
- •«Томский политехнический университет»
- •Т.Я. Емельянова
- •Инженерная геодинамика
- •Предисловие
- •Инженерная геодинамика, ее содержание, задачи и методы
- •Общая характеристика современных геологических процессов и явлений как проявления динамики геологической среды
- •Определение геологических процессов и явлений как объекта инженерной геодинамики
- •Инженерно-геологические классификации геологических процессов и явлений
- •Количественная оценка развития современных геологических процессов и явлений
- •Содержание инженерно-геологической оценки геологических и инженерно-геологических процессов и явлений
- •Инженерно-геологические условия как условия и факторы развития современных геологических процессов
- •Определение понятия инженерно-геологические условия
- •3.2. Горные породы и их роль в развитии геологических процессов
- •Тектоника и неотектоника
- •Геоморфологические условия
- •Подземные воды и современные геологические процессы и явления
- •Современные методы прогнозирования геологических процессов и явлений с целью рационального использования и охраны геологической среды
- •Инженерно-геологическая характеристика оползней
- •5.1 Общая характеристика оползней
- •Причины нарушения устойчивости пород на склонах и образования оползней
- •Факторы развития оползней
- •Динамика и механизм оползневого процесса
- •Инженерно-геологические классификации оползней
- •Прогноз устойчивости склонов и развития оползней
- •Основные задачи и содержание инженерно-геологического изучения оползней
- •Противооползневые мероприятия
- •Заболачивание и болота
- •Определение понятий
- •Закономерности заболачивания суши и образования болот
- •6.3. Условия и факторы развития болот
- •Инженерно-геологические классификации болот
- •Характеристика болотных отложений
- •Опасность, риск и ущерб от природных и техногенных (антропогенных) геологических процессов
- •Понятие об опасности, риске и ущербе
- •Методы оценки и прогнозирования опасности и риска экзогенных геологических процессов
- •8. Геологические процессы и явления западной сибири
- •Геологические процессы и явления, обусловленные деятельностью поверхностных вод
- •Геологические процессы и явления, обусловленные деятельностью подземных вод
- •Геологические процессы и явления, обусловленные деятельностью поверхностных и подземных вод
- •Геологические процессы и явления, обусловленные действием гравитационных сил на склонах
- •Геологические процессы и явления, обусловленные деятельностью ветра (эоловые процессы)
- •Районирование территории Западной Сибири по развитию комплексов современных геологических процессов и явлений
- •Заключение
- •Список литературы
- •Содержание
- •Инженерная геодинамика
- •Томский политехнический университет Система менеджмента качества Томского политехнического университета сертифицирована national quality assurance по стандарту iso 9001:2000
Примером
региональной классификации может
служить классификация процессов и
явлений В.Т. Трофимова и Фирсова Н.Т.
для Западной Сибири, составленная также
на генетической основе [34].
Значение
классификаций всех четырех групп:
Обоснование,
выбор методики изучения.
Выбор
методов прогноза процессов.
Выбор,
обоснование мероприятий по защите от
их неблагоприятного воздействия.
Применение
ЭВМ для решения многих сложных задач
изучения процессов.
Для
решения практических задач инженерной
защиты территорий и сооружений от
опасных геологических процессов общая
классификация геологических процессов
и явлений представлена в СНиП 2.01.15-90
[29]. Основой ее является классификация,
разработанная Золотаревым Г.С. [3].
При
изучении геологических и
инженерно-геологических процессов и
явлений для выяснения многих вопросов
проводится количественная оценка
характера развития процессов. Впервые
показатели для количественного изучения
процессов и явлений были предложены
Емельяновой Е.П. [4]. Она предложила
оценивать количественно следующие
особенности развития процессов (табл.
6).
13
Количественная оценка развития современных геологических процессов и явлений
Объект изучения |
ПОКАЗАТЕЛИ |
|
Интенсивность развития |
Активность развития |
|
Процесс |
1. Продолжительность цикла и его стадий |
1. Количество вновь образующихся форм или повторений цикла в единицу времени или на единицу площади |
2. Скорость процесса |
||
3. Скорость денудации или аккумуляции под действием данного процесса |
||
Формы, образованные процессом (явления) |
4. Количество форм на единицу площади и их размеры |
2. Отношение количества свежих форм к их общему количеству |
5. Доля или процент площади, или длины, или объема, занятых формами от общей площади или длины, или объема участков их развития |
Ниже
приводятся некоторые показатели
развития различных геологических
процессов и явлений, определяемые при
их изучении.
