- •1.Общие сведения об геологии
- •2.Строение земли-геосферы,строение тектоносферы
- •3.Физические поля земли.
- •4.Методы определения геологического возроста
- •5.Виды геологических процессов
- •6 Способы изучения геолог процессов, результаты
- •↑Система геологических методов исследований
- •↑Основные направления исследований
- •7. Породообразующие минералы.Классификация
- •8.Физ.Св-ва и виды минералов
- •Цвет минерала
- •Цвет черты
- •Прозрачность
- •Шкала Мооса
- •Удельный вес
- •Магнитность
- •10 Магматизм –определение, виды, подразделение лав, магм
- •Типы вулканических построек
- •Разновидности лавы
- •Карбонатная лава
- •Кремниевая лава
- •Базальтовая лава
- •Разновидности магмы
- •11.Магматические горные породы
- •12.Выветривание
- •13.Продукты выветривания
- •14)Геологическая деятельность ветра
- •Разрушительная деятельность ветра
- •15)Продукты выветривания
- •16)Временные водные потоки
- •1.1 Плоскостной смыв
- •1.2 Линейный размыв
- •21)Геологическая деятельность льда и снега – понятие о хионосфере, типы ледников и их режим.
- •23)Перенос и отложение материала льдом и снегом.
- •24)Продукты деятельности льда и снега(грунты). Водно-ледниковые отложения.
- •25)Причины оледенений
- •30.Осадочные породы, происхождение, классификация.
- •30. Осадочные горные породы – происхождение , классификация.
- •I. Тип компактных монолитных текстур
- •II. Тип слоистых текстур
- •31. Типы осадочных грунтов
- •32. Метаморфизм –определение, виды метаморфизма
- •33. Меаморфические горные породы ( грунты )
- •35. Результаты тектонический движений:
- •37.Предмет и содержание инженерной геологии
- •38. Региональная инженерная геология
- •39. Физико-механические свойства горных пород.
- •40. Горно-геологические массивы
- •40. Горно – геологические массивы:
- •41. Экзогенные геологические процессы и явления:
- •42. Инженерно-геологические процессы и явления:
- •43. Многолетнемерзлые породы, состав, строение и условия залегания:
- •44. Экзогенные геологические процессы в криолитозоне. Плывуны:
- •45. Особенности инженерно-геологических исследований в криолитозоне:
- •1. Простые инженерно-геологические условия.
- •2. Средние по сложности инженерно-геологические условия.
- •3. Сложные инженерно-геологические условия.
- •1. Простые инженерно-геологические условия.
- •2. Средние по сложности инженерно-геологические условия.
- •3. Сложные инженерно-геологические условия.
- •46. Факторы, оказывающие влияние на инженерно-геологические условия:
- •47. Типизация месторождений по инженерно-геологическим условиям:
- •48. Требования к инженерно-геологическому изучению месторождений:
44. Экзогенные геологические процессы в криолитозоне. Плывуны:
Экзогенные геологические процессы в криолитозоне нередко определяются гидрогеологическими условиями. Они тесно связаны с надмерзлотными, межмерзлотными и подмерзлотными водами.
Основными явлениями, связанными с изменением температуры горных пород и влажности являются: морозные пучины, бугры пучения (булгуняхи –гидролакколиты), полигональные образования термокарстовые, солифлюкционные, оползневые, наледные.
Морозное пучение интенсивно развивается в глинистых пылеватых и сильно пылеватых породах за счет промерзания связанной воды и в связи с этим – увеличения объема породы. Коренные пучины очень опасны и требуют постоянного наблюдения, для борьбы с ними выполняются профилактические и капитальные мероприятия.
Профилактические мероприятия заключаются в систематическом наблюдении за развитием пучин, в профилировании железнодорожного полотна путем поднятия рельсов, в наблюдении за состоянием работы поверхностных водоотводов.
Капитальные мероприятия включают осушение пучинистых участков, замену пучинистых пород основной площадки, а также балластного слоя и покрытий дорог.
Бугры пучения представляют собой крупные формы рельефа, встречаются по одному или группами. Их образование связано с наличием таликов над многолетней мерзлотой. При промерзании талика образуется замкнутая масса пород, в пределах которой возникает гидростатический напор, под действием которого породы вздымаются. По своему строению такие бугры напоминают вулкан.
Полигональные образования – это разнообразные формы многоугольников плоских или несколько выпуклых, разграниченных морозобойными трещинами.
Термокарстовые явления – это вытаивание льда в толще пород, в результате чего образуются просадки и озера. Для образования и развития термокарста необходимо два условия: 1) наличие подземных льдов; 2) глубина сезонного оттаивания пород должна превышать глубину залегания подземных льдов.
Солифлюкция представляет собой медленное течение почв, которые по своему гранулометрическому составу представлены пылеватыми разностями.
В криолитозоне происходят и другие процессы: оползни, сплывы, грязевые потоки, сели, лавины и др., которые широко развиты за пределами криолитозоны. Климат для них уже не является главным фактором.
Помимо естественных факторов на развитие экзогенных процессов оказывают и техногенные, вызванные, прежде всего, условиями строительства.
На режим мерзлоты оказывают влияние следующие факторы: 1) тепловой режим зданий и сооружений и технологические особенности эксплуатации; 2) снег отепляющее действует на породы; 3) вырубка леса, распашка земель; 4) грунтовые и поверхностные воды; 5)водохранилища; 6) плотность застройки, ориентация по сторонам света; 7) санитарно-технические коммуникации.
