. Надёжными являются:

1. Скалы

2. Пески

3. Галечники

3. Сохранение ВМ (нужно строить так, чтобы ВМ не оттаивала)

4. Замена глинистых грунтов в деятельном слое, вместо него насыпают пески, гравий.

Эксплуатация зданий и сооружений принципиально отличается от эксплуатации в тёплых районах, круглогодично ведётся наблюдение за t.

33. Виды работ в составе инженерно-геологических исследований.

Инж.-геологические изыскания нужны для того, чтобы спроектировать, построить и эксплуатировать здание.

Они практически изучают геологию строительной территории:

1. Общегеологические данные

2. Гидрогеология

3. Геодинамические процессы

Кто проводит изыскания? – Специализированные геологические организации, а не строительные компании.

Стоимость работ – 10-12% от стоимости строительства здания.

Любые изыскательные работы заканчиваются инж.-геологическим отчётом.

Место (роль) инж.-геологических изысканий в общ. строит. производстве.

1

1 - Заказчик объекта

2 и 4 – проектный строительный институт

3 – инж.-геологическая изыскательная организация

5 – строительная производственная организация

6 – Заказчик

1. Заказчик объекта -

   1. Строитель должен знать какое здание надо строить

   2. Намечается строит. площадка

   3. Определяется стоимость объекта (ориентировочно)

   4. Даётся заказ на проект в проектную организацию

2. Проектный институт собирается делать проект, но ему нужна геология.

3. Инж.-геологическая изыскательная организация делает геологию и отдаёт обратно проектному институту.

4. Проектный институт делает проект и передаёт его строительной организации

5. Строительная организация начинает строительство

6. Заказчик получает готовый объект.

33. Инженерно-геологическая съемка.

Геологическая съемка - комплексное изучение геоморфологических, геологических и гидрогеологических условий в строительстве Метод маршрутных наблюдений Масштаб съемки зависит от детальности ИГИ Основой для проведения съемки служат геологические карты более мелкого масштаба и топооснова Масштабы свыше миллиона - мелкие, средние 200000-100000 Крупные 10000-25000, Детальные 5000-2000 Маршруты прокладываются так. чтобы в поле зрения были природные и естественные обнажения Выходы горных пород на склоне гор Перед работой каждое обнажение тщательно зачищается и описание ведется послойно Уточняется состав и состояние горных пород, мощность, условие залегание, возраст Из каждого слоя отбираются образцы для дальнейших лабораторных исследований

Тщательно изучается обводненность горных пород и глубина залегания грунтовых вод Во время маршрута тщательно выявляются геологические процессы на этой территории Выделяется внимание поиску строительных материалов На основании наблюдения составляются карты районов строительства Карта фактического материала Геоморфологическая карта, где помечаются элементы рельефа . Карта четвертичных отложений Можно составить карту с элементами рельефа Гидрогеологические карты и карты строительных материалов По картам строятся геологические разрезы Полевой дневник, образцы по всему маршруту Коллекция образцов и сводную ведомость образцов

Инженерно-геолоческая съемка - геологическая съемка +■ комплексные и лабораторные исследования физ Мех свойств грунта Инженерно-геологические карты - строительная оценка Натри инженерно-геологических условия Карты дают общее представление о строении районы 2 группа карты инженерно-геологического районирования Масштаб 100000-200000 Карты спец.наз

• Разведочные работы при инженерно-геологической съемке.

• Методика составления инженерно-геологических карт.

• Влияние сложности инженерно-геологических условий местности на состав и объем инженерно-геологических исследований.

• Инженерно-геологическая экспертиза.

• Виды разведочных работ, применяемых при инженерно-геологических исследованиях; их задачи и объем на различных стадиях исследования.

• Геофизические методы при инженерно-геологических исследованиях.

• Виды бурения при инженерно-геологических исследованиях. Отбор образцов горных пород при различных видах бурения.

• Опытные полевые работы,

• Опытно-фильтрационные работы при инженерно-геологических исследованиях.

• Основные полевые методы, применяемые для определения прочностных и деформационных свойств горных пород.

• Горные выработки при инженерно-геологических исследованиях.

• Цели и задачи лабораторно-экспериментального изучения состава и физико-механических свойств горных пород на различных стадиях проектирования.

57. Разведочные работы при инженерно-геологической съемке.

Разведочными работами называется комплекс видов геологических ра­бот,  выполняемых с помощью определенных технических средств (геофи­зических,  бурения  скважин, проходки  горных выработок) для изучения инженерно-геологических условий того или иного участка до  необходи­мой  глубины.  Разведочные  работы позволяют с той или иной степенью детальности в любой необходимой точке площадки устанавливать  геоло­гический разрез, состав горных пород, их строение, физическое состо­яние и обводненность.

Разведочные работы сопровождаются специальными наблюдениями,  от­бором образцов и проб горных пород.

Бурение – комплекс операций, в результате которых сооружается буровая скважина.

Скважина – цилиндрическая горная выработка в земной коре, диаметр которой по сравнению с её глубиной является небольшим. Скважины бывают: вертикальные, наклонные, горизонтальные, восходящие.

Для извлечения шлама из скважины при бурении используют различные механизмы. При этом разрушающими инструментами являются режущие и ударные долота, желонки, струи воды.

Ствол скважины – пространство ограниченное стенками скважины.

