Развитие карста
Наиболее характерны для карста отрицательные формы рельефа. По происхождению они подразделяются на формы, образованные путём растворения (поверхностные и подземные), эрозионные и смешанные. По морфологии выделяются следующие образования: карры, колодцы, шахты, провалы, воронки, слепые карстовые овраги,долины, полья, карстовые пещеры, подземные карстовые каналы. Для развития карстового процесса необходимы следующие условия:
а) наличие ровной или слабо наклонной поверхности, чтобы вода могла застаиваться и просачиваться внутрь по трещинам;
б) толща карстующихся пород должна иметь значительную мощность;
в) уровень подземных вод должен стоять низко, чтобы было достаточное пространство для вертикального движения подземных вод;
г) минерализация воды на входе в грунт должна быть меньше растворимости породы
44.Плывуны. Меры борьбы с ними при проходке котлованов.
Плыву́н — насыщенный водой грунт (обычно пески или супеси), который способен разжижаться под механическим воздействием на него, при вскрытии их котлованами и другими выработками.
Истинные плывуны
Часто плывунные свойства проявляют пылеватые пески и супеси, насыщенные водой, содержащие в большом количестве очень мелкие частицы (глинистые иколлоидные), 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.
Борьба с плывунами сводится к их осушению. При проходке тоннелей, горных выработок и др. применяют особые меры защиты их от плывунов (специальные щиты, кессоны, замораживание и т.п.).
45. Лёсс. Распространение лёссовых отложений.
Лёсс— осадочная горная порода, неслоистая, однородная известковистая, суглинисто-супесчаная, имеет светло-жёлтый или палевый цвет.
Лёсс залегает в виде покрова: от нескольких метров до 50—100 м — на водоразделах, склонах и древних террасах долин.
По своему составу лёсс относится обычно к суглинкам, реже к супесям. Крупные частицы в лёссе состоят преимущественно изкварца и полевого шпата, в меньшем количестве — из слюд, роговой обманки и т. д. В отдельных прослоях изобилуют зёрнавулканического пепла, переносившегося ветром на сотни километров от места извержения. Тонкие частицы в лёссе состоят из различных глинистых минералов (гидрослюда, каолинит, монтмориллонит). В лёссе иногда встречаются известковистыеконкреции, раковины наземных моллюсков и кости млекопитающих, особенно грызунов и мамонта.
Граница распространения лёссовых пород в горных областях обычно достигает высот с абсолютными отметками до 2000 м. Граница высотного распространения лёсса для различных территорий сильно отличается. Так, на Карпатах они распространены до высоты 500 — 600 м, па Кавказе - до 1000 — 1500 м, в горных системах Средней Азии — до 3200 м, а в отдельных случаях до 4500 м (по данным И. И. Трофимова). В разрезе четвертичных отложений лёссовые породы часто фациальное замещаются горно-гляциальными отложениями.
Лёссовые отложения встречены па шельфе Азовского и Черного морей (на участках современных опусканий). Так, на шельфе Азовского моря буровые скважины на отметках 5 — 10 м вскрыли лёссовую толщу мощностью более 6 — 10 м (Южное Приазовье). На шельфе Черного моря также фиксируются лессовые отложения, имеющие мощность до 18 м.
Лёссовые породы отсутствуют, либо встречаются в виде островных маломощных горизонтов в пределах следующих территорий: - на территории последнего позднеплейстоценового оледенения в европейской части России. Лёссовые породы развиты южнее границы. Е. М. Сергеевым, В. С. Быковой, Г. И. Воробьевым показано, что их особенности и в частности просадочность зависят от того, между какими границами оледенений они находятся; - в областях голоценовых регрессий моря, за исключением ранее указанного примера; - в высокогорьях и среднегорьях, на участках крутосклонного рельефа, на возвышенностях и плато при выходе на поверхность до четвертичных отложений; - на заболоченных флювиогляциальных низменностях сложенных песчаными породами; - в пределах песчаных и каменистых пустынь в условиях типичного аридного климата; - на обширных территориях Севера страны, Среднесибирского плоскогорья, Дальнего Востока, Западного Причерноморья и некоторых других районов, на которых либо формировались другие типы четвертичных пород, либо по ряду причин лёссовый покров был уничтожен; - на низких пойменных террасах рек; - в областях с высокой энергией рельефа и обильными атмосферными осадками, в условиях субтропического климата, например, в Западном Причерноморье.
