Министерство образования Республики Беларусь

Учреждение образования

«Брестский государственный технический университет»

Кафедра геотехники и транспортных коммуникаций

Аттестационная работа

по инженерной геологии

Выполнила студентка

строительного факультета

1-ого курса группы Н-13

Пашкевич Г. С.

Проверил:

Шведовский П. В.

Брест 2015

Реферат

Аттестационная работа по инженерной геологии студента строительного факультета группы Н-13 Пашкевич Г. С., кафедра геотехники и транспортных коммуникаций, учреждение образования «Брестский государственный университет».

Объем работы: страниц 30, рисунков 4, таблиц 3.

Ключевые слова: МИНЕРАЛ, ПОРОДА, РАЗРЕЗ, ВОДЫ, ИЗЫСКАНИЕ, ОПИСАНИЕ, ТИПЫ И ФОРМЫ РЕЛЬЕФА, СКВАЖИНА, СТВОР, БУРЕНИЕ, ИНЖЕНЕРНО-ГЕОЛОГИЧЕСКИЕ ИЗЫСКАНИЯ, ЗОНДИРОВАНИЕ, ПОДЗЕМНЫЕ ВОДЫ, ПОДЗЕМНЫЕ СООРУЖЕНИЯ.

В аттестационной работе приведено описание геологического разреза, составлено описание поперечного разреза речной долины. Дано описание водоледникового типа четвертичных отложений. . Составлена сводная таблица свойств и характеристик для грунтов типов слабо-, средне-, хорошо и сильно разложившиеся торфы. Определен характер воздействия и последствия фактора деятельности животных на устойчивость откосов и меры борьбы со склоновыми процессами. Описан вид камеральных работ при инженерно-геологических изысканиях. Дано описание механическому шнековому способу бурения. Составлен для биогенного класса грунта сводный перечень основных нормативно- расчетных характеристик. Дано описание методики проведения динамического зондирования и по данным зондирования, в точке ДЗ-7 оценены свойства грунтов. Описана методика инженерно-геологических исследований для реконструкции зданий и сооружений. Даны общие сведения о геологических процессах. Приведена классификация грунтов по строительным свойствам и приведены особенности инженерно-геологических исследований для градостроительных работ.

Содержание

А. Практические задания ………………………………………………………..

1. Задание 4(вариант к) ……………………………………………………………………………………..................

2. Задание 6 (вариант з)………………………………………………………………………………………………………

3. Задание 9 (вариант 14)…………………………………………………………………………………………………...

4. Задание 10(вариант 10) …………………………………………………………………………………………..

5. Задание 14 (вариант 18)…………………………………………………………………………………………………

6. Задание 16 (вариант 10)………………………………………………………………………………………………..

7. Задание 17 (вариант 13)…………………………………………………………………………………………………

8. Задание 18 (вариант 5)………………………………………………………………..…………………………………

9. Задание 19(вариант 9)……………………………………………………………………………………………………

10. Задание 21 (вариант 3)…………………………………………………………………………………………………

11. Задание 22 (вариант 8)…………………………………………………………………………………………………

12. Задание 24 (вариант 7)…………………………………………………………………………………………………

Б. Теоретические вопросы……………………………………………………….

1.Вопрос 17………………………………………………………………………………………………………………………..

2. Вопрос 46………………………………………………………………………………………………………………………..

3. Вопрос 63………………………………………………………………………………………………………………………..

Литература……………………………………………………………………………....

ПРАКТИЧЕСКИЕ ЗАДАНИЯ:

Задание №4.Составить описание геологического разреза (вариант к)

Согласно рисунку 1 продемонстрирован наиболее характерный тип геологического разреза(вариант к).

Рис.1. Наиболее характерный тип геологического разреза

Территория сложена породами девонского, каменноугольного, пермского, триасового, мелового и неогенового возраста.  Тектоническая деформация произошла в триасовый период или в послетриасовое время (до мелового периода), о чем свидетельствуют смятые в синклинальную складку породы триаса, перми, карбона и девона.

