1. Предмет и содержание геологии

Название	1. Предмет и содержание геологии
Анкор	geologia.docx
Дата	12.09.2018
Размер	158.42 Kb.
Формат файла
Имя файла	geologia.docx
Тип	Документы #24491
страница	2 из 3

16. Метоморфические горные породы,их классификация и образование

Метаморфические горные породы — горные породы, образованные в толще земной коры в результате изменения (метаморфизма) осадочных или магматических горных пород вследствие изменения физико-химических условий. Благодаря движениям земной коры осадочные горные породы и магматические горные породы подвергаются воздействию высокой температуры, большого давления и различных газовых и водных растворов, при этом они начинают изменяться. Так как исходным материалом метаморфических горных пород являются осадочные и магматические породы, их формы залегания должны совпадать с формами залегания этих пород. Так на основе осадочных пород сохраняется пластовая форма залегания, а на основе магматических — форма интрузий или покровов. Химический состав метаморфических горных пород разнообразен и зависит в первую очередь от состава исходных. Минеральный состав метаморфических пород также разнообразен, они могут состоять из одного минерала, например кварца (кварцит) или кальцита (мрамор), или из многих сложных силикатов. Главные породообразующие минералы представлены кварцем, полевыми шпатами, слюдами, пироксенами и амфиболами

17. Геологическая деятельность ветра. Эоловые отложения. Подвижные пески и меры борьбы с ними.

Ветер - один из важнейших экзогенных факторов, преобразующих рельеф Земли и формирующих специфические отложения. Наиболее ярко эта деятельность проявляется в пустынях, занимающих около 20% поверхности континентов, где сильные ветры сочетаются с малым количеством выпадающих атмосферных осадков; резким колебанием температуры, иногда достигающим 50o и выше, что способствует интенсивным процессам выветривания; отсутствием или разреженностью растительного покрова. Кроме того, активная деятельность ветра проявляется во внепустынных областях - на побережьях океанов, морей и в крупных речных долинах, не покрытых растительностью, а местами в полупустынях и даже в умеренном климате.

Геологическая работа ветра состоит из следующих видов: 1) дефляции (лат. "дефляцио" - выдувание и развевание); 2) корразии (лат. "корразио" - обтачивание, соскабливание); 3) переноса и 4) аккумуляции (лат. "аккумуляцио" - накопление). Все указанные стороны работы ветра в природных условиях тесно связаны друг с другом, проявляются одновременно и представляют единый сложный процесс. Можно говорить лишь о том, что в одних местах преобладают одни виды процесса, в других - иные. Все процессы, обусловленные деятельностью ветра, создаваемые ими формы рельефа и отложения называют эоловыми. Для строительства большое значение имеет закреплённость песков. По этому признаку песчаные накопления делят на подвижные (дюны, барханы) и закреплённые (грядовые, бугристые) пески.

18. Выветривание горных пород и его виды. Кора выветривания. Элювий и его свойства.

Выветривания бывают: физическое, химическое и органическое (биологическое).
Физическое выветривание - механическое дробление пород почти без изменения их минералогического состава . Это происходит в результате колебания температур, замерзания воды, ударов переносимых ветром песчинок, кристаллизации солей в капиллярах, давления от роста корневой системы растений и т.д.
Весьма интенсивно выветриваются наружные части зданий и сооружений, особенно в местностях с сухим резко континентальным или холодным климатом.
Химическое выветривание изменяет состав пород. Активные реагенты - вода, кислород, углекислота и органические кислоты.
Примерами химического выветривания служат растворение в воде каменной соли и гипса, переход ангидрита в гипс (CaSO4 +2H20 = CaSO4 .2H2O) с резким увеличением объема (до 50-60%), что вызывает разрушительное давление на окружающие породы.
Биологическое (органическое) выветривание проявляется в процессе жизнедеятельности живых организмов и растений и играет ведущую роль в образовании почв. Породы дробятся и разрушаются органическими кислотами при отмирании растений. Корни деревьев расщепляют даже скальные грунты, а бактерии поглощают одни вещества и выделяют другие.
При выветривании пород изменяются их физико-механические свойства, снижается устойчивость оснований сооружений, возникают откосы, подземные выработки и т.д.
Кора́ выве́тривания — континентальная геологическая формация, образующаяся на земной поверхности в результате выветривания горных пород.Горные породы, явл. продуктом выветривания наз. элювием, обычно предст.слоем верхних пород. Свойства: легко размывается и содержат большую долю гумуса, не пригоден для геооснований.
19. Меры борьбы с выветриванием

Меры борьбы с выветриванием могут быть конструктивными и консервационными.

Конструктивные меры заключаются в создании рациональных конструкций (отсутствие выступов, карнизов, на которых могла бы задерживаться вода; шлифовка и полировка камня и т.д.).

Консервационные меры заключаются в пропитке камня на достаточную глубину специальными составами.

Флюатирование — способ, применяемый для известняков. При пропитывании их раствором флюатовКесслера (солей крем нефтористоводородной кислоты) получается целый ряд трудно растворимых в воде соединений. Например, при применении магниевого флюата образуются трудно растворимые соединения.