Расстояние между устьем и забоем называют глубиной или длиной скважины. Бурение скважины состоит из следующих главных операций: разрушение породы забоя, удаление шлама (разрушенной породы) из ствола скважины, крепление стенок скважины. При этом породу забоя разрушают буровым инструментом, струей воды, взрывами и др. способами. Далее шлам из забоя скважины удаляют буровым инструментом или промывочной жидкостью.

Бурение по типам бывает: вращательное, колонковое, шнековое, ударное, вибрационное, гидравлическое и др.

Каждый из этих способов имеет определенные преимущества и недостатки, но в реальных условиях используют комбинированное бурение.

Проходка горных выработок

Горные выработки позволяют получить наиболее точные и достоверные геологические данные. К ним относятся штольни, шахты, шурфы, канавы, закопушки,  расчистки. Объем горных работ обычно составляет не более 10%  от  общего объема изысканий,  так как это наиболее трудоемкий и дорогой вид разведочных работ.

Шольни и шахты (чрезвычайно трудоемкий и дорогой вид разведоч­ных работ), применяются при изысканиях под уникальные и крупные про­мышленные объекты.  Программой практики проходка этих выработок сту­дентами не предусматривается.

Шурф -  вертикальная выработка прямоугольного или квадратного се­чения (круглый шурф носит название "дудка") размером 1х1;2х2м².

Без крепления вертикальных стенок шурфы могут проходиться  до глу­бины:

1 м - в песчаных и гравелистых грунтах;

1,25 м - в супесях;

1,5 м - в суглинках, глинах;

 2,0 м - в особо плотных грунтах,  в которых применяются лом и кирки.

Канава (трашея) - узкая (0,6 - 0, 8 м) и неглубокая (менее 2,0 м) выработка,  различного  поперечного профиля,  определяемого устойчи­востью горных пород.

Закопушка -  это  воронкообразная (диаметр около 20 см) или квад­ратного сечения (50х50 см) выработка глубиной до  1,0  м.  Закопушкизакладывают  для очистки от поверхностных наносов и описания первого от поверхности слоя горных пород.

Расчистки - выработки со ступенчатым дном.  Их применяют при опи­сании пород,  слагающих склоны и откосы при небольшой мощности  рых­лых отложений (1,0 - 1,5 м).

Отбор проб горных пород

Отбор проб  горных пород производится в процессе инженерно-геоло­гической съемки и разведочных работ. Для определения полного комплек­са физико-механических свойств горных пород проба должна состоять из двух-трех монолитов.

Рекомендуются следующие  размеры  монолитов  для  различных типов горных пород:

скальных, полускальных, галечниковых и щебенистых -  30х30х30 см;

гравелистых и дресвяных - 25х25х25 см;

песчаных и глинистых -  20х20х20 см.

Монолиты могут  иметь  форму куба,  параллелепипеда, кусков керна

 (диаметром не менее 80 мм,  общей длиной не менее  1,5  м).  В  шур­фах,расчистках,  котлованах и других выработках их отбирают из зачи­щенных забоев и стенок,  в буровых скважинах из  зачищенного  забоя, сразу тщательно парафинируют и отмечают ориентировку (верх и низ).

57. Методика составления инженерно-геологических карт.

Составление инженерно-геологических карт является неотъемлемой часть инженерно-геологических изысканий. Основная цель инженерно-геологического картографирования — подробная и исчерпывающая характеристика инженерно-геологических условий территории изысканий, необходимая для разработки наиболее рациональных проектных решений и соблюдения всех требований к охране окружающей среды.

Под инженерно-геологическими условиями обычно понимают комплекс современных геологических параметров, определяющих условия инженерных изысканий, строительства и эксплуатации инженерных сооружений. Важнейшими из этих факторов являются геологическое строение местности, характер слагающих ее пород (состав, состояние, свойства и др.), геоморфологическое строение, мерзлотно-гидрогеологические условия (распространение мерзлых, талых и немерзлых толщ, их температура, мощность мерзлых пород, криогенное строение, глубина сезонного промерзания-протаивания, глубина залегания подземных вод и др.), современные геологические процессы и явления. Сочетание этих основных параметров формирует инженерно-геологическую обстановку любого природного региона или участка. На освоенных территориях к ним присоединяется антропогенная составляющая («техногенный фактор»).

57. Влияние сложности инженерно-геологических условий местности на состав и объем инженерно-геологических исследований.

Степень сложности. По степени сложности геологических условий районы несколько условно можно разделить на простые, средней сложности и сложные. В первых коренные породы залегают горизонта льными, выдержан ными на большой плошади пластами; современные геологические процессы незначительны. В районах средней сложности коренные породы имеют наклонное залегание и меньшую мощность иногда непостоянную; современные геологические процессы проявляются в большей степени. В сложных районах, где коренные породы дислоцированы (складки, разрывные нарушения) или имеются слабые, невыдержанные грунты, часто линзообразно залегающие; здесь интенсивно проявляются современные геологические процессы (просадки, карст, овраги).

