Геологическая среда как основа инженерных сооружений
Опасные инженерно–геологические процессы, возникающие под влиянием водохранилищ. Мероприятия по борьбе с заилением. Оползни скольжения и выдавливания. Механическая и химическая суффозия. Виды и скорость выветривания. Способы противокарстовой мелиорации.
Рубрика | Геология, гидрология и геодезия |
Вид | реферат |
Язык | русский |
Дата добавления | 24.12.2013 |
Размер файла | 1,8 M |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://allbest.ru
Министерство образования и науки РФ
Федеральное государственное бюджетное образовательное
Учреждение высшего профессионального образования
«Братский государственный университет»
Кафедра «Строительное материаловедение и технологии»
Реферат по «Геологии»
Геологическая среда как основа инженерных сооружений
Выполнил
Студент группы ПГС-12 Малинина А.Е.
Проверил
Доцент каф.СМиТ, к.т.н. Дворянинова Н.В.
Братск 2013
- Содержание
- Что такое инженерно-геологические процессы?
- Искусственное водохранилище - это?
- Искусственные водохранилища и инженерно-геологические процессы, связанные с ними
- Список используемых источников
- Что такое инженерно - геологические процессы?
- Инженерно-геологические процессы - (a. geological-engineering processes; н. ingenieurgeologische Vorgange; ф. processus geotechniques и. procesos geotecnicos) - современные геологические процессы, возникшие или активизирующиеся под влиянием техногенных факторов.
- К инженерно - геологическим процессам относятся: переработка берегов водохранилищ; просадки в лёссах при обводнении; возникновение оползней при выемке горных пород, строительстве городов, дорог, карьеров; деформации пород под воздействием фильтрационного потока вод при сооружении плотин, откачке вод из выработок; активизация выветривания. Типы, механизм, интенсивность развития и распространения инженерно - геологических процессов определяются особенностями геологической среды и характером воздействия на неё техногенных факторов. Например, при создании отвалов горных пород на склоне Кураминского хребта, не обладавших достаточным запасом устойчивости, возник оползень объёмом 600-700 млн. м3; при нерегулируемом орошении земель, неорганизованном сбросе вод происходит подтопление территории, возникают деформации грунтов и сооружений. Ананьев В. П., Потапов А. Д. Инженерная геология. / Учебник. -- М., Высшая школа, 2010, 511 с.
- Термин "И.-г. п." введён в 1936 в СССР Г. Н. Каменским; позднее в понимании И.-г. п. стали употреблять также термин "антропогенные процессы". Бондарик Г. К., Пендин В. В., Ярг Л. А. Инженерная геодинамика / Учебник. -- М., КДУ, 2009, 440 с.
Искусственное водохранилище - это?
Водохранилище -- искусственный водоём, образованный, как правило, в долине реки водоподпорными сооружениями для накопления и хранения воды в целях её использования в народном хозяйстве.
Водохранилища делятся на 2 типа: озёрные и речные. Для водохранилищ озёрного типа (например, Рыбинского) характерно формирование водных масс, существенно отличных по своим физическим свойствам от свойств вод притоков. Течения в этих водохранилищах связаны больше всего с ветрами. Водохранилища речного (руслового) типа (например, Дубоссарское) имеют вытянутую форму, течения в них, обычно, стоковые; водная масса по своим характеристикам близка к речным водам.
Основными параметрами водохранилища являются объём, площадь зеркала и амплитуда колебания уровней воды в условиях его эксплуатации.
Типы водохранилищ.
Встречаются следующие типы водохранилищ:
* Крытые резервуары, устраиваемые из железа, бетона, камня и других материалов. Они располагаются над землей или в земле (полностью или частично) и применяются в водоснабжении как резервуары суточного регулирования или для создания напора.
* Открытые бассейны, устраиваемые в земле путем выемки или полувыемки, а также путем обвалования на горизонтальной или слегка наклоненной местности. Такие водохранилища иногда устраиваются при ГЭС деривационного типа в качестве бассейнов суточного регулирования. Они также применяются в орошении для временного задержания высокого стока, который используется затем на нижерасположенных площадках или в самом водохранилище (лиманное орошение)
* Водохранилища, создаваемые в долинах естественных водных объектов постройкой подпорных сооружений (плотин, зданий ГЭС, шлюзов и др.). Этот тип водохранилищ имеет наибольшее распространение и значение для экономики. Внутри него выделяют два подтипа:
- речные (русловые) водохранилища, расположенные в долинах рек. Характеризуются вытянутой формой, с преобладанием стоковых течений и характеристиками водной массы, близкими к речным водам
- озёрные, повторяющие форму водоема, находящегося в подпоре, и отличающиеся по своим физико-химическим свойствам от свойств вод притоков.