Аванфлюатирование — способ, применяемый для камней, не содержащих СаС03. В этом случае камень перед флюати-рованием пропитывают составом, содержащим известковую или иную соль, с которой флюат дает нерастворимые соединения.
20.геологическая деятельность текучих вод. Виды эрозий.

Размывание пов-тидождев. струйками,проявл. в виде ручьев и рек, наз. водной эрозией. Различают 2 вида водной эрозии пов-ти З.: плоскасную(плоскастной смыв),струйная. Плоскастн. приводит в выравниванию рельева. Струйная образует промоины, овраги, русла рек и ручьев. Во всех случаях водн. эрозия формирует наносы на склонах, формируется и откалдывается делювий, представлен в основном сугленками и супесями. У подножья слонов и низинах формируется пролювий,кот. представлен не только супесями и сугленками, но и содержит мощные толщи гравия и гальки.На своем пути реки соверш. большие геолог. работы: разрушают ГП(эрозия), переносят продукты разрушения, откладывают прод. разрушен. В результате этого и образуются речные отношения, кот.наз. аллювием. Аллювий представл. хорошо промытыми песками.
21. Делювиальные и пролювиальные отложения

Делю́вий, делювиальные отложения, делювиальный шлейф — скопление рыхлых продуктов выветривания горных пород у подножия и у нижних частей возвышенностей. Делювий распространён очень широко и образуется в результате переноса этих продуктов дождевыми потоками, талыми водами (плоскостного смыва). Немаловажную роль в этом играет сила тяжести, перемещающая частицы грунта. Таким образом, вследствие делювиальных процессов грунты в верхней части склона разрушаются, в нижней же, напротив, происходит аккумуляция материала. Структура делювия не слоиста и слабо отсортированна.

Пролю́вий, пролювиа́льные отложения — рыхлые отложения продуктов разрушения горных пород, смываемых и выносимых по ложбинам (эрозионным бороздам) временными потоками от атмосферных осадков к подножию возвышенностей (гор). В отличие от делювия обломочный материал менее окатан. Слагает он конусы выноса, раскидывающихся веером за пределами устьев ложбин выноса, где, сливаясь, они образуют одну наклонную полосу — пролювиальный шлейф. У вершин конусов выноса материал грубообломочный — галька и щебень с песчано-глинистым заполнением, а к периферии он мельчает до глин.
22. Овраги. Еры предотвращения х появления и развития.

Овра́г — форма рельефа в виде относительно глубоких и крутосклонных незадернованных ложбин, образованных временными водотоками. Овраги возникают на возвышенных равнинах или холмах, сложенных рыхлыми, легко размываемыми породами, а также на склонахбалок. Длина оврагов от нескольких метров до нескольких километров. Выделяют молодые (интенсивно развивающиеся) и зрелые овраги.талых и дождевых вод. Осуществляется это применением агротехнических, лесотехнических и гидротехнических мероприятий.
23. Строение эрозия речных долин. Аллювий и его свойства. Меры борьбы с эрозией рек.

Строение речной долины в поперечном сечении.
Основными элементами речной долины являются русло реки, пойменные и надпойменные террасы и их склоны.
Русло – наиболее пониженная часть речной долины, по которой происходит сток воды в межпаводочные периоды.
Пойма, или луговая терраса – относительно ровная часть дна речной долины, выстланная современным аллювием, затопляемая в половодье и поднятая над меженным уровнем.
Терраса – это ступенеобразные формы рельефа склонов долин, берегов озер и морей. У террас выделяют площадку, или поверхность; обрыв, или уступ; бровку и тыловой шов. Русловая эрозия в свою очередь делится на три группы: боковую, глубинную и попятную. При боковой эрозии размываются берега речного потока. Глубинная эрозия размывает русло реки, но она не может идти ниже уровня воды в месте впадения реки в море. Этот уровень называется базисом эрозии. При достижении его рекой может установиться равновесие между эрозией и аккумуляцией, которая так же, как и эрозия, участвует в изменении рек и их долин. Если эрозия идет назад, от низовьев реки к верховьям, то ее называют попятной. Благодаря ей реки, врезаясь в водоразделы, могут перехватывать реки противоположного склона этого же водораздела.

Эрозия оказывает очень большое влияние: из-за нее происходит образование оврагов, уничтожаются пашни и луга, удобные земли превращаются в неудобные, что приносит большой вред народному хозяйству, уничтожая плодородные почвы. Меры борьбы с эрозией: лесонасаждения, полезащитные лесные полосы, различные способы задержания дождевых и талых вод, снегозадержание.

На величину эрозии влияют не только свойства потока — важно и то, по каким породам он течет. Легко размываются рыхлые породы, такие, как песок. Трудно размываются прочные горные породы.
24. Геотермические зоны земной коры. Геотермическая ступень в недрах Беларуси.

ГЕОТЕРМИЯ (ГЕОТЕРМИКА)— наука, изучающая тепловое поле Земли. Определение температуры в оболочках Земли основывается на различных, часто косвенных данных. Наиболее достоверные температурные данные относятся к самой верхней части земной коры, вскрываемой шахтами и буровыми скважинами до максимальных глубин- 12 км (Кольская скважина). Нарастание температуры в градусах Цельсия на единицу глубины называют геотермическим градиентом, а глубину в метрах, на протяжении которой температура увеличивается на 10 С - геотермической ступенью. Геотермический градиент и соответственно геотермическая ступень изменяются от места к месту в зависимости от геологических условий, эндогенной активности в различных районах, а также неоднородной теплопроводности горных пород. При этом, по данным Б. Гутенберга, пределы колебаний отличаются более чем в 25 раз.
25. Ледники и ледниковые отложения. Свойства моренных и флювиогляцеальных отложений.

