48. Сезонная мерзлота и процесс пучения с ней связанный. Пучинистые грунты. Меры борьбы с пучением.

СЕЗОННАЯ МЕРЗЛОТА - мерзлота, возникающая в холодный период года (с длительностью существования менее года), в течение теплого периода грунты, или почва, оттаивают.Пучинистый грунт – это такой грунт, который подвержен морозному пучению. Величина, которая показывает, насколько грунт склонен к пучению, - это степень морозной пучинистости, которая определяется как относительное изменение объема грунта при промерзании:

E = (H – h) / h,

Где E – степень пучинистости, H – высота мерзлого (вспучившегося) грунта, h – высота грунта до замерзания.

Степень пучинистости показывает, на какую величину изменяется объем грунта при промерзании. Пучинистыми называют грунты, у которых степень пучинистости больше 0,01, т.е. это такой грунт, который при промерзании на глубину 1 м увеличивается в объеме более чем на 1 см.

Пучение происходит из-за того, что содержащаяся в грунте влага замерзает, а, как известно, лед имеет меньшую плотность, нежели вода, и поэтому занимает больший объем. Увеличение объема воды при замерзании и приводит к пучению, поэтому какие грунты пучинистые, а какие нет, зависит от содержания в них воды: чем ее больше в грунте, тем сильнее он вспучивается. К пучинистым относятся всеглинистые грунты: глины, суглинки и супеси. В отличие от песка, глина имеет много пор и хорошо удерживает в себе влагу, вода не просачивается между мельчайшими частицами глины и не уходит в более глубокие слои земли. Поэтому чем больше содержание глины, тем более пучинистым является грунт.

Пучинистость грунта определяется его составом, пористостью, а также уровнем грунтовых вод. Так и глинистые грунты, мелкие и пылеватые пески относятся к пучинистым грунтам, а крупнозернистые песчаные и гравийные грунты - к непучинистым.

Все меры борьбы с пучением пород горных выработок могут быть подразделены на пять групп:

1) использование благоприятных горно-геологических и технических условий (проведение выработки вприсечку к выработанному пространству; проведение выработки позади очистного забоя; проведение выработки в обрушенных и уплотненных породах);

2) укрепление пород (применение анкерной крепи; полимерное упрочнение почвы и использование смол);

3) разгрузка породного массива (взрывощелевая разгрузка породного массива; управление устойчивостью горной выработки взрывной бутовой полосой; устройство разгрузочных щелей; разгрузка массивов горных пород с помощью выбуривания пласта; торпедирование пород кровли в выемочных выработках);

4) комбинированные способы (активная разгрузка с последующим упрочнением; взрывоукрепление; разгрузка пород почвы буровзрывным способом с последующим применением усиливающих крепей);

5) специальные методы борьбы.

50. Инженерно-геологические изыскания для строительства, их цель, задачи и методы.

Изыскания бывают разными в зависимости от вида строительства. Например, бывают инженерно-геологические изыскания для зданий I и II уровней ответственности: жилых домов, офисных центров, торговых центров, детских садов, школ, спорткомплексов и т. д. Под такими изысканиями подразумевают разработку проекта, непосредственно строительство, реконструкцию и обследования.

Отдельно выполняются инженерно-геологические изыскания для индивидуального строительства при постройке загородных домов, коттеджей, бассейнов и бань, гаражей и т. д. Также инженерно-геологические изыскания необходимы для проектирования складов, ангаров, навесов, очистных сооружений и других сооружений, которые относятся ко II и III уровню ответственности. Инженерно-геологические изыскания позволяют разработать проект, выбрать местоположение здания, застроить большие территории, обследовать территории, на которых планируется строительство и т. д.

Инженерно-геологические изыскания позволяют в комплексе изучить рельеф, гидрогеологические и геоморфологические условия, геологическое строение, состояние, состав и свойства грунтов, изменение условий застроенных территорий, геологические и инженерно-геологические процессы, составить прогноз относительно изменений инженерно-геологических условий, которые могут произойти при взаимодействии объектов с геологической средой. В результате данного прогноза можно получить достаточное количество необходимых материалов для разработки проекта, строительства объектов и их эксплуатации. В ходе инженерно-геологических изысканий собираются и обрабатываются материалы изысканий, полученные ранее. Выполняются маршрутные наблюдения или рекогносцировочное обследование, геофизические и гидрогеологические исследования, различные полевые исследования подземных вод и грунтов (это могут быть штамповые испытания, динамическое и статическое зондирование). Обследуются грунты оснований уже существующих сооружений и зданий. Бурятся инженерно-геологические скважины, проводится камеральная обработка материалов и составляется прогноз изменений инженерно-геологических условий. Оценивается возможный риск, который могут заключать в себе геологические и инженерно-геологические процессы. Составляется технический отчет.