При разделении орошаемых территорий на простые, средней сложности и сложные за основу принимаются гидрогеологические условия, К простым относятся территории, интенсивно дренированные и дренированные, с пресными грунтами водами и незаселенными почвами и другими грунтами. Сюда входят горные склоны и равнины сложенные трещиноватыми породами, расчлененные предгорные равнины, верхние расчлененные террасы рек, верхние галечниковые части конусов выноса. В группу средней сложности включаются слабодренированные территории при питании грунтовых вод напорными или дренированные территории при наличии щелочных вод, вызывающих содовое засоление, наконец, весьма слабодренированные и бессточные территории при отсутствии как азональных грунтовых вод, так и питания грунтовых вод напорными. К ней относятся нижние и средние сложенные галечниками террасы рек в межгорных «падинах; верхние сложенные галечниками части субаэральных дельт, несовершенные конусы выноса. К сложным территориям отнесены слабодренированные или бессточные территории в условиях питания грунтовых вод напорными водами и развития азональных фунтовых вод. В группу сложных входят межадырные впадины, средние, нижние и пойменные террасы рек на равнинной части платформ., приморские и, древние дельты рек, субаэральные дельты на равнинной части платформ^ водораздельные равнины платформ, приморские низменности, аллювиальные широкие равнины, периферические части конусов выноса с тонкозернистыми отложениями.

57. Инженерно-геологическая экспертиза.

Исследование почвы очень важно, так от этого зависит проектирование фундамента будущего дома. А так как фундамент – основа строительного объекта, ни один уважающий себя архитектор не приступит к строительству, не исследовав почву. Дело в том, что неправильно спроектированный фундамент при эксплуатации может давать трещины и разрушаться, что угрожает всему зданию. Сейчас представители проектных организаций сами выезжают на местность и исследуют участок земли с помощью буровых установок. Именно тогда, когда определится вертикальный профиль исследуемого участка земли, определяют наиболее надежный способ строительства.

57. Виды разведочных работ. Применяемых при инженерно-геологических . Исследованиях; их задачи и объем на различных стадиях исследования.

ГЕОЛОГОРАЗВЕДОЧНЫЕ РАБОТЫ — комплекс различных специальных геологических и других работ, которые производятся для обнаружения и подготовки к промышленному освоению месторождений полезных ископаемых. Включают изучение закономерностей размещения, условий образования, особенностей строения, вещественного состава месторождений полезных ископаемых с целью их прогнозирования, поисков, установления условий залегания, предварительной и детальной разведки, геолого-экономической оценки и подготовки к промышленному освоению.

Общей целью геологоразведочных работ является научно обоснованное, планомерное и экономически эффективное обеспечение народного хозяйства CCCP разведанными запасами полезных ископаемых, изучение способов их полной, комплексной и экономически рациональной выемки в процессе эксплуатации месторождений с учётом охраны окружающей среды. Общий принцип геологоразведочных работ — комплексное ведение работ, т.е. наряду с поисками и разведкой основных видов полезных ископаемых также изучаются все сопутствующие минеральные компоненты, выясняются возможности их утилизации, выполняются гидрогеологические, горнотехнические, инженерно-геологические и другие исследования, изучаются природно-климатические, географо-экономические, социально-экономические, геолого-экономические условия освоения месторождений.

В состав геологоразведочных работ входят региональные и крупномасштабные геологические, топогеодезические, геофизические, геохимические, аэрокосмические и другие съёмки, различные виды поисковых, геологоразведочных, гидрогеологических и инженерно-геологических работ, аналитико-минералого-технологические, геолого-экономические, научно-тематические и другие исследования. По результатам геологоразведочных работ подсчитываются и утверждаются в установленном порядке запасы полезных ископаемых, производится количественная оценка их прогнозных ресурсов. В состав геологоразведочных работ входят также услуги, оказываемые геологической службой страны отраслям народного хозяйства по изучению недр для строительства и эксплуатации подземных сооружений, для нужд сельского хозяйства, инженерно-геологическое изучение отдельных районов, подготовка структур для подземного захоронения вредных веществ и отходов производства, сброса сточных вод и т.п.

Геологическое изучение перспективных районов и обнаруженных месторождений полезных ископаемых проводится последовательно, со всё более полным выявлением особенностей их геологического строения, горно-геологических особенностей и качества полезных ископаемых. В соответствии с существующими в CCCP Положениями для твёрдых полезных ископаемых выделяется шесть стадий геологоразведочных работ.

Первая стадия включает региональные геолого-съёмочные и геофизические работы. По их результатам выделяются перспективные на обнаружение полезных ископаемых крупные структуры, толщи и площади для постановки специализированных поисковых работ.

Вторая стадия геологоразведочных работ — поиски месторождений — направлена на обнаружение месторождений определённых видов полезных ископаемых; поиски выполняются в три подстадии: общие поиски с целью выявления площадей и участков, потенциально перспективных на нахождение месторождений полезных ископаемых; детальные поиски на площадях, где обнаружены перспективные проявления полезных ископаемых или вероятность их открытия получила достаточное геологическое обоснование; поисково-оценочные работы — комплекс структурно-геологических, геофизических и геохимических исследований с применением горных выработок и буровых скважин. По результатам этой подстадии даётся оценка возможного промышленного значения выявленного месторождения (или отбраковываются проявления полезных ископаемых, не имеющие такого значения). При положительных результатах подсчитываются запасы категории С2, даётся количественная оценка прогнозных ресурсов полезных ископаемых, составляется технико-экономическое обоснование о целесообразности продолжения дальнейших геологоразведочных работ.

Третья стадия геологоразведочных работ — предварительная разведка, в процессе которой определяется промышленное значение месторождения: устанавливаются общие параметры месторождения, формы и размеры основных тел полезных ископаемых, основные особенности условий их залегания, качество и технологические свойства полезных ископаемых, предварительная характеристика условий разработки и т.п. По результатам проведённых работ подсчитываются по категориям С1, и С2 запасы полезных ископаемых, разрабатываются и утверждаются временные кондиции на минеральное сырьё, составляется технико-экономическое обоснование целесообразности проведения детальной разведки.