Ледни́к — масса льда преимущественно атмосферного происхождения, испытывающая вязкопластическое течение под действием силы тяжести и принявшая форму потока, системы потоков, купола (щита) или плавучей плиты. Образуются ледники в результате накопления и последующего преобразования твёрдых атмосферных осадков (снега) при их положительном многолетнем балансе.

Ледниковые отложения - геологические отложения, образование которых генетически связано с современными или древними горными ледниками и материковыми покровами.

Двигаясь вниз под действием силы тяжести, ледники несут с собой множество обломков пород. Именно этот материал (морена) образует слои ледниковых отложений толщиной от нескольких сантиметров до 400 метров.

Море́на — геологическое тело, сложенное ледниковыми отложениями. Представляет собой несортированную смесь обломочного материала самого разного размера — от гигантских глыб-отторженцев, имеющих поперечник до нескольких сотен метров, до глинистого материала, образующегося в результате перетирания обломков ледником при его движении.

Флювиогляциальные отложения создают характерные формы: озы (высокие, узкие валы из песка и гравия), камы (беспорядочно разбросанные холмы из слоистых отсортированных песков, супесей, суглинков с примесью гравия и прослоев глины), зандровые поля (широкие пологоволнистые равнины, расположенные за краем конечных морен). Моренные и флювиогляциальные отложения являются надежным основанием для сооружений различного типа. Валунные суглинки и глины, испытавшие на себе давление мощных толщ льда, находятся в плотном состоянии и в ряде случаев даже переуплотнены. Флювиогляциальные отложения со строительной точки зрения, хотя и уступают моренным глинистым грунтам по прочности, но являются надежным основанием. Для этого успешно используют различные песчано-гравелистые и глинистые отложения озов и зандров. Некоторое исключение составляют покровные суглинки и ленточные глины. Покровные суглинки легко размокают. Ленточные глины достаточно плотны, слабо водопроницаемы, но могут в условиях насыщения водой быть текучими.
26. Ленточные глины и их свойства.

В озерах, прилег-х к тающему леднику ,отклад-ся мелкозернистые осадки. При этом зимой, когда таяние минимально и потоки слабые, в этих озерах происхотлож тонкодисперсных фракций(глинистые и пылеватые). Эти грунты наз ленточными глинами. В летн периоды, когда таяние максим, в озерах откладкрупнозерн фракции(пески красной зернистости).

Песчан полосы форм в летн периоды, а глинистые – в зимние.

Чередование песков и глин прив к тому,что эти породы относятся к классическим анизотропным грунтам. Их фильтрацион-я к анизотропия граф изобр так:

0 кг

1 2 3 1.более 200 2.200-40 3.40-2	Глыбы Щебень Дресва		Валуны Галька гравий		Грубо- Обломочные	Брекчии	Конгло- мераты
4.2-0.05 5.0.05-0.005 6.менее 0.005	Песчаные Пылеватые Глинистые				Песчаные Пылеватые глинистые	Песчаники Алевролиты Аргиллиты

КВ

Это св-во лен гл(фильтр аниз) явл огромной проблем для амилиораторов. В Бел лен глпокрогромн площади , прежде всего на Шарковщине.

Как геооснования лент глины явл весьма слабыми и ненадежными для инженернсооруж-й. В условнасыщ водой лент глины м. б. текучими, что привод к осадке фундаментов. Поэтому лент гл требуют устр-во спец фундаментов. Т.о. из-за своих физико-механичсв-в лент глины треб устр-во спец фундаментальных систем(свайных)
27. Сезонное промерзание грунтов.

В зимнее время грунты промерзают на некот глубину, а в тепл время года оттаив .Это явлназсезонным промерзанием грунтов. Глубина промер различна от долей метра на юге и до 3-4м на сев и завис от климата и состава пород. Глубинасезонного промерзания грунтов зависит от широтного и высотного расположения местности, продолжительности периода с отрицательной температурой и ее величины, влажности грунтов, их состава - и других факторов, влияющих на теплообмен грунта с атмосферой и расположенными ниже породами. Найб промерз отмечено в рыхлых грунтах с открытыми порами(пески, гравий), меньше промерз глинистые грунты. Сезонно промерз-е грунты относят к неустойч основ-ям. Сезонное промерзание грнтов на Бел от 102 до 150см. Глубинасезонного промерзания грунта даже для одной и той же местности колеблется в значительных пределах.
28. Нормативная глубина сезонногопромерзание грунтов Беларуси

Сезонное промерзание грунтов на Бел от 102 до 150см.

В услов Бел.промерзание грунтов завис от многих факторов и колеблется в больших пределах. Благодаря многолетним измерениям в различных клим-х и геолог-х услов установлены усредненные величины зимнего промерзания грунтов. Они наз-сянормативными. Суглинки по нормативным промерз на 103см, супески- 125см, пески – 134см, галька и гравий – 152см.