Терминология
В отличие от естественных замкнутых водоемов, которые не используются в качестве водохранилищ, в данном случае существует набор специальных терминов, характеризующих их допустимые водные запасы и уровни уреза воды:
· Нормальный подпорный уровень (НПУ) -- оптимальная наивысшая отметка водной поверхности водохранилища, которая может длительно поддерживаться подпорным сооружением;
· Форсированный подпорный уровень (ФПУ) или горизонт форсировки -- отметка водной поверхности водохранилища, превышающая НПУ, который, при проектировании гидроузла с известной пропускной способностью, определяется, исходя из площади водохранилища и максимально возможного притока воды. Превышение этого уровня может привести к переливу через гребень плотины и к другим аварийным ситуациям;
· Уровень мёртвого объёма (УМО) или горизонт сработки водохранилища -- отметка водной поверхности, соответствующая наибольшему опорожнению водохранилища. Рассчитывается в соответствии с условиями заиления, необходимым уровнем воды для зимовки рыб, обеспечению экологических условий, технологическими особенностями подпорных сооружений и характеристиками притока в водоем;
· Мёртвый объём водохранилища -- объём водоёма ниже отметки горизонта сработки водохранилища (УМО);
· Полезный объём водохранилища -- часть объёма водоема между отметками оптимального наивысшего уровня горизонта (НПУ) и уровнем максимальной сработки водоёма (УМО);
· Емкость форсировки или Регулирующая емкость водохранилища -- часть объёма водоема между отметками ФПУ и НПУ, предназначенная для уменьшения максимального расхода через гидроузел во время весеннего половодья или дождевых паводков;
· Объём или полный объём водохранилища -- данная величина равна сумме мёртвого и полезного объёмов.
Таблица 1
№ |
Разновидности |
Sв, км? |
Vв, км? |
|
1 |
Малые |
?10 |
?0,1 |
|
2 |
Средние |
?100 |
?1,0 |
|
3 |
Крупные |
?100 |
?1,0 |
Крупнейшие водохранилища
Крупнейшими по площади зеркала водохранилищами мира являются:
1. Озеро Вольта (8482 км?; Гана)
2. Смоллвуд (6527 км?; Канада)
3. Куйбышевское водохранилище (6450 км?; Россия)
4. Озеро Кариба (5580 км?; Зимбабве, Замбия)
5. Бухтарминское водохранилище (5490 км?; Казахстан)
6. Братское водохранилище (5426 км?; Россия)
7. Озеро Насер (5248 км?; Египет, Судан)
8. Рыбинское водохранилище (4580 км?; Россия)
Крупнейшими водохранилищами по полному объёму накапливаемой воды являются:
1. Озеро Кариба (180 км?; Зимбабве, Замбия)
2. Братское водохранилище (169.3 км?; Россия)
3. Озеро Насер (160.0 км?; Египет, Судан)
4. Озеро Вольта (148.0 км?; Гана)
5. Маникуаган (141.2 км?; Канада)
6. Гури (138.0 км?; Венесуэла)
7. Тартар (85.0 км?; Ирак)
8. Красноярское водохранилище (73.3 км?; Россия)
9. Гордон Хрум (70.1 км?; Канада)
Старейшие водохранилища
Первые водохранилища были созданы в Древнем Египте с целю освоения земель в долине реки Нил (более 3000 лет до н.э.).
В России первые водохранилища были созданы в 1701--1709 гг. при строительстве Вышневолоцкой водной системы, соединившей Волгу с Балтийским морем. В 1704 году было построено Алапаевское водохранилище (на среднем Урале) для обеспечения водой и механической энергией завода. Водохранилище Сестрорецкий Разлив было образовано в 1721 году.Авакян А.Б., Лебедева И.П. Водохранилища ХХ века как глобальное географическое явление // Изв. РАН. Сер. геогр. 2012. №3. С. 13-20.