Стратиграфический перерыв наблюдается между триасом и мелом, а также между мелом и неогеном. В юре происходило разрушение верхней части синклинали. В кайнозойское время произошло накопление меловых и неогеновых отложений, залегающих между собой согласно. Толща же кайнозойских пород залегает несогласно по отношению к отложениям более древним.

Задание №6. Составить описание поперечного разреза речной долины(вариант з)

Согласно рисунку 2 продемонстрирован поперечный разрез речной долины (вариант з)

Рис. 2 Поперечный разрез речной долины

Как известно, в речных долинах образуется лестница террас, возвышающихся друг над другом. Они называются надпойменными террасами. Последовательность террас отвечает последовательным циклам эрозии.

Каждый цикл начинается врезанием водного потока и заканчивается выработкой нового днища долины, превращающегося затем в террасу. Самая высокая терраса является наиболее древней, а нижняя самой молодой. Нумерацию террас обычно начинают снизу, от более молодой.

У каждой террасы различают следующие элементы: террасовидную площадку, уступ или склон, бровку террасы, тыловой шов, где терраса сочленяется со следующей террасой или с коренным склоном, в который врезана долина в целом.

Уступ каждой террасы и площадка нижележащей террасы соответствует одному циклу эрозии. Различная степень выраженности уступа террас зависит от их возраста и последующих экзогенных процессов.

В поперечном разрезе речной долины (схема з) выделяется русло, пойма, заливаемая в период паводков, первая и вторая надпойменные террасы, берег. Такой тип речных террас относится к аккумулятивному типу.

Аккумулятивные типы речных террас – это такие террасы, в которых и площадка, и уступ полностью сложены аллювиальными отложениями, а цоколь из коренных пород всегда ниже уровня реки и никогда не обнажается.

Аккумулятивные типы террас – типы речных террас, формирующиеся при устойчивой тенденции к опусканию.

Такое строение свидетельствует о том, что река прошла весь цикл развития от глубинного врезания до формирования поймы с накоплением аллювия, которая в последующем была прорезана и оставлена в виде террасы.

Произошло наложение аллювиальных отложений друг на друга. Аллювий средней эпохи Q₂ слагает только правую часть надпойменной террасы. Это говорит о том, что аллювий более молодого типа, в нашем случае Q₃ – верхней эпохи, размыл мощную толщу Q₂ и , накапливаясь, образовал надпойменную террасу. Ещё ниже залегает слой современной эпохи Q₄ . Этот аллювий слагает пойму и русло реки.

Изучение речных террас, их строение имеет большое научное и практическое значение. Типы террас, высоты их поверхностей и цоколя, состав аллювия, соотношение его различных фаций позволяют судить об истории новейшего развития территории, о климатических изменениях. С аллювиальными отложениями связаны россыпные месторождения многих важных полезных ископаемых.

Задание №9. Составить описание водоледникового типа четвертичных отложений(вариант 14)

К водоледниковым отложениям относятся все отложения, которые образовались в результате таяния и движения ледников. Одной из особенностей морен является присутствие в их составе обломков различного размера. Это связано с динамикой ледников. Нарушения в залегании горных пород (гляциодислокации) также связаны с деятельностью ледников. Наибольшее количество гляциодислокации – Гродненская область(мощность деформационных пород до 240 м.). Выделяются три важнейших типа (фа­ции) морен: основная, абляци­онная и конечная. Основная морена образует­ся преимущественно при дегра­дации или стационарном поло­жении края ледника. Обломоч­ный материал постепенно на­сыщает лед, уменьшает его пластичность и периодически отслаивается в основании лед­никового потока. В связи с тем, что основная морена образу­ется под толщей льда, она в значительной степени уплотнена, содержит большое количество глинистого материала. По на­блюдениям на современных ледниках, скорость накопления основ­ной морены составляет 0,5—2,5 см/год. Абляционная морена накапливается на поверхности ледника в стадии его деградации и в результате таяния льда проектируется на подстила­ющую поверхность. Она отличается большей рыхлостью, увеличе­нием песчаного и грубообломочного материала, что связано со значительной переработкой морены талыми ледниковыми водами. Отмеченные выше текстуры основной морены здесь не наблюдаются. Абляционная морена нередко образует покров на основной мо­рене, и в обнажениях их можно наблюдать совместно. Конечные (краевые) морены образуются у края ледника при его стационарном положении.