Глубпромерз завис в 1-ю очер от открытости и размеров пор грунта. Чем крупнее диаметр пор и среди них больше сквозных пор, тем больше глубины промерзания.
29. Морозное пучение грунтов

При промерзании грунты (пылеватые сугл и супеси) увелич-ся в объеме, т.е. происхпрогрессир-е нарастание относит больш кол-ва льда в приповерх-й части многолетнемерзлой толщины.Это явлен назморозным пучением. Пучение выраж-ся в поднятии пов-ти земли в виде небольш вздутий и бугров(от10-20 до 40-50см). Оттаивание размягч грунты, поверхн земли понижается.Такие вертик-е, неравномерные колеб-я опасны для строит-ва.Поэтому фунаментызалаж-ют на глубину, превышающую зимнее промерзание грунтов.

(Капилярные воды явл 1-й из главных причин образов на дорогах морозного пучения(поднятия, буристости))
30. Вечная мерзлота и ее виды.

«Вечная мерзлота» (многолетняя криолитозона, многолетняя мерзлота) — часть криолитозоны, характеризующаяся отсутствием периодическогопротаивания. Районы многолетней мерзлоты — верхняя часть земной коры, температура которой долгое время (от 2—3 лет до тысячелетий) не поднимается выше 0 °C. В зоне многолетней мерзлоты грунтовые воды находятся в виде льда, её глубина иногда превышает 1 000 метров.следующие структуры:

Вечномерзлые грунты, существующие века и тысячи лет.
Многолетнемёрзлые (м.м.), существование годы , десятки лет.
Сезонная мерзлота, существование часы, сутки.

32. Два принципа строительства сооружений в зоне вечной мерзлоты.

В зоне вечн мерзлоты стр-во инжен-х сооруж ведется по 1-му из 2-х принципов:

1.с сохранением грунтов в мерзлом состоянии в теч всего периода строит-ва и эксплуатации здания.

2. с устранением грунтов в мерзлом сост путем их оттаивания или замены их талыми.

Выбор принципа строительства опр-ся путем анализа тем-го режима вечнмерзл ипарал-но путем анализа темп режима будущ инженерного сооружения.1-й принцип был предложен академиком Н.Титовичем.
33. Карстовые процессы и карстующиеся породы. Виды карста.

Карст – химическое растворение горной породы, происходит в результате фильтрации подземной воды, конечные продукты сталактиты и сталагмиты.

При растворении горных пород в массиве горной породы образуются пустоты, существенно снижающие несущую способность массива грунта.
Карстовые процессы - это процессы выщелачивания водорастворимых горных пород известняков, доломитов, гипсов подземными и атмосферными видами и образования в них различных пустот.
Возникновение и развитие карста обусловлено способностью пород к полному растворению, наличием проточной воды и степенью ее минерализации, геологическим строением участка, рельефом местности, трещиноватостью пород, характером растительности, климатом. Из всех пород наиболее растворимыми водой являются соли, гипсы с ангидридами и известняки.
Наиболее сильно растворяет породы слабо минерализованная вода, а также водные растворы, содержащие свободную углекислоту. В этом случае растворяющее действие воды увеличивается во много раз. Растворению способствуют повышенная температура и движение воды. Классификации карста весьма разнообразны. В морфологическом отношении выделяют три группы карста: поверхностный, глубинный и комбинированный (провальный); по геологическому строению разрезов карстовых массивов: открытый (голый), покрытый и перекрытый.
34. Зоны карстообразования и цементации.

Поднятие или опускание карстового массива, вследствие движений земной коры, вызывает изменение положения базиса коррозии. Карстовый процесс при этом либо усиливается, либо ослабевает. Ниже уровня подземных вод, если они достаточно минерализованы и поток их движется медленно, карстообразования не происходит. В этой части массива наблюдается цементация трещин за счет выпадения из водного раствора кальцита и других веществ. В связи с этим в карстующемся массиве следует различать зону карстообразования и зону цементации.
35. Мероприятия по предотвращению карстообразования и повышению прочности карстующих пород.

Строительство в карстовых районах связано со значительными трудностями, так как карстующиеся породы являются ненадежным основанием. Пустотность снижает прочность и устойчивость пород, как оснований зданий и сооружений. Развитие карстовых форм может вызвать недопустимые осадки или даже полное разрушение конструкцийПри строительстве в карстовых районах необходимо осуществлять ряд мер, направленных на прекращение развития карстовых форм:
- предохранять растворимые породы от воздействия поверхностных и подземных вод, что достигается планировкой территории, устройством системы ливнеотводов, покрытием поверхности слоем жирной глины, выполняющей роль гидроизоляции.

- упрочнять карстующиеся породы и одновременно предотвращать доступ в них воды, что может быть достигнуто нагнетанием в трещины и мелкие пустоты жидкого стекла, цементного или глинистого раствора, горячего битума.
В карстовых районах предусматривают строительство зданий малочувствительных к неравномерным осадкам, фундаменты свайного типа и другие специальные конструктивные решения. Для правильного проектирования зданий и сооружений в карстовых районах необходимы детальные инженерно-геологические исследования, которые должны носить комплексный характер. При этом изучают климат, растительность, гидрологию, геоморфологию, геологию местности, подземные воды и в том числе все, что связано с самими карстовыми формами.
36. Оползни и причины, приводящие к их возникновению. Признаки оползневого склона.