Четвёртая стадия — детальная разведка — осуществляется только на месторождениях или отдельных их участках, промышленная ценность которых доказана предварительной разведкой. Последовательность проведения детальной разведки на каждом месторождении согласовывается с заинтересованными горнодобывающими министерствами и ведомствами и осуществляется в соответствии с планом промышленного освоения отдельных объектов и их частей. В результате детальной разведки месторождение должно быть подготовлено для промышленного освоения в соответствии с требованиями к степени его изученности, установленными классификациями запасов месторождений и прогнозных ресурсов полезных ископаемых. Для месторождений твёрдых полезных ископаемых подсчёт запасов, выявленных в результате детальной разведки, производится по категориям А, В, С1 и С2 в соответствии с постоянными кондициями на минеральное сырьё, утверждаемыми Государственной комиссией по запасам полезных ископаемых при Совете Министров CCCP (ГКЗ CCCP), а в необходимых случаях — территориальными комиссиями по запасам Министерства геологии CCCP (ТКЗ).

Пятая стадия — доразведка месторождений — проводится в пределах горного отвода на недостаточно детально изученных частях (флангах, глубоких горизонтах, обособленных участках) месторождений полезных ископаемых, вовлечённых в промышленное освоение. Стадия включает работы по последовательному (в увязке с планами развития эксплуатационных работ) переводу запасов категорий С1 и С2, в более высокие категории, а также подсчёт вновь выявленных запасов.

Шестая стадия — эксплуатационная разведка — совмещается с проходкой горно-подготовительных выработок. Она должна опережать очистные работы и предназначается для обеспечения текущей добычи полезных ископаемых на разрабатываемых месторождениях с целью уточнения полученных при детальной разведке данных о морфологии, внутреннем строении, условиях залегания тел полезных ископаемых и их качестве.

57. Геофизические методы при инженерно-геологических исследованиях.

При изучении подземных вод и изысканиях под инженерные сооружения геофизические методы применяются с конца 20-х годов. Геофизические исследования проводятся для поиска источников водоснабжения, термальных вод, для исследования гидрогеологического режима месторождений полезных ископаемых, для гидромелиоративных изысканий.

При строительстве сооружений геофизические методы применяются при проектировании инженерных сооружений, в процессе строительства и при режимных наблюдениях.

В указанных областях геофизические методы решают задачи создания геофизической модели условий залегания горных пород, изучения их свойств и состояния, определения динамических характеристик и свойств подземных вод, исследование изменений с течением времени в результате деятельности человека.

Геофизические исследования могут проводится в аэро- и космическом вариантах, с поверхности земли, в водной среде, на акваториях, в буровых скважинах и в горных выработках.

Основным методом изучения условий залегания горных пород, оценки минерализации подземных вод и особенностей их фильтрации является электроразведка.

При строительстве крупных сооружений используется сейсморазведка, которая даёт надёжные сведения о положении геологических тел и об их физико-механических свойствах, учитываемых при проектировании и строительстве.

Методы скважных геофизических исследований включают специальные наблюдения за динамическими параметрами фильтрационных потоков, свойствами и состоянием массивов горных пород.

Ядерно-физические методы используются при изучении водно-физических и физико-механических свойств грунтов.

Термометрия имеет большое значение при изучении термальных вод и исследованиях, проводимых в областях развития многолетные мерзлоты.

Шельфы морей и океанов, наряду с озёрами и реками являются областью изучения. Сейсмоакустические методы, электроразведка, а также гаммасъёмка и термометрия решают эту задачу.

В связи с тем, что инженерно-геологическая зона (объект исследований) непрерывно изменяет своё состояние с течением времени, т.е. происходят изменения физико-механических свойств грунтов и материалов, нарушается динамика и химизм подземных вод, меняются электрические и термические поля упругих колебаний, возникает необходимость изучать эти изменения. С этой целью проводятся режимные геофизические наблюдения, при которых соблюдается неизменность точек, а промежутки времени между наблюдениями и циклами наблюдений выбираются в зависимости от скорости протекания изучаемого процесса. На основании корреляции можно получить сведения, необходимые для прогнозирования физико-геологических, инженерно-геологических и гидрогеологических процессов.

Геофизические исследования при инженерно-геологических изыскания выполняются на всех стадиях (этапах) изысканий в сочетании с другими видами инженерно-геологических работ. Геофизические методы позволяют определить состав и мощность рыхлых четвертичных отложений, выявляется литологическое строение массива горных пород, тектонических нарушений и зон повышенной трещиноватости и обводненности, определяются глубины залегания уровней подземных вод, водоупоров и направления движения потоков подземных вод, гидравлических параметров грунтов и водоносных горизонтов, определить состав, состояние и свойства грунтов в массиве и их изменения, выявить и изучить геологические и инженерно-геологические процессы, провести мониторинг опасных геологических и инженерно-геологических процессов, сейсмическое микрорайонирование территории.

Методы геофизических исследований и их состав определяются в зависимости от решаемых задач и конкретных инженерно-геологических условий.

Наиболее эффективно геофизические методы исследований используются при изучении неоднородных геологических тел (объектов), когда их геофизические характеристики существенно отличаются друг от друга.

Определение объемов геофизических работ (количества и системы размещения геофизических профилей и точек) определяется в зависимости от характера решаемых задач (с учётом сложности инженерно-геологических условий).