Заиление водохранилища
Заиление водохранилища -- это потеря объёма воды за счёт роста абсолютных отметок дна. Причины: поступление с водосбора взвешенных наносов, ветровой перенос летучих песков с суши, выпадение в осадок химических соединений, биомасса водной растительности, размыв берегов волновыми процессами, вымывание торфа из-под плавающих болот, которые условно находятся за границей водохранилища. (Рис. 1)
Рис. 1. Размыв леса на берегу
Процесс заиления водохранилищ сложный. Детально изучен в работе 1938 года.
Мероприятия по борьбе с заилением рекомендуются следующие:
· строительство водохранилищ не в основном русле, а в боковых балках;
· отвод паводка через боковой канал;
· устройство в начале водохранилища поперечных донных галерей;
· устройство в плотине донных водоспусков;
· устройство прудов в реках выше по течению;
· создание объёмов для сбора наносов;
· рациональный водный режим;
· агротехника водосбора.
Основным способом, рекомендуемым «Руководством» в борьбе с заилением, является промывка наносов расходом воды, сбрасываемым из водохранилища. Практикуется оставлять водохранилище на зимний период без воды, если в ней нет потребности. Этого не делают в вегетационный период высшей водной растительности (камыш, тростник и др.), разрастающейся по площади акватории при глубине воды менее 1,5 м.
В монографии сделан анализ около 100 водохранилищ мира, из которых самое раннее было создано в 1814 году.[4]
Искусственные водохранилища и инженерно-геологические процессы, связанные с ними
К опасным инженерно-геологическим процессам под влиянием водохранилищ относятся:
1) склоновые процессы (осыпание, оползни, обрушение)
2) выветривание пород
3) карст
4) суффозия
5) эрозия
Рассмотрим конкретные примеры.
Склонные процессы (осыпание, оползни, обрушение)
Сдвижение горных пород (а. rock displacement; н. Gebirgsbewegung; ф. deplacement des roches; и. dislocacion de rocas, deslizamiento de rocas) -- перемещение и деформирование массива горных пород вследствие нарушения его естественного равновесия при ведении горных работ. Непосредственно над очистной выработкой слои пород теряют сплошность и обрушаются в выработанное пространство.
Высота зоны обрушения составляет от 2 до 6 m (m -- вынимаемая мощность пласта, рудного тела), выше последовательно располагаются зона трещинообразования (высота 20-40 m), где в прогибающихся слоях образуются трещины, полностью пересекающие слои примерно по нормали к напластованию, и толща, где горные породы расслаиваются, прогибаясь без образования трещин. Вокруг очистной выработки за счёт зависания и прогиба пород образуется зона опорного давления, в которой породы в основном сжимаются, и за счёт этого площадь на земной поверхности, подвергающаяся сдвижению, по размеру всегда превышает площадь отработанного угольного пласта. При углах падения пластов больше угла трения по контактам слоев в массиве горных пород, расположенных по восстанию от верхней границы горных работ, возникает область сдвижений по напластованию. Разработка крутопадающих пластов вызывает сдвижение горных пород лежачего бока пласта. Часть массива твердых пород, подвергшаяся деформациям под влиянием горной выработки, называется областью сдвижения горных пород. Величины и распределение сдвижений и деформаций в области сдвижения горных пород зависят от горно-геологических условий. Величина сдвижений земной поверхности находится в прямой зависимости от вынимаемой мощности пласта и площади выработанного пространства и в обратной от глубины горных работ, а также зависит от способа управления кровлей. Часто для характеристики условий подработки сооружений пользуются понятием кратности подработки -- отношением глубины подработки к вынимаемой мощности пласта. Чем больше кратность (при прочих равных условиях), тем меньше деформации земной поверхности. Зависимость максимальных оседаний от площади выработанного пространства характеризуют понятием о полноте подработки. Полной подработкой считается такая подработка, при которой дальнейшее увеличение площади отрабатываемого пласта не приводит к увеличению максимального оседания земной поверхности.
Оползневые процессы (а. creeping, sliding, landfalling, soil slipping, landsliding; н. Abrutschung, Rutschung; ф. соulee, glissement des соuches; и. procesos de deslizamiento) -- склоновые гравитационные процессы, проявляющиеся в образовании оползней, т.е. в смещении на более низкий гипсометрический уровень части горных пород по зоне или поверхности без потери контакта с неподвижным основанием. Объём смещающихся горных пород в среднем от нескольких десятков м3 до 1 млрд. м3.