Оползни — скользящее смещение грунтов на склонах долин, оврагов, балок, берегов морей, выемок под действием гравитации и напоре поверхностных или подземных вод. Оползни разрушают здания и сооружения на склонах и ниже их. Большой ущерб приносят оползни на берегах Черноморского побережья Кавказа, Крыма, в долинах рек и горных районов. Происходят оползни и в Беларуси. Деформации в результате сползания подвергаются насыпи шоссейных и железных дорог, здания и сооружения. На оползневых склонах можно наблюдать разрушенные здания со значительными трещинами и иными повреждениями. Часто внешними признаками оползней являются так называемый «пьяный лес» и разорванные стволы деревьев, потеря вертикальности столбов телефонной связи и электролиний, заборов, стен, появление разрывных трещин на отмостке или поверхности грунта. На возникновение и развития оползней оказывают влияние: высота, крутизна и форма, геологическое строение, свойства пород, гидрогеологические условия. Сползание может возникнуть под действием природных процессов или от производственной деятельности человека. Склоны с крутизной менее 15° оползней не образуют. Часто оползни проявляются при падении слоев, особенно обладающих «ползучестью» глинистых, в сторону склона.

Оползневые склоны имеют ряд приз-в, кот указ наихустойч и неуст:

1.образ нов трещин на бровке

2.появл бугристости в нижн части склона

3.возник переувлаж-ти и заболочен-ти у подошвы склона
37. Степень устойчивости склона.

Определ-сясоотнош-ем сил, стремящихся столкнуть массу пород вниз по склону к силам, кот сопротивляются этому сдвиг-му усилию.

Степень устойчивости склона опр соотношением сил стремящихся столкнуть массу пород вниз по склону и силам которые сопротивляются к этому.Ст. уст. опр из уравнения предельного равновесия Кулона

t=t0+(tgα)Ϭ

Ϭ- Сигма(Сжимающая вертик нагрузка)

tg- угловой коэфиц.

t-предельная прочность грунта на сдвиг
38. Противооползневые мероприятия пассивные и активные.

Борьба с оползнями предссоб очень слож задачу. Противооползневые мароприят назначают с учетом активности оползня и подразд на пассивные и активные(инженерные).

Пассивнявлпрофилактическими им запрещ-мя: подрез оползнев склоны, строить на них, производ взрывные работы вблизи, сбрас на склон повер-е и бытов воды.

Активнмеропрпредусмустр-во разлинж-х соор и закрепление грунтов оползневого склона. Они дел-ся на 4 осн группы:

1.борьба с процессами, вызыв-ми оползание склона

2. удержание ополз-х земляных масс на склоне

3.увелич сопротив-ти пород сдвигающим силам, т.е. увелич τ˚

4. съем ополз-го тела со склона(будьдозеры)
39. Теории происхождения подземных вод.

Воды верхней части земной коры называют подземными.

инфильтрационная(подземные воды происходят из атмосферных осадков, которые по мельчайшим канальцам горных пород проникают в землю, где и скапливаются, что происходит не в равнинах, а в горных местах и особенно легко в том случае, когда в породах много трещин; вода, проникая вглубь и встречая водонепроницаемые пласты, накапливается и, местами вытекая на поверхность, дает начало источникам.); 2) конденсационная(подземные воды образуются благодаря сгущению в почве на некоторой глубине от поверхности водяных паров атмосферы.) ; 3) ювенильная( некоторых минеральных вод с расплавленной вязкой магмой, в изобилии пропитанной различными газообразными продуктами. Из расплавленной магмы эти продукты начинают выделяться, и попадая в области с более низкими температурами, конденсируются, образуя ювенильные (т. е. девственные) воды, которые в виде источников выходят на земную поверхность.); 4) погребенных вод9 Теория погребенных вод рассматривает часть подземных вод как захороненные остатки вод древних бассейнов.)

40. Грунтовые воды. Зона аэрации и капиллярная кайма.

Грунтовые воды - постоянные во времени и значительные по площади распространения горизонты подземных вод на первом от поверхности водоупоре. Они характеризуются рядом признаков:1. Имеют свободную поверхность, называемуюзеркалом (в разрезе уровень). Положение зеркала часто отвечает рельефу местности, но непостоянно. Водоупор, на котором лежит водоносный слой, называют ложем, а расстояниеотводоупора до уровня подземных вод –мощностью водоносного слоя.2. Питаются подземные воды за счет атмосферных осадков и поступления воды из водоемов и рек, что изменяет их состав. 3. Грунтовые воды при непрерывном движении и образуют потоки по уклону водоупора. Иногда залегают в форме грунтовых бассейнов в неподвижном состоянии. При выходе на поверхность образуются родники или локальная по площади заболоченность.4. Количество, качество и глубина залегания грунтовых вод зависят от геологических условий местности и климатических факторов. При строительстве часто встречаются с грунтовыми водами, которые заливают котлованы, траншеи, не позволяют нормально эксплуатировать здания и сооружения.Зона аэрации расположена между поверхностью земли и уровнем грунтовых вод. Над поверхностью подземных вод расположена зона повышенной влажности – капиллярная кайма
41. Карты гидроизогипс и определение по ним направления движения подземных вод.

