Вопрос 69. Прогноз современных геологических и инженерно-геологических процессов.

Экзогенные геологические процессы могут быть региональными и локальными. В ходе региональных прогнозов определяют вероятность проявления геологических процессов на данной территории; производят районирование по условиям возможной интенсивности их проявления.

В качестве косвенного показателя интенсивности принимается пора-жённость территории экзогенными геологическими процессами (обвалами, осыпями и др.).

Прогнозное районирование производится по составу литолого-стратиграфических комплексов пород, геолого-гидрогеол условиям, сейсмотектонической активности, энергии рельефа и его горизонтальной расчлененности, климатической характеристике и т.д.

Каждый признак по степени влияния на экзогенные геологические процессы (слабое, сильное, среднее) делится на классы, им присваиваются числовые индексы.

Временный прогноз. Заключается в определении видов годовых сезонных и многолетних периодов вероятного проявления экзогенных геологических процессов. Выделяется долговременный региональный прогноз.

Вопрос 70. Объект, задачи и содержание региональной инженерной геологии

Инженерная геологическая съемка является основным видом геологического изучения территории в инженерном отношении на начальной стадии инженерных изысканий. Она представляет собой комплексное полевое исследование, картирование геологического строения, гидро­геологических условий, геоморфологии, геологических процессов и физико-механических свойств пород района предполагаемого строительства. Инженерно-геологические съемки определяются детальностью инженерно-геологических исследований и подразделяются на мелкомасштабные (1:500000-1:1000000), среднемасштабные (1:100000-1:200000), крупномас­штабные (1:25000-1:50000) и детальные (1:10000 и крупнее).

Мелкомасштабные инженерно-геологические карты обычно составляют камеральным путем в результате обобщения материалов более детальных исследований.

Среднемасштабные съемки должны выполняться с целью изучения общих инженерно-геологических условий больших и сравнительно больших территорий и служат основой для их районирования и составления схем комплексного освоения. По материалам таких съемок определяют первоочередные районы, в пределах которых следует развивать более детальные исследования для выбора строительных площадок, трасс дорог и др.

Крупномасштабные съемки производят с целью более детального изучения инженерно-геологических условий определенных районов. Они позволяют решать задачи, связанные с выбором строительных площадок, участков мостовых переходов в данном первоочередном районе. Материалы крупномасштабных съемок обычно служат надежной основой при определении плана разведочных, опытных работ и стационарных наблю­дений.

Детальные съемки выполняются с целью детального изучения инженерно-геологических условий участка или площади, выбранной для за­стройки. Детальная съемка обязательно сопровождается разведочными и другими работами и должна давать полное и точное представление о геологическом строении выбранного участка или площади для застройки на глубину возможного воздействия сооружений.

На выбор масштаба инженерно-геологической съемки влияют степень геологической и инженерно-геологической изученности района и кате­гория сложности его инженерно-геологических условий, стадия инженер­ных изысканий и тип проектируемых сооружений или инженерных работ, размер территории, подлежащей исследованию, а также ее доступность „ обнаженность.

Детальность инженерно-геологической съемки определяется представительностью фактического материала, который получают при ее выполнении, т.е. числом наблюдений за каждым элементом, характери­зующим инженерно-геологические условия территории, детальностью их описания и точностью изображения на карте. Формальным критерием для этого служит среднее число точек наблюдений, которое приходится на 1 см2 карты независимо от ее масштаба.

Инженерно-геологическая съемка территории выполняется на готовой геологической основе, а при ее отсутствии проводится в комплексе с геологической съемкой.

Основными этапами организации съемки являются подготовительный, полевой и камеральный. Главные задачи первого этапа: а) изучение фондовых и литературных материалов, их обобщение, определение мето­дики полевых исследований и порядка сочетания различных видов гео­логических работ; составление программы - проекта и календарного гра­фика полевых работ; в) подбор топографических, аэрофотосъемочных и геофизических материалов; г) укомплектование партии кадрами, оборудо­ванием и снаряжением.