Задание №10. Для конкретных инженерно-геологических условий (категория пород по сейсмическим условиям 2 и силе землетрясения – 11-12 баллов) составить прогноз характера разрушения зданий и сооружений и влияния на грунты и режим поверхностных и подземных вод (вариант 10)

Землетрясения — подземные толчки и колебания поверхности Земли, вызванные естественными причинами (главным образом тектоническими процессами) или искусственными процессами (взрывы, заполнение водохранилищ, обрушением подземных полостей горных выработок). Небольшие толчки могут вызывать также подъём лавы при вулканических извержениях.

Ежегодно на всей Земле происходит около миллиона землетрясений, но большинство из них так незначительны, что они остаются незамеченными. Действительно сильные землетрясения, способные вызвать обширные разрушения, случаются на планете примерно раз в две недели. К счастью, большая их часть приходится на дно океанов, и поэтому не сопровождается катастрофическими последствиями (если землетрясение под океаном обходится без цунами).

Землетрясения наиболее известны по тем опустошениям, которые они способны произвести. Разрушения зданий и сооружений вызываются колебаниями почвы или гигантскими приливными волнами (цунами), возникающими при сейсмических смещениях на морском дне.

Международная сеть наблюдений за землетрясениями регистрирует даже самые удалённые и маломощные из них

9 баллов вызывают искривления железнодорожных путей, повреждение

насыпей дорог, разрушение дымовых труб, башен. Большинство зданий

обрушиваются. В грунтах образуются трещины до 10 см; наблюдаются горные обвалы, оползни, небольшие грязевые извержения, в водоёмах большое волнение. В помещениях опрокидывается и ломается мебель. Наблюдается большое беспокойство животных. Землетрясение силой 10 баллов вызывают обрушение многих зданий, дамбы и насыпи получают значительные повреждения, на дорожном полотне трещины и деформации, обрушение труб, башен, памятников, оград. Возникают трещины в грунтах до 1 м. Наблюдается обвал скал и морских берегов. Наблюдается возникновение новых озёр, прибоя и выплёскивания воды в водоёмах и реках. В помещениях многочисленные повреждения предметов домашнего обихода. Животные мечутся и воют.

К 3 категории пород по сейсмическим условиям относятся глины, находящиеся в пласт. состоянии; пески, супеси, суглинки при глубине залегания уровня грунтовых вод h≤4 м.; крупнообломочные породы при глубине залегания уровня грунтовых вод h≤3 м..

Задание №14. Составить сводную таблицу свойств и характеристик для грунтов типов слабо-, средне-, хорошо и сильно разложившиеся торфы (вариант18).

Свойства и характеристики слабо- ,средне- и сильно разложившиеся торфов сведем в таблицу 1.

Таблица 1 Свойства и характеристики слабо- ,средне- и сильно разложившиеся торфов

Показа-тель, Свойства грунтов	Слабо разложив-шийся торф	Средне разложив-шийся торф		Сильно разложив-шийся торф	Хара-ктери-стика
Физичес-кие свойства
Плотность частиц грунта, г/см3	1,1 – 1,8
Плотность грунта, г/см³	До 0,3	0,55 – 1,0
Плотность сухого грунта, г/см³	0,12 – 0,24
Удельный вес частиц, кН/м³	16,2	15,9		15,6
Коэф-фициент пористости	19,6	14,6		7,6
Механи-ческие свойства
Структур-ная прочность,	23	17		15
Относи-тельное сжатие, %	25 – 50
Сопротив-ление разрыву, МПа	0,01 – 0,015
Предельное напряжение на сдвиг, Кпа	Уменьшается с ростом влагосодержания и степени разложения торфа от 3 до 35
Пористость, %	До 96 – 97
Угол внутреннего трения, град	8	11	13
Удельное сцепление, кПа	14	17	10
Зональ-ность, %	От 2 до 80
Водные свойства
Влажная природа, W	10,6	8,4	5,1
Коэффици-ент фильтра-ции, м/сут	До 2,5					Величина, хара-ктеризу-ющая водопро-пускную способ-ность.
По относи-тельному содержа-нию органи-ческих веществ	От 1 до 25%	От 25 до 40%	От 40 до 50%

