Задание 2

На рис. 5 приведен поперечный разрез речной долины и указан геологический возраст горных пород. Назовите элементы долины, попадающие в разрез, и объясните возможные условия их образования. Какие геологические процессы преобладали в разные периоды формирования речной долины?

В поперечном разрезе речной долины (рис. 5, г) выделяется русло (1), пойма (2), заливаемая в период па­водков, первая (3) и вторая (4), коренной берег (5). В посленеогеновое время и до начала среднего звена плейстоцена речная долина в районе разреза испытывала преимущественно тектонический подъем (или существенно опускался базис эрозии реки), о чем свидетельствует глубокий эрозионный врез в неоге­новых коренных породах. Когда уровень реки был примерно на отметке первой надпойменной террасы (Q₂), скорость тектонического подъема резко уменьшилась (или подъем временно прекратился), что способствовало усилению процессов боковой эрозии и аккумуляции осадков с образованием цокольной террасы (4). В позднеплейстоценовое время Q₂ подъем возобновился, возникла глубокая речная долина, затем до начала верхнеплейстоценового времени происходило накопление осадков с образованием аккумулятивной террасы (4). В позднеплейстоценовую эпоху Q₃ территория вновь испытала подъем и возникла глубокая речная долина. До начала голоценовой эпоху образовалась аллювиальная терраса (3). С начала современного времени базис эрозии реки испытывает подъем, образуется речная пойма (2), заполненная современными аллювиальными отложениями, частично размывается первая речная терраса.

Задание 3

Постройте геологический разрез по данным бурения скважин 1, 2, 3, 4 (табл. 3), расположенных по одной прямой на расстоянии 50 м друг от друга, и ответьте на вопросы. Примите масштабы: горизонтальный 1:1000; вертикальный 1:200.

Вопрос: Какой геологический процесс может активизироваться после начала эксплуатации отстойника? В чем он будет выражаться?

Синей кривой показан водоносный горизонт.

После начала эксплуатации отстойника возможны оползневые процессы за счет изменения водосодержания в водоносном горизонте.

Задание 4

На берегу озера в районе скважин 5а и 5б строится ороси­тельная система с использованием для орошения подземных вод. Скважина 6 расположена рядом с подлежащим реконструкции заброшенным зданием XVI в., с подвалами глубиной до 2 м, с фундаментами, заглубленными на 0,3 м ниже пола подвала. Кровля здания нарушена, в подвале периодически скапливается вода, в стенах имеются трещины. По данным бурения скважин 5 и 6 (табл. 3) и топографическому профилю (рис. 6) постройте геологический разрез и ответьте на вопросы.

Вопрос: Какие геологические процессы и где могут возникнуть, если на озерной террасе бу-дет действовать оросительная система по всей площади?

Возможны оползневые процессы за счет изменения водосодержания в водоносном горизонте: возможно скольжение озерной террасы по склону.

.

Задание 5

Пользуясь рисунком 7 объясните причины образования оползней, их морфологию и строение. По каким признакам классифицируются оползни? Приведите примеры этих классификационных признаков и классификаций. Какие бывают противооползневые сооружения и мероприятия?

Рис. 7. Ступенчатый оползень в разрезе (а) и плане (б): 1 – бровки отрыва; 2 – стенка отрыва; 3 – оползневые тела; 4 – валы выпучивания; 5 – трещины; 6 – поверхность скольжения; 7 – язык оползня

Оползень — отделившаяся масса рыхлых пород, медленно и постепенно или скачками оползающая по наклонной плоскости отрыва, сохраняя при этом часто свою связанность, монолитность и не опрокидывая при этом свой грунт. Оползни возникают на склонах долин или речных берегов, в горах, на берегах морей, самые грандиозные на дне морей. Наиболее часто оползни возникают на склонах, сложенных чередующимися водоупорными и водоносными породами. К примеру, на рисунке 7 показано чередование водоупорных горизонтов (глин и суглинков) с водовмещающими (песчаниками и супесями).

Причиной образования оползней является нарушение равновесия между сдвигающей силой тяжести и удерживающими силами. Оно вызывается:

-увеличением крутизны склона в результате подмыва водой;

-ослаблением прочности пород при выветривании или переувлажнении осадками и подземными водами;

-воздействием сейсмических толчков;

-строительной и хозяйственной деятельностью.

Оползни обычно возникают на склонах, сложенных чередующимися водоупорными (глинистыми) и водоносными породами. Смещение блоков породы объёмом в десятки м³ и более, на крутых склонах происходит в результате смачивания поверхностей отрыва подземными водами.