Для обеспечения достоверности и точности интерпретации результатов геофизических исследований проводятся параметрические измерения на опорных (ключевых) участках, на которых осуществляется изучение геологической среды с использованием комплекса других видов работ (бурения скважин, проходки шурфов, зондирования, с определением характеристик грунтов в полевых и лабораторных условиях).

Для изучения состояния грунтов под фундаментами зданий и сооружений, а также проведения локального мониторинга изменений их состояния во времени в сочетании с методами геофизических исследований могут быть использованы газово-эманационные методы, обеспечивающие независимость результатов измерений от электрических и механических помех, существующих на застроенных территориях и затрудняющих проведение измерений другими геофизическими методами. Газово-эманационные методы, основанные на пространственно-временной связи полей радиоактивных и газовых эманаций, сочетают с межскважным сейсмоакустическим просвечиванием грунтов под фундаментами зданий и сооружений с целью оценки возможного изменения их физико-механических характеристик.

57. Виды бурения при инженерно-геологических исследованиях. Отбор образцов горных пород при различных видах бурения.

Различают следующие способы бурения скважин:

• по характеру воздействия на горную породу, при котором происходит её разрушение (механическое, гидродинамическое, термическое);

• по способу создания разрушительных усилий при механическом бурении (вращательное, ударное, вибрационное, задавливающее, ручное);

• по сохранности горной породы в процессе бурения (колонковое, кольцевым забоем, бескерновое);

• по виду породоразрушительного инструмента (твердосплавное, алмазное, дробовое);

• по способу удаления продуктов разрушения горных пород (с промывкой, с продувкой, шнековое, «всухую»);

• по конструкции вращателя буровых установок (шпиндельное, роторное);

• по типу буровой забойной машины (пневмоударное, гидроударное).

Способ бурения зависит от геологического строения, стадии изысканий, назначения скважины, поставленной инженерно-геологической задачи. Выбранный способ бурении должен обеспечивать получение необходимой инженерно-геологической информации и высокую производительность бурения. Наиболее достоверную инженерно-геологическую информацию позволяют получить способы бурения, дающие образцы породы в виде столбика, образовавшегося в результате кольцевого забоя скважины. К этим способам относятся колонковый, ударно-канатный кольцевым забоем и вибрационный способы. Они имеют наиболее широкое распространение при инженерно-геологических изысканиях.

При колонковом бурении порода извлекается из скважины в виде керна при помощи колонковой трубы, снабженной буровым наконечником.

При ударно-канатном бурении порода извлекается из скважины либо забивными стаканами, либо желонками.

Применяются также медленно-вращательное и шнековое бурение.

В связи с тем, что ряде случаев на одном и том же участке встречаются породы с резко отличающимися физико-механическими свойствами, при бурении скважин часто применяют не один, а несколько способов бурения, комбинирую их.

Бурение скважин вручную применяется в труднодоступных местах и стесненных условиях (в подвалах, внутри здании, в горах, на крутых склонах, на болотах, со льда водоемов и т.п.) при соответствующем обосновании в программе изыскании.

Намечаемые в программе изысканий способы бурения скважин должны обеспечивать высокую эффективность бурения, необходимую точность установления границ между слоями грунтов (отклонение не более 0,25-0,50 м), возможность изучения состава, состояния и свойств грунтов, их текстурных особенностей и трещиноватости скальных пород в природных условиях залегания.

Применение шнекового бурения следует обосновывать в программе изысканий из-за возможных ошибок при описании разреза и невысокой точности фиксации контакта между слоями грунтов (0,50 - 0,75 м и более). Структура образцов при таком способе всегда нарушенная.

При вибрационном бурении порода извлекается из скважины при помощи полого зонда в виде керна. Вибрационный способ бурения не следует применять в грунтах, способных разжижаться под воздействием механических ударов. Ускорение или замедление погружения зонда в породу вызывается сменой пород, наличием включений, вскрытием водоносного горизонта. В процессе бурении необходимо следить за заполнением зонда, чтобы не допустить переуплотнение извлекаемой породы.

Все горные выработки после окончания работ должны быть ликвидированы: шурфы — обратной засыпкой грунтов с трамбованием, скважины — тампонажем глиной или цементно-песчаным раствором с целью исключения загрязнения природной среды и активизации геологических и инженерно-геологических процессов.

57. Опытные полевые работы.

Для строительства сложных конструкции, для получения более надежных характеристик физико-механических свойств грунтов, наряду с лабораторными, проводятся испытания грунтов непосредственно в массиве, на месте будущего строительства. Она применяется на последних стадиях проектирования, когда уже существует полная картина геологического строения участка, геологические разрезы и генеральный план сооружения.

На данный момент используются такие методы проверок: 1. Метод статических нагрузок на штамп. 2. Прессиометрия. 3. Статическое и динамическое зондирование. 4. Испытание грунтов инвентарными сваями и испытание опытных свай натурных размеров. 5. Определение типа грунтовых условий по просадочности опытным замачиванием. 6. Срез целиков в горных выработках, раздавливание, выпирание, обрушение, вращательный срез крыльчаткой. Самым важным при проведении основных полевых работ является выявление величины сжимаемости грунта и сопротивление сдвигу. Модуль деформации грунта в полевых условиях определяется испытанием грунта статическими нагрузками (штампами). Это наиболее распространенный и достоверный способ. Целью испытания получить достоверные сведения о сжимаемости грунта в слое глубинной, равной полуторной ширине штампа, а также дополнительная величина осадки при увлажнении грунта.