Важнейшим условием правильной организации полевого этапа инженерно-геологической съемки является эффективное сочетание собственно процесса съемки соответствующего масштаба с сопровождающими ее другими видами геологических работ – геофизическими, буровыми и горными, обеспечивающими необходимую детальность и достоверность исследований. Для этого полевые работы должны начинаться с рекогно­сцировочных исследований, в результате которых уточняются план и мето­дика полевых работ.

При рекогносцировочных исследованиях знакомятся с особенностями рельефа, осматривают опорные геологические разрезы и другие важнейшие элементы, характеризующие инженерно-геологические условия (на­пример оползневые участки, распространение карстовых, просадочных, мерзлотных и других явлений). Выполнив рекогносцировку и уточнив план полевых работ, приступают к систематическому, т.е. площадному инженерно-геологическому изучению района. Основой такого изучения являются следующие методы: пересечение по простиранию и вкрест простирания элементов инженерно-геологических условий, их прослеживание и оконтуривание.

План производства съемки, т.е. план размещения маршрутов, которыми покрывается территория, определяется особенностями рельефа местности, обнаженностью горных пород, геологическим строением, рас­пространением подземных вод и их проявлениями, распространением экзо­генных геологических процессов.

При определении направления маршрутов руководствуются топографической картой, аэрофотоснимками, данными рекогносцировки и интерпретации геофизических материалов. Эти же данные служат основой для составления плана геофизических работ, размещения буровых скважин, шурфов и других горных выработок, сопровождающих съемку.

Геофизические работы обычно ставятся с целью получения предварительной информации о распространении и мощности четвертичных отло­жений, особенностях их разреза, о рельефе поверхности коренных пород, особенностях их разреза и распространения отдельных комплексов и типов горных пород, о глубине залегания и распространения подземных вод, многолетней мерзлоты и других данных, характеризующих инженерно-геологические условия.

Горно-буровые работы всегда сопровождают инженерно-геологическую съемку с целью более достоверного и точного изучения инженер­но-геологических условий территорий. Такие работы позволяют уточнить геологический разрез, условия залегания горных пород, их обводненность и физическое состояние (влажность, плотность, консистенцию, выветре-лость и др.) и условия развития экзогенных геологических процессов.

Лабораторные исследования. Съемка, как правило, сопровожда­ется отбором образцов и проб горных пород и воды для соответствующих лабораторных исследований, выявления петрографических особенностей и физико-механических свойств горных пород, химического состава подземных вод и др. Пробы должны отбираться более или менее равномер­но по площади, покрываемой съемкой, и давать возможность характери­зовать и предварительно оценить все типы и разности горных пород, водо­носных горизонтов и качество месторождений строительных материалов. Физико-механические свойства горных пород изучают в лабораторных и полевых условиях при выполнении инженерно-геологической съемки, разведочных и специальных работ.

Отбор проб для лабораторных исследований производят из естественных обнажений, горных выработок и буровых скважин. Проба – это необходимый объем горной породы, взятой по установленным правилам ДПЯ исследования ее состава, строения и физико-механических свойств в лабораторных условиях. Опробование должно производиться преиму­щественно тех групп горных пород, для которых данные лабораторных исследований физико-механических свойств имеют важные или решаю­щие значения при их оценке.

В зависимости от решаемых практических задач пробы горных пород отбирают в виде монолитов, т.е. образцов естественного сложения и влажности, либо образцов нарушенного сложения.

При планировании равномерного опробования горных пород по площади и глубине для отбора проб целесообразно выбирать те обнажения, скважины, горные выработки, которые тяготеют непосредственно к участкам расположения проектируемого объекта и попадают в зону его актив­ного влияния. В этом случае будут учтены не только природные закономер­ности изменения их свойств, но и потребность надежного решения инже­нерных задач, закономерности изменения свойств горных пород в пределах каждого слоя, зоны, подзоны и т.д.