Просадочные явления в лёссовых породах.
Во-первых, лёссовые породы до момента просадки обладают высокой пористостью и малой влажностью. После просадки величина их пористости уменьшается, а степень водонасыщенности увеличивается.
Во-вторых, просадочные лёссовые породы обладают малой гидрофильностью. Низкая гидрофильность просадочных лёссов обусловливается их гранулометрическим и минералогическим составом: высоким содержанием частиц крупной пыли и незначительным количеством глинистых частиц, а также присутствием карбоната кальция в количествах более 10%; часто среди частиц глинистой фракции присутствуют такие минералы, как кварц, каолинит и др.
В-третьих, у просадочных лёссов отмечается несколько повышенное содержание легко водорастворимых солей, которые, откладываясь на контакте между частицами, придают им дополнительную связность.
Сопоставляя указанные факты, можно представить в общих чертах явление просадки так. Вода, попадая в недоуплотненную лёссовую породу с большой пористостью, размягчает и частично растворяет соли на контакте между частицами, благодаря чему связи между ними нарушаются. Частицы получают возможность перемещаться в новое положение равновесия при данном давлении, что и вызывает уменьшение объема и просадку породы. Таким образом, просадочность по существу является доуплотнением лёссовых пород, которое в известной степени зависит от давления, испытываемого породой при замачивании. Величина просадочности закономерно изменяется с ростом нагрузки на грунт: до давлений в 3—4 кГ/см2 она увеличивается, а при больших давлениях уменьшается. Лёссы, уплотненные давлением порядка 10—15 кГ/см2, теряют способность к просадке.
47.Вечная мерзлота: её строение, распространение и свойства.
Вечная мерзлота
многозначный, неопределённый термин, распространяемый на: явление охлаждения горных пород верхней части земной коры до нулевой и отрицательной температуры; сами горные породы, отвердевшие в результате замерзания находящейся в них влаги; толщу (слой) или зону (область горизонтального распространения) не оттаивающих длительное время горных пород и т.д.
Россия – территория с наибольшим распространением вечной мерзлоты. На зоны многолетнемёрзлых грунтов приходится более 60% территории страны; в основном это территория Средней и Восточной Сибири и северной части Дальнего Востока.
Площадь распространения многолетнемёрзлых пород составляет до 25% всей суши земного шара и более 65% площади Российской Федерации. Сплошное распространение многолетнемёрзлых пород наблюдается в Антарктиде и на прилегающих к ней островах, в Гренландии, а также на высокогорных участках в Южной Америке и в Африке
48. Сезонная мерзлота и процесс пучения с ней связанный. Пучинистые грунты. Меры борьбы с пучением.
Сезонная мерзлота - Мерзлота, возникающая в результате сезонных колебаний температуры. Длительность существования сезонной мерзлоты менее одного года.
Деформации морозного пучения - результат воздействия на конструкцию так называемых нормальных и касательных сил. Первые возникают под подошвой фундамента в результате замерзания и увеличения объема пучинистого грунта, вторые - из-за вертикального смещения грунта, примерзшего к боковым поверхностям фундамента или к стенам подвала. Кроме того, увеличившийся в объеме замерзший грунт начинает давить перпендикулярно поверхности стен подвалов, вызывая деформацию фундаментов в горизонтальном направлении.
Процесс пучения усиливается при увеличении влажности пучинистых грунтов в результате атмосферных осадков (в частности, обильных осенних дождей), при капиллярном поднятии влаги и повышении уровня грунтовых вод.
Грунт пучинистый — дисперсный грунт, который при переходе из талого в мерзлое состояние увеличивается в объеме вследствие образования кристаллов льда и имеет относительную деформацию морозного пучения εfh >= 0,01.
меры борьбы с пучением
Сделать качественный дренаж по периметру дома с помощью дренажных труб 2. Вынуть грунт непосредственно примыкающий к фундаменту 3. Сделать отмостку с утеплением экструдированным пенополистиролом. Цель -уменьшить как можно сильнее глубину промерзания почвы рядом с фундаментом
49. Геологические процессы в зоне вечномёрзлых горных пород. Неееееееееееееееееееееееееееееееееееееееееееееееееееееетттттттттттттттттттттттттттттттттт
50. Инженерно-геологические изыскания для строительства, их цель, задачи и методы.