Выбор принципа строительства определяется из условий наибольшей технической целесообразности и экономической выгодности. Возможны два случая: 1) строительство в условиях устойчивого режима мерзлоты, т.е. сохранение отрицательных температур; 2) когда мерзлоту поддерживать нельзя – постепенное и предварительное оттаивание.
Плывуны — это насыщенные водой грунты, при вскрытии приобретающие свойства вязкой жидкости.
Они представляют собой большую опасность при выполнении строительных работ. Если плывуны вскрываются подземными выработками, то они сравнительно быстро заполняют её, а вышележащие массы начинают сдвигаться и тоже приходят в движение.
Плывуны — это слабые, неустойчивые породы, требующие специальных методов ведения строительных работ и специальных мероприятий по обеспечению устойчивости сооружений.
В плывунное состояние могут переходить пески, супеси, лессы, суглинки, озерные илы, глины.
Плывуны очень осложняют процесс проходки горных выработок и строительство сооружений. При проходке котлованов нисходит обрушение их стенок, разжижение грунтов при сотрясении, выполаживание откосов, заплывание котлована грунтом.
Значительные затруднения возникают и при вскрытии плывунов буровыми скважинами. В этом случае в обсадных трубах образуются «пробки» вследствие того, что плывуны из забоя нажины устремляются вверх по обсадной трубе, обволакивают буровой снаряд и происходит его «прихват».
Давление плывунов часто вызывает искривление стволов шахт, разрушает крепление подземных горных выработок.
Проявление плывунности грунтов может привести к деформации и даже разрушению сооружения.
Переход грунтов в плывунное состояние возможен при одновременном сочетании следующих четырех факторов:
благоприятные условия залегания пород;
наличие разностей напоров подземных вод;
определенный состав пород;
определенное состояние рыхлых пород.
Классификация плывунов: истинные и ложные
Истинные плывуны. Группу истинных плывунов составляют рыхлые горные породы - глинистые пески, супеси, суглинки, глины. Они переходят в плывунное состояние не только под воздействием гидродинамического давления, но, главным образом, из-за наличия в их составе минеральных и органических коллоидов. Коллоиды присутствуют в форме коллоидно-дисперсных минералов типа глауконита и монтмориллонита, а также виде гидроокиси Al, Fe и органических соединений. Все они придают частицам плывунов подвижность и, включая большое количество воды, способствуют растяжению структурной сетки.
Это, в свою очередь, обусловливает уменьшение механическое сцепления между частицами. Вода, присутствующая в плывунных грунтах, находится в связанном состоянии, что затрудняет ее удаление.
Истинные плывуны обладают следующими особенностями:
1. Пористость 36-58%, коэффициент пористости 0,67-1,39.
2. Наличие органических и минеральных коллоидов.
3. Наличие частиц размером менее 5 мкм в количестве не менее 3%.
4. Величина максимальной молекулярной влагоемкости превышает 3%.
5. Присутствие коллоидов в составе истинных плывунов обусловливают слабую фильтрационную способность их. Коэффициент фильтрации для истинных плывунов не превышает 10-5-10-4 см/с (0,9-9 см/сут). Чрезвычайно слабая водопроницаемость их и большая водоудерживающая способность исключает возможность осушения плывунов обычными способами.
6.Истинные плывуны обладают очень низким сопротивлением сдвигу. Предельное сдвигающее напряжение не превышает 0,005 МПа.
7.Влажность истинных плывунов близка к пределу текучести.
8.Угол естественного откоса изменяется от (3-4)° до (8-9)°.
9.Плотность истинных плывунов составляет 1,8-2,2 г/см3.
10.Истинные плывуны своеобразно ведут себя при забивке в них свай. При частых ударах небольшой силы плывун приходит в движение и свая легко погружается в грунт. После окончания забивки происходит остановка подвижек и свая приобрела большую несущую способность.
11.Кусочек плывуна, извлеченный из котлована, имеет вид слабовлажного грунта, вода из него не выступает, но если по нему похлопать ладонью, он расплывается и растекающиеся рая каплями падают с руки.
12.При высыхании истинные плывуны сильно цементируются вследствие склеивающего действия коллоидов.
Внешне истинные плывуны обнаруживаются по следующий характерным признакам:
При взмучивании в дистиллированной воде истинный плывун образует суспензию, которая не осаждается в течение ряда месяцев.
В истинных плывунах благодаря наличию коллоидных частиц вода в котлованах обычно мутная.
Ложные или псевдоплывуны представляют собой преимущественно среднезернистые или тонкозернистые пески. Переход их в плывунное состояние происходит под влиянием гидродинамического давления потока подземных вод т.е. в результате наличия гидравлического градиента, возникающего при вскрытии выемки, котлована, траншеи, который, взвешивая частицы грунтов, устраняет трение между ними.
Признаки псевдоплывунов:
1.При взмучивании в дистиллированной воде ложный плывун образует суспензию, которая осветляется в десяти сантиметровом слое в течение 2-3 дней;
2. В котлованах, вскрывающих ложные плывуны, вода прозрачная или слабо мутная, быстро светлеющая;
3. Ложные плывуны сравнительно хорошо отдают воду, и при естественном или искусственном снижении гидравлического (напорного) градиента они легко переходят в устойчивое состояние.