Задание №16. Определить характер воздействия и последствия фактора деятельности животных на устойчивость откосов и меры борьбы со склоновыми процессами(вариант 10)

На устойчивость откосов влияют следующие действующие факторы: ненарушенные рыхлые породы, условия залегания, гидрогеологогические условия, выветривание, профиль откоса, морфологические условия, нагрузки, технические воздействия, растительность, деятельность животных.

Каждый из этих факторов влияет на устойчивость откосов, многие из этих факторов взаимосвязаны.

Вследствие деятельности животных происходит образование пустот, разрыхление.

Это приводит к эрозии, увлажнению почвы и её осадке. Всё вышеперечисленное крайне нежелательно, так как приводит к разрушению откосов.

Впоследствии неустойчивые откосы могут стать причиной различных склоновых процессов, таких как обвалы, оползни и т.п.

Задание №17. Описать вид камеральной работы при инженерно-геологических изысканиях(вариант 13)

Камеральные работы – всесторонняя научная обработка и обобщение материалов, собранных в процессе полевых топографических, геологических и др. специальных исследований какой-либо территории или каких- либо геологических объектов.

В процессе камеральных работ составляются сводные отчеты и графические, табличные и текстовые документы, отражающие результаты проведенных полевых работ.

Требования к камеральным работам устанавливаются действующими инструкциями и положениями в зависимости от целей и задач проведённых работ, а затраты на их производство определяются по справочникам укрупненных сметных норм (СУСН) или обосновываются при проектировании геологоразведочных работ.

Камеральные работы по геологической съемке включают палеонтологическое, геохронологическое, литолого- петрографическое, минералого-геохимическое, структурное, геофизическое и др. изучение образцов и проб геологических пород для выявления их состава, строения и возрастных взаимоотношений.

Камеральные работы включают обобщение и увязку всех полевых, лабораторных и литературных материалов с составлением стратиграфических колонок, геологических разрезов и карт. Отчетов по геологосъёмочным работам состоит из текста, графических и текстовых приложений, комплексов обязательных и специальных карт.

Комплексы обязательных карт включают геологическую карту заданного масштаба со сводной стратиграфической колонкой и геологическими разрезами, карты фактического материала, четвертичных отложений и карту полезных ископаемых, их размещения и прогноза. Содержание специальных карт определяется проектами геологосъемочных работ.

В состав камеральных работ по поискам полезных ископаемых, кроме перечисленных видов работ входит оценка всех проявлений полезных ископаемых, изучение их вещественного(химического и минерального) состава и условий залегания, а также оценка прогнозных ресурсов, определяющих перспективы рудоносности всей изучаемой территории.

По результатам работ составляется окончательный отчет с подсчетом разведанных и предварительно оцененных запасов, а также прогнозных ресурсов полезных ископаемых для их последующего рассмотрения и утверждения.

Задание №18. Дать описание механическому шнековому способу бурения(вариант 5)

Шнековое бурение применяют для скважин диаметром 110 ...125 мм и глубиной до 30 м в мягких и мерзлых грунтах. Шнековые буровые станки () имеют металлическую раму, состоящую из двух направляющих стоек, установленных на передвижной платформе или на полозьях. По (направляющим стойкам рамы перемещается электродвигатель с редуктором, в шпиндель которого вставлены рабочие буровые штанги. Рабочие штанги длиной 2 м представляют собой трубы, на поверхности которых по винтовой линии наварены стальные полосы — реборды. Извлекают штанги с помощью ручной лебедки. По мере углубления скважины штанги наращивают, соединяя их между собой специальными патронами. Звенья заканчиваются рабочей частью в виде долота или лопастного резца, которые при вращении штанг врезаются в породу. Выбуренная порода с помощью винтового конвейера выдается на поверхность.