Карты гидроизогипс отражают характер поверхности (зеркала) грунтовых вод (рис. 56).Гидроизогипсами называют линии, соединиющиие точки с одинаковыми абсолютными или относительными отметками уровней грунтовых вод. Замеряенные уровни грунтовых вод в скважинах выражают в абсолютных отметках и надписывают над каждой скважиной, а затем методом интерполяции строят гидроизогипсы. Сечение гидроизогипс (частоту их заложения) выбирают в зависимости от масштаба карты и густоты расположения точек замера от 0,5 до 10,0 м, чаще 0,5; 1,0 и 2,0 м. С помощью карты гидроизогипс (совмещенной с топографической картой) можно выяснить направление и скорость движения грунтового потока в любой точке, а также определить глубину залегания воды (по разности отметок горизонталей и гидроизогипс).
42. Артезианские воды. Избыточный напор и пьезометрический уровень. Кровля и подошва напорного пласта.

Артезианские воды - подземные воды, заключённые между водоупорными слоями и находящиеся под гидравлическим давлением. Залегают главным образом в доантропогеновых отложениях, в пределах крупных геологических структур, образуя артезианские бассейны.
Вскрытые искусственным путём Артезианские воды поднимаются выше кровли водоносного пласта. При достаточном напоре они изливаются на поверхность земли, а иногда даже фонтанируют. Пьезометрический уровень – это уровень воды, который поднимается выше кровли водоносного пласта при вскрытии напорного горизонта скважинами. Кровля и подошва пласта непроницаемы.
43. Артезианский бассейн, его основные свойства.

Артезианский бассейн — подземный резервуар пресной воды. В пределах артезианского бассейна различают три области: питания, напора и разгрузки. В области питания водоносный горизонт обычно приподнят и дренирован, поэтому воды здесь имеют свободную поверхность; в области напора уровень, до которого может подняться вода, располагается выше кровли водоносного горизонта. Расстояние по вертикали от кровли водоносного горизонта до этого уровня называются напором. В отличие от области питания, где мощность водоносного горизонта изменяется в зависимости от метеорологических факторов, в области напора мощность артезианского горизонта постоянна во времени. В области разгрузки воды выходят на земную поверхность в виде восходящих источников.
44. Классификация подземных вод по характеру их использования.

Подземные воды подразделяют: по характеру их использования -хозяйственно-питьевые воды, технические, промышленные, минеральные, термальные; по условиям залегания в земной коре -верховодки, грунтовые, межпластовые, трещинные, карстовые, вечной мерзлоты. В инженерно-геологических целях подземные воды классифицируют по гидравлическому признаку –безнапорные и напорные.
45. Агрессивность подземных вод и ее виды.

Агрессивпв- пвопределхимич-го состава, кот оказывразрушаюшающее действие на бетонные и метал констр, фильтры скважин, обсадные трубы, насосы и тд.Агрес действие на бетон выз его вспучив и крошение.Видыагреспв по отнош к бетону:1 сульфатная(повышеннаесодерж иона SO₄^2-), 2.магнезиальная(то же Mg²⁺),3.общекислотная(низкое значpH<5) 4.Углекислая (Наличие агрес углекислой кислоты CO₂) 5.Выщелачивающая (низкоесодерж иона HCO₃^-1) ПВ с раствор в ней газами и салями может обладать интенсивной коррозией по отношению к металлу. Корозииспособст повышение темпер,ПВ, увелич ее скорости,электрич токи.
46. Промышленные и термальные воды.

Промышленная вода — природный высококонцентрированный водный раствор различных элементов.Например:растворы нитратов, сульфатов, карбонатов, рассолы щелочных галлоидов. Промышленная вода содержит компоненты, состав и ресурсы которых достаточно для извлечения этих компонентов в промышленных масштабах. Из промышленных вод возможно получение металлов, соответствующих солей, а также микроэлементов.

Иногда промышленными водами неправильно называют воды, предназначенные для применения в промышленности (например, в паровых котлах электростанций).

Подземные воды, имеющие температуру 20°С и выше за счет поступления тепла из глубинных зон земной коры.Термальные воды выходят на поверхность в виде многочисленных горячих источников, гейзеров и паровых струй. В связи с повышенной химическая и биологическая активностью циркулирующие в горных породах подземные термальные воды преимущественно минеральные. Во многих случаях целесообразно использование подземных вод одновременно для энергетики, теплофикации, бальнеологии, а иногда даже для извлечения химических элементов и их соединений.

47.Минеральные лечебные воды.

Минеральные воды — это природные воды, являющиеся продуктом сложных геохимических процессов. Они оказывают на организм человека лечебное действие, обусловленное либо повышенным содержанием полезных биологически активных компонентов. Классификация минеральных вод.Среди лечебных вод есть универсальные, которые могут быть применены при различных заболеваниях органов пищеварения и нарушениях обмена веществ (Боржоми, Ессентуки). К лечебно-столовым водам относят воды с минерализацией от 1 до 10 г/куб. дм или меньше, содержащие биологически активные микрокомпоненты, массовая концентрация которых не ниже бальнеологических норм.Лечебно-столовые воды применяются как лечебное средство при курсовом назначении и несистематически в качестве столового напитка.