В производственной практике это число проб устанавливается обычно по нормам, приведенным в инструкциях, технических указаниях и руководствах. В этих материалах часто указывается, что число проб должно составлять примерно 10% от числа отобранных образцов, опробоваться должно 30-50% разведочных выработок, в каждой из них из однородного слоя мощностью до 1 м отбирают по одной пробе, а в слоях большей мощностью пробы необходимо отбирать через 1 м.

Для характеристики физического состояния пород (влажности, плотности, консистенции) пробы необходимо отбирать через 20-50 см.

При отсутствии требуемых для расчетов данных следует обеспечивать по каждому выделенному инженерно-геологическому элементу (ИГЭ) получение частных значений в количестве не менее 10 характе­ристик состава и состояния грунтов или не менее 6 характеристик механи­ческих (прочностных и деформационных) свойств грунтов с учетом п. 2.16 СНиП 2.02.01-83.

Для составления инженерно-геологических карт используют набор основных карт: фактического материала, геологических, гидрогеологических, геоморфологических и карт строительных материалов.

Инженерно-геологические разрезы являются важным дополнением карг. Они позволяют выявить инженерно-геологические условия местности на глубине, их строят по карте или по данным буровых скважин и шурфов. В отличие от обычных геологических разрезов на них показывают не только состав, условия залегания и возраст пород, но и их свойства, а также интенсивность развития инженерно-геологических процессов. К каргам прилагаются зарисовки и фотографии, разрезы разведочных выработок, геолого-литологические профили, таблицы лабораторных ана­лизов физико-механических свойств грунтов.

Инженерно-геологическая карта должна быть наглядной и легко читаемой не только геологами, но и проектировщиками, строителями и геодезистами.

При инженерно-геологической съемке в первую очередь необходимо выявлять и отражать на картах закономерности размещения в земной коре горных пород, обладающих различными свойствами. В этом состоит исходное теоретическое положение, основной вопрос методики инженерно-геологической съемки и составления соответствующих карт.

В настоящее время наметились два направления, по-разному определяющие принцип и способ составления инженерно-геологических карт. Согласно первому, в основе инженерно-геологической характеристики территории должен лежать формационный принцип, т.е. выделение формаций и геолого-генетических комплексов горных пород. Согласно второму направлению, в основу инженерно-геологической характеристики и оценки картируемой территории кладется принцип собственно инженерно-геологический, т.е. выделение групп и подгрупп горных пород, существенно различающихся по своим свойствам.

При инженерно-геологическом картировании толщи горных пород делятся на две группы формаций: магматические и осадочные. Группы магматических формаций включают комплекс интрузивных и вулканогенных формаций пород. Группа осадочных формаций – терригенные, кремнистые, соленосные и другие. Перечисленные формации слагаются стратиграфо-генетическими комплексами пород, характеризующимися определенным генезисом и возрастом, в совокупности определяющими главные параметры содержания инженерно-геологических карт, на которых им дается цветовая гамма.

Так, цвет стратиграфо-генетических комплексов коренных пород соответствует цвету формации, их включающей, а четвертичных пород – их генетической принадлежности. Оттенок цвета комплекса, присвоенного

включаюшей его формации, отвечает возрасту комплекса. Густота цвета увеличивается с возрастом.

Общепринятыми индексами показывают генезис и возраст горных пород.

На инженерно-геологических картах рекомендуется отражать характер обводненности стратиграфо-генетических комплексов глубину залегания подземных вод в первом от поверхности стратиграфо-генетическом комплексе и их агрессивность.

При оценке водоносности пород принимаются следующие типы обводненности: водоносный горизонт, водоносный комплекс, водоносная зонатрещиноватости, спорадического распространения.

На инженерно-геологических картах наносятся современные геологи­ческие процессы с учетом условий их развития, генетической принадлеж­ности, а также количественной оценки проявления активности, интенсив­ности и пораженности.

Инженерно-геологические свойства горных пород отражаются на карте в виде показателей параметров физико-механических свойств горных пород.