Задание №19. Составить для биогенного класса грунта сводный перечень основных нормативно- расчетных характеристик (вариант 9)

Сводный перечень основных нормативно – расчетных характеристик для биогенного класса грунтов представлен в таблице 3.

Таблица 2 – Сводный перечень основных нормативно–расчетных характеристик для биогенного класса грунтов

1	2	3
1)Вещественный состав	Минеральный состав: скопление остатков растений, подвергшихся неполному разложению в условиях болот. Химический состав: углерод 50-60 %, водород 5-6.5 %, кислород 30-40 %, азот 1 -3 %, сера 0.1 -1.5 %. Органическая часть более 50%.	-
2)Показатели структуры и текстуры	Текстура пористая, слоистая Структура волокнистая, пластичная. Пористость	n
3)Механическая прочность	Сопротивление сдвигу Удельное сцепление Угол внутреннего трения Коэф. бокового давления	c
4)Показатели физических свойств	Плотность Плотность частиц Плотность сухого грунта Набухание	p p p
5)Физическое состояние	Влажность Число пластичности Модуль общей деформации	W I Е

Задание №21. Дать описание методики проведения динамического зондирования и по данным зондирования в точке ДЗ-7 оценить свойства грунтов.

Методы зондирования основаны на различном сопротивлении грунтов (в зависимости от их состава, состояния и свойств) проникновению наконечника зонда. Они применяются для исследования песчаных и глинистых грунтов. По способу погружения зонда в грунт различают динамическое и статическое зондирование. При динамическом зондировании зонд погружается ударами молотами и производится с применением соответствующих механизмов, смонтированных на автошасси.

Динамическое зондирование выполняется согласно ГОСТ 19912-81. При динамическом зондировании подсчитывается число ударов молота при погружении зонда на определенный интервал глубины (например, 10 или 15см), который называется залогом.

В результате полевых испытаний грунтов динамическим зондированием определяют условное динамическое сопротивление грунта погружению зонда.

Его вычисляют по данным рукописного журнала динамического зондирования или по диаграммным лентам, полученным при автоматической записи результатов.

Результаты динамического зондирования оформляются в виде графика изменений по глубине количества ударов молота в залоге с последующим осреднением графика и вычислением среднего количества ударов молота в залоге для каждого инженерно-геологического элемента. Литологический разрез по данным динамического зондирования показан на рис. 3:

Рис. 3 - Литологический разрез по данным динамического зондирования

По результатам зондирования, представленным на рисунке определяют средневзвешенное значение:

(1) где pv – осредненное значение i-го интервала зондирования; hi – мощность i-го интервала.

(1) – Формула взята из книги «Инженерная геология».– Шведовский П.В., Фёдоров В.Г. Брест: БГТУ,2007 г.

В нашем случае p1= (1,5•4)/(1,5) = 4МПа. пески средней крупности независимо от влажности характеризуются средней плотностью сложения, а нормативное значение угла внутреннего трения и модуля общей деформации равны: φ = 34° и E=31 МПа.

В нашем случае p2= (3•6)/(3) = 6МПа. пески мелкие независимо от влажности характеризуются средней плотностью сложения, а нормативное значение угла внутреннего трения и модуля общей деформации равны: φ = 33° и E=30 МПа

В нашем случае p3= (3,5•2)/(3,5) = 2МПа. пески мелкие независимо от влажности характеризуются средней плотностью сложения, а нормативное значение угла внутреннего трения и модуля общей деформации равны: φ = 29° и E=15 МПа

В нашем случае p4= (1,7•14)/(1,7) = 14МПа. пески средней крупности независимо от влажности характеризуются высокой плотностью сложения, а нормативное значение угла внутреннего трения и модуля общей деформации равны: φ = 41° и E=59 МПа

В нашем случае p5= (0,5•16)/(0,5) = 16МПа. пески крупные независимо от влажности характеризуются высокой плотностью сложения, а нормативное значение угла внутреннего трения и модуля общей деформации равны: φ = 42° и E=62 МПа.