Штампы, состоящие из толстых металлических пластин (усиленных ребрами жесткости) и установленные в шурфе или скважине, подают равномерное давление ступенями по 0,01-0,1 МПа. Каждую ступень выдерживают до стабилизации осадки. Также применяется испытание с помощью прессиометра. Прибор состоит из цилиндрической резиновой герметичной камеры, которую опускают в пробуренную скважину на глубину, где требуется определить показатели сжимаемости грунта, а затем создают давление при помощи специальной гидравлической или пневматической систем. Оболочка камеры плотно прижимается к стенкам скважины и начинает расширять последнюю деформируя грунт.

57. Опытно-фильтрационные работы при инженерно-геологических исследованиях.

Опытно-фильтрационные работы выполняются для того, чтобы получить гидрогеологические показатели и характеристики для расчета дренажных и водопонизительных систем. Также подобные работы помогают рассчитать противофильтрационные завесы, водоприток в строительные котлованы, фильтрационные утечки и т.д. Кроме того, с помощью опытно-фильтрационных работ можно составить прогноз предполагаемых изменений гидрогеологических условий.

57. Основные полевые методы, применяемые для определения прочностных и деформационных свойств горных пород.

Методом прессиометрии определяют деформационные свойства (модуль деформации) и прочностные свойства (удельного сцепления и угла внутреннего трения) скальных, полускальных и песчанисто-глинистых грунтов, вскрытых в стенках буровых скважин. Данный способ исследования свойств грунтов относится к полевым методам исследования горных пород и выполняется в процессе бурения инженерных скважин.

Прессиометрические испытания производятся путём нагнетания давления в эластичную камеру, размещаемую на определенной глубине в буровой скважине, и замере возникающих при этом деформаций изучаемой породы. Прессиометрический метод позволяет определить деформацию горных пород в инженерно-геологических скважинах с помощью эластичного или жесткого цилиндрического штампа.

Прессиометрические испытания имеют много преимуществ:

• с их помощью можно изучать свойства практически любых грунтов: от скальных до дисперсных;

• испытания можно проводить в скважинах на глубинах до 50 м;

• возможно проводить измерения модуля деформации в любом направлении, что определяется расположением пробуренной скважины;

• метод относится к категории экспресс, продолжительность одного эксперимента обычно составляет 30 минут;

• при проведении опыта не нужно бурить инженерно-геологические скважины большого диаметра;

• оборудование для проведения опытов достаточно компактное;

• стоимость опыта меньше, по сравнению со штамповыми испытаниями.

Недостатками прессиометрического метода считаются трудности при проведении испытаний в инженерно-геологических скважинах с обрушающимися стенками и изучение свойств грунтов с анизотропными свойствами, когда модуль деформации необходимо определять в перпендикулярном к обычному направлению.

57. Горные выработки при инженерно-геологических исследованиях.

При проведении инженерно-геологических исследований нередко прибегают к проходке горных выработок. Горные выработки проходят с целью:

1. изучения геологического строения, проявлений тектонических процессов и трещиноватости пород;

2. проведения полевых опытных работ;

3. отбора образцов пород с ненарушенной структурой и проб воды;

4. организации наблюдений за режимом подземных вод и экзогенных геологических процессов (например, выветривания).

Горные выработки предпочтительнее буровых скважин. С их помощью можно наблюдать разрез горных пород и, следовательно, выявлять

все детали его строения, важные в инженерно-геологическом отношении. Из них можно более качественно, с меньшими нарушениями отобрать монолиты.Недостатком горных выработок следует считать трудоемкость их проходки (особенно глубоких шурфов), необходимость в крепежном материале, специальных средствах проходки, средствах водоотлива и т. д. Вследствие этого такие виды горных выработок, как шурфы, дудки и шахты, нередко заменяются альтернативными им буровыми скважинами.

57. Цели и задачи лабораторно-экспериментального изучения состава и физико-мехнических свойств горных пород на различных стадиях проектирования.