По механизму оползневых процессов различают оползни: выдавливания, скольжения, выплывания, течения, проседания, разжижения.
Оползни выдавливания характерны для платформенных областей, где толщи осадочных пород залегают, как правило, горизонтально. Образуются вследствие развития процесса ползучести, переходящего в срез, на береговых склонах, в бортах глубоких карьеров и др.
Оползни скольжения распространены как в платформенных, так и в горно-складчатых областях. Возникают в результате скольжения блоков пород по ранее имевшейся или вновь сформировавшейся наклонной поверхности вследствие мгновенной потери прочности (хрупкого разрушения) или развития процесса ползучести. В горноскладчатых областях для оползней скольжения характерны значительные скорости смещения и большая разрушительная сила.
Оползни течения встречаются в любых регионально-геологических условиях. Образуются в глинистых породах или крупнообломочных отложениях с глинистым заполнителем и представляют собой вязкопластическое течение (часто в сочетании со скольжением) по наклонной поверхности вследствие возрастания напряжений и снижения прочности пород при увлажнении. Другие типы оползней связаны с более узким диапазоном горных пород и особыми инженерно-геологическими условиями и встречаются реже.
Оползни классифицируют также по морфологии, типу подсечки склона, глубине захвата пород смещением и др. Оползневые процессы наносят большой материальный ущерб и нередко сопровождаются человеческими жертвами. Основная причина возникновения оползней -- нарушение соотношения между сдвигающими силами и силами, препятствующими смещению горных пород, главным образом вследствие изменения напряжённого состояния и прочностных характеристик пород.
На развитие оползней оказывают влияние сейсмотектоническая активность, процессы выветривания,эрозии, абразии, суффозии, количество выпадающих осадков и характер их инфильтрации, гидрогеологические факторы, протаивание и промерзание, а также многосторонняя деятельность человека. Успешная борьба с оползнями посредством склонно-укрепительных (в т.ч. водоотводных и дренажных) мероприятий ведётся в Москве, Киеве, Одессе, Волгограде, Горьком и других городах. На отдельных месторождениях осуществляется контроль за смещением оползающих масс в бортах карьеров.[6]
Оползни - скользящее смещение горных пород на склонах, под действием силы тяжести и при участии поверхностных или подземных вод. В каждом оползне выделяют следующие элементы:
Форма поверхности скольжения может быть цилиндрической, волнистой, плоской и т.д. Подошва оползня 6 - место выхода на поверхность плоскости скольжения, оно может располагаться выше и ниже подошвы склона или быть на его уровне.
Элементы оползня
Рис.2 Элементы оползня
1 - оползневое тело
2 - поверхность скольжения
3 - бровка справа
4 - оползневые террасы
5 - вал выпучивания с трещинами
6 - подошва оползня
7 - положение склона до оползня
8 - коренной массив пород. (Рис. 2)
Классификация оползней (по Саваренскому) по положению поверхности смещения и сложению оползневого тела:
1. Асеквентные - возникают в однородных неслоистых толщах пород. Положение криволинейной поверхности скольжения зависит от трения и смещения грунтов.
2. Консеквентные - происходят при неоднородном сложении склона. Смещение происходит по поверхности раздела слоёв или трещине.
3. Инсеквентные - возникают также при неоднородном сложении склона, но поверхность смещения пересекает слои разного состава.
Меры борьбы с оползнями можно разделить на пассивные и активные.
Пассивные, запрещающие то или иное действие. Запрещается: подрезать оползневые склоны, производить взрывные работы вблизи оползневой зоны, уничтожать лес, сбрасывать на оползневые склоны поверхностные и подземные воды.
Активные меры, обусловливающие ликвидацию или снижение причин развития оползней.
1. Осушение горных пород в массиве данного склона с помощью дренажа.
2. Укрепление склонов с применением подпорных стенок или свай-шпонок. Сваи-шпонки - это ж/б или металлические столбы, которые вставляют в предварительно пробуренные на оползне скважины;
3. Укрепление путём силикатизации грунтов склонов;
4. Проведение разгрузочных работ в активной зоне (полный съем оползневых масс, срезка активной части оползня, очистка скальных откосов, террасирование и уполаживание склона, общая планировка склона) и пригрузки в пассивной зоне (отсыпка и отвал грунта).