Оценка свойств грунтов по данным зондирования в точке Д3-7 представлена на рисунке 4.

Рис. 4 – Оценка свойств грунтов по данным зондирования в точке Д3-7

Задание №22. Дать описание геофизического метода радиометрического каротажа изучения горных пород ( вариант 8).

РАДИОАКТИВНЫЙ КАРОТАЖ (а. radioactive logging; н. radioaktives Kernen; ф. diagraphie radioactive, diagraphie par radioaction; и. perfilaje radioactivo, testificaciyn radioactivo) — комплекс ядерно-физических методов изучения состава и строения горных пород, слагающих стенки скважин, а также контроля за техническим состоянием скважин. В соответствии с видом регистрируемого излучения различают разновидности гамма-каротажа и нейтронного каротажа. Методы гамма-каротажа основаны на измерении интенсивности g-излучения, обусловленного естественной радиоактивностью пород (гамма-каротаж), и вторичного g-излучения (гамма-гамма-каротаж) или нейтронного излучения (гамма-нейтронный каротаж), возникающих в породах при облучении их источниками g-квантов. Методами нейтронного каротажа регистрируют параметры многократно рассеянных тепловых и надтепловых нейтронов, образующихся в результате замедления в горных породах быстрых нейтронов (нейтрон-нейтронный каротаж) или g-квантов, возникающих при захвате медленных нейтронов в горных породах (нейтронный гамма-каротаж).

При проведении радиоактивного каротажа применяют скважинный прибор, в котором размещаются детекторы нейтронов или гамма-излучения (интегрального или спектрометрического типа), для регистрации вызванной активности в скважинную аппаратуру помещают также источники нейтронов или гамма-квантов. Сигналы детекторов передаются по кабелю на поверхность на каротажную станцию, где они регистрируются. Радиоактивный каротажа входит в обязательный комплекс методов поисков, разведки и контроля разработки месторождений (в т.ч. в скважинах, обсаженных стальными трубами).

Методы гамма-каротажа широко используются для поисков и разведки радиоактивных руд, калийного и фосфатного сырья, характеризующихся повышенной радиоактивностью, а также при разведке нефтегазоносных и угольных пластов. Гамма-гамма каротаж применяют для изучения плотности горных пород, определения содержания в них тяжёлых элементов, а также состояния цемента в затрубном пространстве. Методы нейтронного каротажа дают важную информацию о содержании в пластах таких элементов, как водород, хлор, железо, хром, бор и др., позволяют выявлять водородсодержащие (в т.ч. нефтегазоносные) пласты. Для различения пластов, насыщенных нефтью или пластовой водой (в них близкое содержание водорода), применяют импульсный нейтронный каротаж.

Дальнейшее повышение эффективности и безопасности радиоактивного каротажа связано с использованием управляемых источников излучения, спектрометрического, многозондовых систем измерения, цифровой регистрации и обработки результатов на ЭВМ.

Задание 24. Описать методику инженерно-геологических исследований для реконструкции зданий и сооружений ( вариант 7).

Инженерно-геологических исследования производят для разработки проектов частичной или полной реконструкции зданий. Все исследовательские работы произво­дят в один этап, не разделяя их на работы для стадии проектного здания и рабочих чертежей. Специалисты-строители изучают конструкцию здания с целью выявления возможности надстройки дополнительных этажей, а инженеры-геологи занимаются ис­следованием грунтов основания. Если сохранился проект здания и материалы прежних инженерно-геологических изысканий, то объём работы может быть минимальным.

В этом случае достаточно отобрать монолиты грунта для лабораторных анали­зов и проверить состояние здания. Если эти материалы не сохранились, то необходимо выполнить полный объём инженерно-геологических работ.