Набухание мергеля главным образом зависит от соотношения в породе карбонатной и глинистой составляющих. Физико-механические свойства мергелей в связи с содержанием карбонатов и степени их дисперсности определяются в весьма широком диапазоне измерения. На природных скосах и откосах искусственных выемок мергели быстро выветриваются, разрушаются, формируя весьма подвижные плитчатые осыпи. Мергель, в связи с уникальностью состава (карбонаты глина), практически без дополнительного обогащения, дает возможность использовать его в качестве природного сырья для производства цемента. Мрамор является представителем карбонатно-метаморфических пород, которые могут образовываться как при региональным, так и при контактовом метаморфизме. Главным здесь является наличие среди факторов значительных температур и давлений. Минеральный состав: кальцит, иногда примесь доломита, кварца, полевого шпата. Мрамор - перекристаллизовавшийся известняк, в котором между кристаллическими зернами имеется непосредственная связь. Структура кристаллически-зернистая, текстура массивная. Цвет разнообразен. При действии HCl вскипает. Структура и текстура мраморов диктует их физические и механические свойства. Среднезернистые массивные мраморы, например, из бассейна реки Амур характеризуются прочностью на сжатие в среднем 115 МПа, которая после водонасыщения снижается до 80 МПа, а после испытаний на морозостойкость падает до 70 МПа. Мелкозернистые доломитизированные мраморы достигали прочности 200 МПа и более. В то же время крупнозернистые «сахаровидные» разности мраморов имеют прочность, не превышающую 50-60 МПа. Отличительной чертой мраморов среди метаморфических пород является их слабая растворимость в воде, которая содержит углекислоту. Это определяет значительно меньшую закарстованность мраморных массивов, чем в толщах, сложенных известняками или доломитами. Мрамор довольно устойчив к «обычному» выветриванию, сохраняет крутые, вплоть до «отвесных», природные склоны. 3. Назовите основные физико-механические свойства горных пород, необходимые для проектирования и строительства. Опишите условия образования и строительные свойства морских грунтовых отложений Основные физико-механические свойства горных пород Показатели физических и механических свойств скальных и нескальных грунтов между собой довольно значительно разнятся, особенно физические. Характеристики физических свойств выражают физическое состояние грунтов (плотность, влажность и др.) и позволяют их классифицировать по типу, виду и разновидностям. Под механическими подразумевают такие свойства, которые появляются в грунтах под воздействием внешних усилий (давлении, удара.). Для решения задач проектирования зданий и сооружений все физико-механические характеристики грунтовых оснований разделяют на две группы: 1) показатели физико-механических свойств, которые используют непосредственно в расчетах оснований; 2) вспомогательные показатели, с помощью которых осуществляют классификацию грунтов, прогнозируются механические характеристики первой группы, выделяют инженерно-геологические элементы в толще грунтов Характеристики физико-механических свойств используемых в расчетах оснований Прочность грунта оценивается максимальной нагрузкой, приложенной к нему в момент разрушения (потери сплошности).

69. Определение минералов и горных пород по внешним признакам и физическим свойствам.

Цвет. Для большинства минералов цвет изменяется в зависимости от различных примесей. Например, кварц бесцветный, но может быть дымчатого, черного цвета, фиолетового, желтого. Значительно меньшее число минералов имеет постоянный цвет, обусловленный его собственной окраской. Например, малахит зеленый, сера желтая, лазурит синий, халькопирит медно-желтый и др. У медьсодержащих минералов в результате различных химических реакций на поверхности часто возникает пестро окрашенная пленка. Это явление связано с интерференцией света и называется побежалостью.

Цвет черты. Это цвет минерала в порошке. Дело в том, что не все минералы в куске и в порошке имеют одинаковый цвет. Для того чтобы получить порошок, достаточно провести минералом по неглазурованной поверхности фарфоровой пластинки. Цвет черты дают только те минералы, твердость которых ниже твердости фарфоровой пластинки. Например, красный, бурый и магнитный железняки в куске могут иметь почти одинаковый цвет, а цвет черты соответственно различный; вишнево-красный, бурый и черный. Медно-желтый халькопирит дает черную черту, черный в штуфе сфалерит имеет коричневую черту и т. д.

Прозрачность. По степени прозрачности, минералы делятся на группы: (прозрачные гипс пластинчатый, мусковит, галит), через которые ясно просматриваются предметы; полупрозрачные (халцедон, опал, киноварь), через которые видны лишь контуры предметов; просвечивающие (полевые шпаты), которые пропускают свет, а контуры предметов неразличимы; непрозрачные (пирит, магнетит, графит), через которые свет не проходит.

Блеск. Блеск минералов связан с различной способностью их поверхности отражать свет. Различают блеск металлический и неметаллический.

Металлический блеск свойствен обычно минералам непрозрачным, дающим черную черту на фарфоровой пластинке (пирит, магнетит). Исключениями являются золото, серебро, платина и медь, которые дают цветную черту, хотя и относятся к минералам с металлическим блеском.

Неметаллический блеск подразделяется на полуметаллический или металловидный (гематит, черная цинковая обманка); стеклянный (очень распространенный среди прозрачных минералов: кварц, кальцит, гипс, апатит, галит); жирный (кварц на изломе, нефелин); перламутровый (обусловленный отражением света от внутренних поверхностей: слюды, иногда кальцит); шелковистый (характерный для тонковолокнистых минералов: гипс волокнистый, асбест); алмазный (алмаз, галенит, киноварь). Минералы, у которых блеск отсутствует, называют матовыми или тусклыми (пиролюзит, каолин, охра).

Спайность. Под спайностью понимается способность минерала раскалываться в определенных направлениях, образуя при этом ровные или зеркально-ровные блестящие плоскости спайности. Плоскости спайности могут быть в одном, двух, трех, четырех и шести кристаллографических направлениях. Различают несколько видов спайности: весьма совершенная, совершенная, средняя или ясная и несовершенная.

Весьма совершенная спайность характеризуется образованием зеркально-блестящих плоскостей в одном направлении. Совершенная спайность может быть в нескольких направлениях. Минерал раскалывается при легком ударе молотком с образованием ровных поверхностей (галит, кальцит, ортоклаз).

Средняя спайность характеризуется наличием ровных поверхностей спайности, а также хорошо заметных неровных поверхностей излома (авгит, анортит).

Несовершенная спайность характеризуется почти незаметными ровными поверхностями. При раскалывании преобладает поверхность излома (апатит, оливин).

Минералы без спайности дают при раскалывании только неровную поверхность излома (кварц, пирит).

Излом - это вид поверхности, образующейся при разламывании минерала. Излом может быть: 1)ровный - чаще всего у минералов с совершенной спайностью (кальцит, галит); 2)неровный - характеризующийся неровной поверхностью без блестящих, спайных участков (апатит); 3)занозистый - характерен для минералов волокнистого сложения (Гипс волокнистый, роговая обманка); 4)зернистый - присущ минералам зернистого строения (оливин); 5)раковистый - очень характерен для минералов окислов кремния (кварц, халцедон, опал); 6) крючковатый (малахит, самородная медь); 7) землистый (каолин, фосфорит).