Столовые минеральные воды - это слабоминерализованные воды (до 1 г/куб. дм), практически не имеющие лечебного значения, но обладающие приятными вкусовыми качествами. Реализуются через торговую сеть.Для наружных процедур применяются минеральные воды с минерализацией от 15 г/куб. дм и выше (до 100-200 г/куб. дм).
48. Действительная скорость движения и скорость фильтрации подземных вод.

СКОРОСТЬ ДВИЖЕНИЯ ПОДЗЕМНЫХ ВОД ДЕЙСТВИТЕЛЬНАЯ (ИСТИННАЯ) — скорость движения подземных вод в порах или трещинах г. п. Определяется при помощи индикаторов, вводимых в водоносный пласт, или делением расхода подземного потока на действительную площадь фильтрующего сечения. ФИЛЬТРАЦИЯ подземных— движение подземных вод в пористых или трещиноватых горных породах под действием силы тяжести. Скорость фильтрации, определяемая объёмным расходом жидкости через единицу площади поперечного сечения пласта, пропорциональна градиенту давления, проницаемости горных пород и обратно пропорциональна вязкости фильтрующейся через горные породы жидкости. Скорость фильтрации всегда меньше истинной скорости движения жидкости. V=k•i2, где

V — скорость фильтрации;

i — гидравлический градиент;

k — коэффициент фильтрации
49. Закон Дарси и коэффициент фильтрации грунтов.

Водопроницаемость — способность пропускать гравитационную воду через поры грунтов и трещины скальных грунтов. Чем больше размер пор и трещин, тем выше водопроницаемость пород. Песок способен пропускать воду, а глина её не пропускает. Водопроницаемость грунтов (или их фильтрационные свойства) характеризуется коэффициентом фильтрации Кф (см/с, м/ч или м/сут), представляющим собой скорость движения подземной воды при гидравлическом градиенте, равном 1. Кф водовмещающих пород определяется различными методами: в лаб. условиях, полевых.По величине Кф грунты разделяют на: 1) водопроницаемые – Кф> 1 м/сут (галечники, гравий, песок, трещиноватые породы); 2) полупроницаемые – Кф= 1 – 0,001 м/сут (глинистые пески, лёсс, торф, рыхлые разности песчаников, реже пористые известняки, мергели); 3) непроницаемые – Кф< 0,001 м/сут (скала, глины). Непроницаемые грунты являются водоупорами, а полупроницаемые и водопроницаемые – водоносными горизонтами. Современная теория движения подземных вод базируется на законе Дарси:

, где

– расход воды или количество фильтрующейся воды в единицу времени, м³/сут; Кф – коэффициент фильтрации, м/сут; А – площадь поперечного сечения потока воды, м²; ΔH – разность напоров, м;

– длина пути фильтрации, м.
50. Мощность, градиент напора, расход и направление движения подземного потока.

Градиент напора – изменение напора на единицу длины пути.Расход потока – величина, пропорциональная площади поперечного сечения потока и градиенту напора по направлению движения. Расстояниеотводоупора до уровня подземных вод –мощностью водоносного слоя. Различают истинную М. г. п. (t), измеряемую длиной перпендикуляра между кровлей и подошвой пласта, и мощность, видимую на поверхности Земли (s). Истинная мощность определяется по формуле: t = s sin (δ + σ), где δ — угол падения пласта и σ — угол наклона поверхности Земли .М. г. п. каждого стратиграфического подразделения непостоянна по простиранию.
51. Депрессионная воронка при работе скважины и канала в напорном и безнапорном пластах.

При работе водозаборной скважины вокруг нее образуются депрессионная воронка поверхности уровня подземных вод, в пределах которой вода движется к скважине. При ограниченных естественных ресурсах артезианского водоносного горизонта по сравнению с количеством получаемой воды (при небольшой водообеспеченности скважины) глубина депрессионной воронки и, следовательно, площадь ее увеличиваются. Это вызывает больший приток воды к работающей скважине.

Зависимость дебита Q (в, м³/сутки) водозаборной скважины от основных параметров притока воды к ней выражается известными уравнениями Дюпюи:
для совершенных скважин, питающихся грунтовыми (ненапорными) водами

для совершенных скважин, питающихся артезианскими (напорными) водами

52. Производительность совершенной скважины в безнапорном пласте.

Совершенными скважинами, как известно, называются такие скважины, которые доходят до основания водоносного пласта и имеют проницаемые стенки ( фильтр) на всю мощность водоносной толщи. Такие скважины проходят обычно в водоносных пластах небольшой мощности, так как установка длинного фильтра затруднительна по техническим причинам. [3]
53. Производительность совершенной скважины в артезианском пласте.

Одно из важных отличий артезианской скважины – ее высокая производительность. Для частного сектора, в зависимости от района и мощности водоносного пласта она может достигать 5 кубометров в час. В среднем артезианская скважина способна выдавать 2,5-3 кубометра воды в час. При этом скважина на неглубокий известняк дает в среднем 1000-1500 л/ час,на песок в среднем 300-700 литров в час.
54. Определения направления подземных вод.