В состав полного объёма инженерно-геологических исследований входит изуче­ние геологических и гидрогеологических материалов по данной территории или для со­седних участков, изучение геолого-литологического строения площадки грунтовых вод, инженерно-геологических процессов и природных геологических явлений. С помощью шурфов определяют глубину заложения и состояния фундаментов, стен подвалов, гид­роизоляцию, конструкцию дренажей и т.д.

Для решения всех геологических вопросов используют разведочные выработки. Количество разведочных выработок и их глубину определяют размерами зданий, а так­же сложностью геологического строения участка. Размер здания оценивают числом секций (секция - часть здания длиной не более 30 м). При 1-2 секциях бурят 4 скважи­ны, при 3-х - б скважин, более 4-х - 8 скважин. Число шурфов устанавливают также количеством секций: 1 секция - 2 шурфа , 2 секции - 5, при 3 секциях - 7, более 3-10 шурфов. Указанное количество выработок может быть уменьшено для участков с про­стым геологическим строением. Глубину скважины определяют по формуле

где hi - глубина заложения фундамента, м; К - глубина активной зоны основания, м; В - максимальная ширина подошвы фундамента, м; С - постоянная величина, рав­ная для зданий до 3-х этажей -2 м, свыше 3-х этажей - 3 м.

Образцы грунтов для лабораторных исследований получают из скважин и шурфов. Монолиты отбирают с глубины заложения и ниже через каждые полметра проходки и в зависимости от смены слоя грунта до нижней границы слоя основания.

Все исследования, выполненные в связи с надстройкой здания, оформляются виде инженерно-геологического заключения, которое даёт возможность проводить проект­ные работы.

Буровые скважины располагаются вокруг здания, а шурфы по характерным его се­чениям - около фундаментов. Глубина шурфов должна быть ниже подошвы фундаментов.

ОТВЕТЫ НА ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ВОПРОСЫ:

Вопрос 17. Общие сведения о геологических процессах.

Геологическими называют процессы, протекающие в недрах Земли или на ее поверхности и связанные с образованием, перемещением или разрушением горных пород. Эти процессы постоянно изменяют облик нашей планеты.

Различают эндогенные (внутренней динамики) и экзогенные (внешней динамики) процессы.

Основной движущей силой эндогенных процессов является энергия, которая выделяется за счет перераспределения вещества в недрах Земли, радиоактивного превращения элементов, химических реакций.

К ним относятся: магматизм, метаморфизм, вулканизм, землетрясение и породообразование.

Экзогенные процессы действуют под влиянием солнечной энергии. Они проявляются во взаимодействии литосферы с атмосферой, гидросферой и биосферой.

Эндогенными (внутренними) процессами называются такие геологические процессы, происхождение которых связано с глубокими недрами Земли. Вещество земного шара развивается во всех своих частях, в том числе и в глубинных. В недрах Земли под внешними ее оболочками происходят сложные физико-механические и физико - химические преобразования вещества, в результате которых возникают мощные силы, воздействующие на земную кору и коренным образом преобразующие последнюю. Вот эти-то преобразующие процессы и называются эндогенными процессами.

Наиболее отчетливо эндогенные процессы выражаются в явлениях вулканизма, под которыми понимаются процессы, связанные с перемещением магмы как в верхние слои земной коры, так и на ее поверхность.

Явления вулканизма знакомят человека с материей, располагающейся в глубинах земного шара, с ее физическим состоянием и химическим составом. Проявления поверхностного вулканизма происходят не повсеместно, а приурочены к определенным участкам земной коры, положение и площадь которых изменялись в ходе геологической истории.

Магма, внедряясь в земную кору, очень часто не достигает поверхности, а застывает где-то на глубине, образуя при этом глубинные, интрузивные горные породы (гранит, габбро и др.). Явления внедрения магмы в земную кору получили название глубинного вулканизма, или плутонизма.

Вторым видом эндогенных процессов являются землетрясения, проявляющиеся в определенных участках земной поверхности в виде кратковременных толчков или сотрясений. Явления землетрясений, так же как и вулканизм, всегда поражали воображение человека. В тех случаях, когда толчки приходились на населенные пункты, землетрясения приносили человечеству значительные бедствия: гибель многих людей, разрушения построек и т. д.