Суффозия
Механическая суффозия
Суффозия - разрушение горных пород потоками фильтрующейся воды. Суффозия, как инженерно-геологический процесс, проявляется на участках расположения гидротехнических сооружений (плотин, каналов) и при вскрытии подземных вод котлованами и карьерами. Различают механическую и химическую суффозию.
Механическая суффозия - это вынос мелких частиц фильтрующейся водой - вода выносит частицы во взвешенном состоянии. Она происходит в рыхлых, насыщенных водой и мягких связных породах при повышении напорного градиента в фильтрационном потоке до некоторых величин. Эти градиенты могут создаваться в нижнем бьефе плотин, тогда частицы породы будут выноситься из-под основания плотины, и устойчивость последней будет нарушена. При вскрытии насыщенных подземными водами рыхлых, несвязных грунтов, происходит движение всей грунтовой массы (грунт + вода) в направлении действия напорного градиента. Этот процесс получил название плывучести, а грунты, насыщенные водой и обладающие этими свойствами - плывунами. Обычно, плывуны вскрываются котлованами, карьерами, колодцами, при проходке скважин и туннелей.
Химическая суффозия имеет практическое значение в растворимых породах (карбонаты, сульфаты, галоиды), вода растворяет частицы породы и выносит продукты разрушения.
В результате растворения водой составных частей пород, в последних образуются пустоты - возникает карст. Наличие закарстованных пород обусловливает большие потери воды на фильтрацию из водохранилищ и прудов, нередко последние остаются совершенно сухими.
Наличие в районах строительства гидротехнических сооружений закарстованных пород осложняет строительство. В качестве мер борьбы с водообилием закарстованных пород при строительстве гидротехнических сооружений применяются откачки, глинизация, битуминизация и цементация. Постоянные потоки подземных вод желательно перехватить дренами и отвести их за пределы застраиваемой территории.
Борьба с механической суффозией
Плывуны осложняют производство работ, могут привести к различным нарушениям при строительстве и эксплуатации сооружений и даже авариям.
Способы борьбы:
1. осушение грунтов с помощью забивных и опускных фильтров, откачка воды из скважин;
2. защита котлованов, шурфов и т.д. от заплывания с помощью шпунтовых стенок и забивной крепи. Шпунты забиваются до водоупора или плотных пород;
3. закрепление плывунов до потери плывучести, путём замораживания или силикатизацией (жидким стеклом и т.д.).[5]
Рис. 3 выветривание горных пород.
Выветривание
Выветривание (а. weathering, degradation, disengagement; н. Verwitterung; ф. alteration; и. meteorizacion) -- процесс разрушения и изменения горной породы в условиях земной поверхности под влиянием механического и химического воздействия атмосферы, грунтовых и поверхностных вод и организмов. По характеру среды, в которой происходит выветривание, различают атмосферное (или наземное) выветривание и подводное (или гальмиролиз). Основные типы выветривания по роду воздействия на горные породы; физическое, химическое и органическое (биологическое).
Физическое выветривание вызывает механический распад горной породы на обломки и происходит вследствие быстрого изменения объёма поверхностных частей пород и последующего их растрескивания под влиянием резких суточных колебаний температуры, замерзания и оттаивания воды в трещинах.
Химическое выветривание ведёт к изменению химического состава горной породы процессами окисления, гидратации и др. с образованием минералов, более стойких в условиях земной поверхности.
Биологическое выветривание сводится к механическому и химическому изменению пород, вызываемому жизнедеятельностью организмов. Биологические факторы играют важную роль в своеобразном типе выветривания -- почвообразовании.
Все виды выветривания действуют одновременно, но в зависимости от климата тот или иной вид преобладает. Физическое выветривание особенно характерно для территорий с сухим (аридным) климатом и высокогорных областей. В условиях холодного климата при частых колебаниях температуры около 0°С механическое разрушение пород происходит под влиянием морозного выветривания, химического и органического. Выветривания характерны для влажных, умеренных, тропических и субтропических климатов. Скорость и степень выветривания, мощность продуктов выветривания и их состав зависят также от рельефа, вещественного состава и структуры горной породы. Накопления непереотложенных продуктов образуют коры выветривания, с которыми связаны месторождения многих полезных ископаемых (каолинов, oxp, руд железа, алюминия и др.).