По отсутствии карт, отражающих положение свободной или пьезометрической поверхности грунтовых вод, для определения направления их движения необходимо иметь не менее трех выработок, чтобы установить отметки уровня вод. Выработки желательно располагать по углам равностороннего треугольника с длиной стороны от 50 до 200 метров (чем меньше уклон потока, тем больше расстояние между скважинами). По известным или установленным отметкам уровня грунтовых вод путем интерполяции составляется план изолинии свободной или изотермической поверхности определяется направление движения потока по линиям токов.
55. Методы определения коэффициента фильтрации грунтов.

Методы определения коэффициента фильтрации по ГОСТ 25584 применяются для песчаных, пылеватых и глинистых грунтов и не распространяется на грунты в мерзлом состоянии, а также не устанавливают коэффициент фильтрации при химической суффозии грунтов. Коэффициентом фильтрации называют скорость фильтрации воды при градиенте напора, равном единице, и линейном законе фильтрации. Коэффициент фильтрации определяют на образцах ненарушенного (природного) сложения или нарушенного сложения заданной плотности. Для определения коэффициента фильтрации песчаных грунтов нарушенного сложения следует применять образцы, высушенные до воздушно-сухого состояния. Максимальный размер частиц песчаных грунтов не должен превышать 1/5 внутреннего диаметра прибора для определения коэффициента фильтрации. Коэффициент фильтрации песчаных грунтов определяют при постоянном заданном градиенте напора с пропуском воды сверху вниз или снизу вверх, при предварительном насыщении образца грунта водой снизу вверх. Коэффициент фильтрации пылеватых и глинистых грунтов определяют при заданных давлении на грунт и переменном градиенте напора с пропуском воды сверху вниз или снизу вверх, при предварительном насыщении образца грунта водой снизу вверх без возможности его набухания. Для насыщения образцов грунта и фильтрации применяют грунтовую воду с места отбора грунта или воду питьевого качества. В случаях, устанавливаемых программой исследований, допускается применять дистиллированную воду.

56. Определение скорости движения подземных вод

Отметим только, что главнейшим средством для опытов по определению действительной скорости движения подземных вод являются так называемые индикаторы (красящие вещества, хлористые соли, соли лития, соли, сильно повышающие электропроводимость воды и др.), т. е. вещества, вводимые в водоносный горизонт с целью наблюдения за движением воды. В настоящей работе мы рассмотрим лишь некоторые теоретические и методические вопросы передвижения воды в порах грунта.Движение воды в порах грунта представляется вследующем виде. Слой воды, непосредственно прилегающий к частицам горной породы, прочно удерживается молекулярными силами и при гравитационном движении воды остается неподвижным. Следующий слой частиц воды при движении испытывает трение от соприкосновения с неподвижным слоем воды. Такое же трение последовательно развивается и в других слоях частиц воды. Поэтому скорость движения воды возрастает от стенок пор к их середине, где она достигает максимальной величины.
57. Цель, задачи и состав инженерно-геологических изысканий.

ИНЖЕНЕРНО-ГЕОЛОГИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ— комплекс работ, направленных на изучение взаимодействия разных видов инженерной деятельности (строительство, горные разработки) с геологической средой. В задачу инженерно-геологического исследования входит изучение строения толщ пород, подземных вод, параметров геофизическихполей (гравитационных, геотермических, электромагнитных и др.), механических свойств пород, характера и интенсивности геологических процессов. Исследования включают инженерно-геологические съемки разных масштабов, геофизические работы, проходку скважин и горных выработок с опробованием пород и подземных вод, полевые опытные работы по изучению механических свойств пород (различные виды зондирований, статической нагрузки на штампы и др.) и определению гидрогеологических параметров (откачки, нагнетания, наливы и др.), лабораторные работы, различные виды моделирования.
58. Разведочные работы. Бурение, электроразведка.

В районах, где геологи-поисковики обнаружили существенные признаки полезных ископаемых, проводят поисково-разведочные работы. Сеть маршрутов сгущается, роют канавы, закладываются шурфы и другие разведочные горные выработки.

Если поисково-разведочные работы подтвердили наличие в районе больших скоплений полезных ископаемых, начинается следующий этап работы — разведка. Поиски и разведка тесно связаны между собой, и один вид работ является по существу про должением и дополнением другого.

Разведка необходима, чтобы выяснить, достаточно ли велики залежи полезного ископаемого для организации добычи. Нужно установить форму и размеры рудных тел, содержание в них полезных ископаемых и на какой глубине залегает то или иное рудное тело. Если рудные скопления расположены в горном хребте или в горе с крутыми склонами, то месторождение вскрывают горизонтальной горной выработкой — штольней (похожей на тоннель), которая проходит внутрь горы со стороны ее крутого склона до тех пор, пока не пересечет рудное тело. Затем из штольни через равные промежутки в рудном теле поперек его от одного конца до другого пробиваются другие выработки. Для разведки рудных залежей широко применяется бурение скважин. Производится оно специальной (колонковой) трубой с алмазной коронкой, которая, вращаясь, постепенно высверливает твердую породу. В трубе остается столбик породы — керн.
59. Типы и виды дренажей

Дрена́ж — естественное либо искусственное удаление воды с поверхности земли либо подземных вод. Основные вид:

1 2 3