Кроме кратковременных и сильных колебаний типа землетрясений, земная кора испытывает колебания, при которых одни участки ее опускаются, а другие поднимаются. Движения совершаются очень медленно со скоростью нескольких сантиметров или даже миллиметров в столетие, они недоступны непосредственным наблюдениям без приборов. Но так как эта движения совершаются повсеместно и непрерывно в течение многих миллионов лет, то конечные результаты их весьма существенны.

Вследствие этих колебательных движений, многие области, ранее бывшие сушей, оказались дном океана и, наоборот, некоторые участки земной поверхности, сейчас возвышающиеся на сотни и даже тысячи метров над уровнем моря, сохраняют свидетельство того, что когда-то они были под водой. Интенсивность колебательных движений неодинакова: на одних, участках земной коры опускания или поднятия более значительны, на других менее значительны.

Одним из самых ярких проявлений внутренних сил являются складчатые и разрывные деформации земной коры. Эти явления в большинстве случаев недоступные непосредственному наблюдению, хорошо запечатлелись в характере залегания осадочных пород, слагающих земную кору. Осадки морей и океанов, выпадая из воды, ложатся обычно ровными горизонтальными пластами. Вследствие же складкообразования эти горизонтально залегающие пласты оказываются собранными в различного вида складки, а иногда разорванными или надвинутыми друг на друга.

Явление смятия и разрыва пластов способствует образованию возвышенностей и гор, впадин и котловин. Многие ученые приписывали явлению складчатых деформаций главную роль в образовании гор, считая, что породы, сминаясь в складки, вспучивают земную поверхность и образуют возвышенности. Этот процесс получил название орогенеза («орос» — по-гречески возвышенность, «генез» — образование). В настоящее время установлено, что в образовании гор колебательные движения играют не меньшую роль, чем складчатые, поэтому термин «орогенез», утратив свое первоначальное значение, стал употребляться реже.

Складчатые деформации проявляются только в определенных, наиболее подвижных и наиболее проницаемых для магмы участках земной коры, именуемых геосинклиналями. В противоположность им устойчивые, со слабой тектонической активностью, области называются платформами.

Складчатые деформации, землетрясения и особенно вулканизм способствуют существенному изменению горных пород, слагающих земную кору. Вследствие сдавливания они становятся более плотными и твердыми, а под действием высокой температуры обжигаются и даже переплавляются. Действие паров и газов, выделяемых из магмы, способствует образованию в горных породах новых минералов. Все эти явления преобразования горных пород под действием эндогенных процессов носят название метаморфизма («метаморфизм» - по-гречески означает превращение) и также связаны с глубинными силами.

К числу эндогенных процессов относятся, следовательно, вулканизм, землетрясения, колебательные движения (или эпейрогенез), складчатые и разрывные деформации и метаморфизм.

Из всех видов эндогенных явлений только колебательные движения, как указывалось ранее, проявляются более или менее равномерно в пределах всей земной коры; все же остальные явления сосредотачиваются главным образом в подвижных геосинклинальных поясах Земли.

Эндогенные процессы коренным образом меняют характер земной коры и, в частности, ее поверхности; они приводят к созданию основных форм рельефа поверхности Земли — горных стран и отдельных возвышенностей, огромных впадин — вместилищ океанической и морской воды и др.

Формы, созданные эндогенными силами, в свою очередь подвергаются действию экзогенных сил. Возвышенности размываются реками, развеваются ветрами; у подножия возвышенностей накапливаются мощные пролювиально-делювиальные шлейфы, впадины заполняются осадками, берега впадин размываются волнами. Эндогенные силы стремятся к расчленению и усложнению рельефа земной поверхности, а экзогенные силы денудируют, т. е. выравнивают поверхность Земли. Во взаимодействии экзогенных и эндогенных процессов происходит развитие земной коры и ее поверхности.