Твердость. Под твердостью понимается сопротивление, которое оказывает минерал другому минералу или телу, врезающемуся в него. Это важнейший признак, так как является наиболее постоянным.

Для оценки относительной твердости пользуются шкалой Мооса, в которой десять минералов расположены по возрастающей твердости от одного до десяти баллов.

1. Тальк; 2. Гипс; 3. Кальцит; 4. Флюорит; 5. Апатит; 6. Ортоклаз. 7. Кварц. 8. Топаз; 9. Корунд; 10. Алмаз.

Плотность. В полевых условиях минералы по плотности делятся на три группы: легкие (до 2,5), средние (2,5 - 4,0) и тяжелые (больше 4). К легким относятся гипс, графит, опал, галит; к средним - кварц, корунд, лимонит, кальцит, магнезит; к тяжелым - пирит, халькопирит, магнезит, золото, серебро. Самой распространенной является группа минералов среднего удельного веса.

Вкус. Это свойство используется при диагностике легко растворимых солей: галит - соленый, сильвин, внешне очень похожий на галит, горько-жгуче-соленый, а мирабилит - горько-соленый.

0птические свойства. Двойным лучепреломлением обладает разновидность кальцита - исландский шпат, лабрадор обладает синим отливом на плоскостях спайности.

69. Работа с конкретными материалами инженерно-геологических исследований.

69. Построение инженерно-геологического разреза по данным разведочного бурения.

Разведочное бурение

способ поисков и разведки месторождений полезных ископаемых посредством буровых скважин; применяется также при инженерно-геологических и гидрогеологических изысканиях.

Для разведки месторождений, залегающих вблизи от поверхности, а также при инженерно-геологических изысканиях в мягких и рыхлых породах используют неглубокое бурение без промывки (вибрационное — виброзондами и виброгрунтоносами; шнековое; ударное). При сложном геологическом разрезе применяют комбинированное бурение несколькими способами. Большинство глубокозалегающих месторождений твёрдых полезных ископаемых (угли, руды чёрных и цветных металлов и др.) разведуют с помощью колонкового бурения

Россыпные месторождения и изометрические рудные тела штокверкового строения нередко разведуют посредством ударно-канатного бурения. Для поисков и разведки нефтяных и газовых месторождений используют тяжёлые установки роторного или турбинного бурения

Гидрогеологическое бурение с целью поисков и разведки подземных вод производят с помощью ударно-канатных и самоходных роторных установок.

Изучение геологического разреза осуществляют путём геологической документации и опробования керна или шлама, а также методами комплексного каротажа (электрического, магнитного, радиометрического и др.). Для оценки технического состояния скважины в ней производят измерения (Инклинометрия, кернометрия, Кавернометрия, термометрия и др.

69. Расчет притока подземных вод к водозаборной скважине и выбор места расположения водозабора.

Не рекомендуется размещать водозаборы на участках нижнего бьефа ГЭС, прилегающих к гидроузлу, в верховьях водохранилищ, а также на участках, расположенных ниже устьев притоков водотоков и в устьях подпертых водотоков. Водозаборы нельзя располагать в зоне затопления наземных сооружений паводковыми водами (за исключе­нием крибов), в сейсмических и других районах, где возможны оползневые явления, в результате которых происходит разрушение сооружений. В этих случаях предусматри­вается независимый дополнительный комплекс водозаборных сооружений. Водозабор необходимо размещать лишь в том месте, где имеется реальная возможность организа­ции зоны санитарной охраны. Место забора воды для систем питьевого водоснабжения должно находиться выше по течению реки от населенных пунктов, животноводческих ферм и комплексов, выше выпусков сточных вод, выше стоянок судов, барж. В общем случае водозаборные сооружения должны быть размещены выше мест возможного за­грязнения водоисточника.

Для правильного выбора типа водозабора, используя исходные данные, строят продольный профиль дна и берега реки в створе водозабора, наносят на него все расчетные уровни воды, ледостава и ледохода, указывают толщину ледяного покрова и отметку площадки для строительства. Следует отметить, что такие профили для нескольких створов водозаборов содержатся обычно в материалах предварительных изысканий, предшествующих проектированию.

69. Составление карты гидроизогипс.

Карты гидроизогипс отражают характер поверхности (зеркала) грунтовых вод (рис. 56). Гидроизогипсами называют линии, соединиющиие точки с одинаковыми абсолютными или относительными отметками уровней грунтовых вод. Замеряенные уровни грунтовых вод в скважинах выражают в абсолютных отметках и надписывают над каждой скважиной, а затем методом интерполяции строят гидроизогипсы. Сечение гидроизогипс (частоту их заложения) выбирают в зависимости от масштаба карты и густоты расположения точек замера от 0,5 до 10,0 м, чаще 0,5; 1,0 и 2,0 м.

С помощью карты гидроизогипс (совмещенной с топографической картой) можно выяснить направление и скорость движения грунтового потока в любой точке, а также определить глубину залегания воды (по разности отметок горизонталей и гидроизогипс).

Рис. 56. Карта гидрогизогипс (сплошные линии – горизонтали отметок поверхности Земли; пунктирные линии – уровни подземных вод (гидроизогипсы)