Для
селей
К*
=
Е
Ls
Е
Le
(1)
где
К8 - коэффициент интенсивности
селепроявлений, ELs
- общая длина селевых потоков в селевом
бассейне, ZLE
- общая длина водотоков и понижений в
селевом бассейне.
Для
оврагов
К
- S°
•
Ко1 •
Sm
Ко2
- Ко3
-
Srn
n°
Srn
(2)
(3)
(4)
где
Ко - коэффициент заовраженности
территории, S0 -
площадь оврагов, ELQ
- общая длина оврагов на территории, по
- общее количество оврагов, Sm
- площадь изучаемой территории.
Для
оползней
Kon1 s
’
Sm
_
n°
Kon2 "т-,
(5)
(6)
где
Kon -
коэффициент пораженности территории
оползнями, S и n
- то же, что для оврагов.
14
Для
карста
n
P
= -, (7)
S
где
P - показатель степени
закарстованности территории, n
- количество карстовых форм рельефа на
поверхности, S - площадь
изучаемой территории.
n
P
= , (8)
S
* t
где
P - показатель вероятности
появления форм карста на единице площади
территории в единицу времени, (год), t
- время наблюдения за развитием карста
(несколько лет).
S
* t
t'
=—, (9)
n
где
t' - время, необходимое
для образования одной формы карста на
единице площади за 1 год.
З
= —, (10)
V
где
З - коэффициент закарстованности массива
пород, и - объем карстовых форм рельефа,
V - объем изучаемого массива пород.
А
=— (11)
V
где
А - коэффициент активности развития
карста; и - объем вынесенной из массива
породы, в % (за 1000 лет); V - объем изучаемого
массива горных пород.
Для
болот
Кб=
S6, (12)
Sm
где
Кб - коэффициент заболоченности
территории, S6 -
суммарная площадь болот.
В
настоящее время вопрос количественной
оценки развития процессов активно
разрабатывается многими исследователями.
Но чаще всего определяется так называемый
коэффициент пораженности территории
процессами, определяемый как показатель
5 табл. 7. Данный показатель может
определяться по результатам
экспериментальных наблюдений, натурных
измерений, либо по картографическому
материалу. По показателям пораженности
территории процессами составляются
карты интенсивности развития геологических
процессов, которые используются для
размещения строительства и прогнозирования
дальнейшего развития процессов.
Наиболее
удачная классификация территорий по
пораженности ее экзогенными геологическими
процессами разработана и предложена
для практического использования Шеко
А.И. и Кюнтцелем В.В. (табл. 7).
Эта
классификация в настоящее время
используется при составлении карт
инженерно-геологического районирования
территорий интенсивности развития
геологических процессов.
Кроме
перечисленных показателей, при
характеристике процессов необходимо
определять морфометрические показатели
(размеры), скорость размыва, движения
и другие частные характеристики.
15
№ п/п |
Категория (пораженности территории) |
Коэффициент пораженности |
1 |
Не поражена |
Форм нет |
2 |
Весьма слабая |
Единичные формы |
3 |
Слабая |
0,01 - 0,2 |
4 |
Средняя |
0,2 - 0,4 |
5 |
Сильная |
0,4 - 0,6 |
6 |
Очень сильная |
0,6 - 0,8 |
7 |
Весьма сильная |
> 0,8 |
Многие
количественные характеристики
положены в основу классификации
территорий по категориям опасности
природных процессов (табл. 8), которые
рекомендуются СНиП 22-01-95 «Геофизика
опасных природных воздействий»
определять при проектировании
строительства для установления
возможности и целесообразности
строительного освоения территории,
выбора конструктивных и технологических
решений строительства и разработки
защитных мероприятий.
Таблица
8
Категории
опасности природных процессов
(фрагмент)
Приложение
5 СНиП 22-01-95 |
Категории опасности процессов |
|||
чрезвычайно опасные (катастрофические) |
весьма опасные |
опасные |
умеренно опасные |
|
ОПОЛЗНИ |
||||
Площадная поражен-ность территории, % |
более 30 |
11-30 |
1-10 |
0,1-1 |
Площадь разового проявления на одном участке, 2 км |
1-2 |
1-0,5 |
0,01-0,5 |
менее 0,01 |
Объем захваченных по-род при разовом прояв-лении, млн м3 |
10-20 |
5-10 |
0,001-5 |
до 0,001 |
Скорость смещения |
до 5 м/с |
до 2 м/с |
1-2 м/с (1-10 м/сут) |
1-5 м/сут (5-10 м/мес) |
Повторяемость, ед. в год |
0,01-0,1 |
0,1-0,25 |
0,25-0,75 |
1 |