По мощности оползневого процесса, то есть вовлечению в движе­ние масс горных пород, оползни делятся на малые — до 10 тыс. м³, средние — 10-100 тыс. м³, крупные — 100—1000 тыс. м³, очень крупные — свыше 1000 тыс. м³.

Поверхность, по которой оползень отрывается и перемещается вниз, называется поверхностью скольжения или смещения; по её крутизне различают:

-очень пологие (не более 5°), напр., подводные;

-пологие (5°-15°);

-крутые (15°-45°).

По глубине залегания поверхности скольжения различают оползни:

-поверхностные — не глубже 1 м — оплывины, сплавы;

-мелкие — до 5 м;

-глубокие — до 20 м;

-очень глубокие — глубже 20 м.

Классификация оползней (по Саваренскому) по положению поверхности смещения и сложению оползневого тела:

Асеквентные (в некоторых источниках указываются как секвентные) — возникают в однородных неслоистых толщах пород; положение криволинейной поверхности скольжения зависит от трения и смещения грунтов;

Консеквентные (скользящие) — происходят при неоднородном сложении склона; смещение происходит по поверхности раздела слоёв или трещине;

Инсеквентные — возникают также при неоднородном сложении склона, но поверхность смещения пересекает слои разного состава; оползень врезается в горизонтальные или наклонные слои.

Противооползневые мероприятия. 

Принцип использования комплексных решений для борьбы с оползневыми явлениями на автомобильных дорогах является, как показала практика, единственно возможным для достижения положительного результата. Разработка проектных решений в виде комплекса противооползневых мероприятий основана на тщательном изучении результатов инженерно-геологических изысканий и данных оценки устойчивости склонов и откосов в рамках рассмотренных расчётных схем. Комплекс мероприятий проектируют и осуществляют с целью устранения или недопущения развития оползневых процессов и направлен он против основной причины и сопутствующих факторов, которые в той или иной степени влияют на развитие оползней в каждом конкретном случае. Комплекс включает следующие мероприятия: конструктивные, технологические и эксплуатационные.

К конструктивным относятся решения по регулированию подземного и поверхностного стока (дренажи, водоотводные канавы), укреплению склонов и откосов; удерживающие противооползневые сооружения в виде подпорных стенок, буронабивных или забивных свай, анкерных затяжек, контрфорсов, контрбанкетов, армогрунтовых композиций.

Технологические мероприятия включают общую и частные технологии, последовательность их использования и оснащение необходимой техникой.

Эксплуатационные мероприятия включают профилактические и ремонтные работы для обеспечения нормального функционирования участка автомобильной дороги в пределах оползневого склона и прежде всего дренажных и водоотводных сооружений, а также удерживающих конструкций.

Лабораторная работа 6

ИНЖЕНЕРНО-ГЕОЛОГИЧЕСКИЕ ИЗЫСКАНИЯ.

СОДЕРЖАНИЕ ИНЖЕНЕРНО-ГЕОЛОГИЧЕСКОГО ОТЧЕТА

Задание 1

Ниже перечислены основные виды работ, входящие в состав инженерно-геологических изысканий. Охарактеризуйте содержание и назначение видов работ, а также основные методы получения инженерно-геологической информации о районе изысканий.

Вариант 4: Горнопроходческие работы. Буровые работы. Геофизические работы.

Горнопроходческие работы — комплекс работ по проведению подземных горных выработок для геологической разведки, добычи полезных ископаемых, строительства подземных сооружений.

Буровые работы – это комплекс мероприятий по разрушению пород грунта с целью исследования геологических особенностей территории для последующего строительства, а также обустройства скважин с целью добычи полезных ископаемых или воды.Выполняются с помощью специализированного оборудования: буровые установки, средства механизации, силовые агрегаты, электро и пневмооборудование, бурильные трубы и долота.

Геофизические работы – комплекс физических методов, используемых для изучения горных пород в околоскважинном и межскважинном пространствах, а также для контроля технического состояния скважин. Геофизические исследования скважин делятся на две весьма обширные группы методов - методы каротажа и методы скважинной геофизики. Каротаж, также известный как промысловая или буровая геофизика, предназначен для изучения пород непосредственно примыкающих к стволу скважины (радиус исследования 1-2 м). Часто термины каротаж и ГИС отождествляются, однако ГИС включает также методы, служащие для изучения межскважинного пространства, которые называют скважинной геофизикой. Исследования ведутся при помощи геофизического оборудования. При геофизическом исследовании скважин применяются все методы разведочной геофизики.