Карст
Рис. 4 Карст
Карст, карстовое явление (от назв. плато Карст, или Крас, Kras, в Словакии а. karst; н. Karst; ф. karst; и. karst, carst), -- нарушение целостности массивов растворимых горных пород под воздействием вод.(Рис. 4)
Карстовые явления связаны с карбонатными (известняк, доломит, мел, мрамор и пр.) и некарбонатными (гипс, ангидрит, каменная соль) породами. В пределах материков обнажённые и погребённые карстующиеся карбонатные породы занимают до 40, гипсы и ангидриты около 7, каменная соль до 4 млн. км2.
Карбонатные породы растворяются при участии свободной углекислоты или других минеральных и органических кислот. Растворение сульфатных пород и каменной соли может происходить в чистой воде, но наличие в воде растворённой соли, не имеющей общего иона с солью, образующей растворимую породу, повышает растворимость.
Развитие карста происходит под совокупным воздействием поверхностных и подземных вод. Растворение горных пород часто сопровождается механическим размывом. Размыв может подготавливаться растворением спаек между зёрнами, что освобождает их от сцепления и облегчает смыв.
Для поверхности площадей развития карста характерны мелкие борозды и углубления -- карры, замкнутые понижения (воронки, котловины, полья, естественные колодцы и шахты, слепые овраги и долины), ниши в обрывах.
В известняковом карсте тропиков распространены останцы (моготе).
Наиболее типичны воронки (конические, котло-блюдцеобразные либо в виде ям неправильной формы) диаметром от 1 до 200 м и более и глубиной от 0,5 до 50 м, а иногда значительно больше.
На дне воронок и других понижений встречаются водопоглощающие отверстия -- поноры, часто являющиеся началом шахт или колодцев, пропастей, иногда достигающих глубины более 1000 м (максимальная глубина 1410 м -- пропасть Жан-Бернар в Альпах, Франция).
Котловины и воронки могут то заполняться водой, то осушаться (периодически исчезающие озёра). Котловины, имеющие площадь до нескольких десятков и сотен км2, с исчезающими водотоками известны под названием польев.
В закарстованных массивах образуются различные подземные ходы, полости, пещеры, которые часто развиваются вдоль трещин.
Одна из крупнейших пещер мира Мамонтова с пещерной системой Флинт-Ридж (США, Кентукки) достигает 341 км суммарной длины; самая крупная пещера в России -- гипсовая Оптимистическая (Подолия) длиной около 150 км. Суммарную длину более 100 км имеют пещеры Хёллох (Швейцария, Альпы), Джуэлл (США, Южная Дакота) и Озёрная (Россия, Подолия), 9 пещер мира длиной более 50 км, 14 -- более 40 км. Комплекс поверхностных и подземных карстовых форм наиболее полно выражен в том случае, когда поверхность растворимых горных пород обнажена (голый карст); менее выражен, когда эти горные породы перекрыты слоем почвы и дёрна (задернованный карст), нерастворимыми рыхлыми осадками (покрытый карст), полускальными и скальными образованиями (бронированный карст). В случае глубокого погребения растворимых пород под не карстующимися толщами образуется т.н. погребённый карст.
Карстовые местности бедны поверхностными водотоками. Для них характерны исчезающие под землю пещерные реки, мощные источники (тип воклюз), иногда субмаринные источники (выходы пресной воды на дне моря).
С карстовыми явлениями внешне сходны явления псевдокарста, возникающие во льду и мёрзлых грунтах (Термокарст), в мелкообломочных и пористых грунтах (кластокарст, глинистый карст, лёссовый карст, механический карст, суффозия, просадки). В их развитии основную роль играют другие, не типичные для карста физикческие процессы: таяние льда, механическое воздействие движущейся воды и пр. (Рис.5)
Рис.5 Карстовые местности
Карст осложняет добычу полезных ископаемых, залегающих ниже или на уровне карстующихся пород. В этом случае карстовые воды обводняют горные выработки (Кизеловское месторождение угля наУрале, Прибалтийский сланцевый бассейн, Северо-Уральские бокситовые месторождения, Миргалимсайское полиметаллическое месторождение в Казахстане). Наряду с этим, повышенная водоотдача и водопроницаемость карстующихся пород может благоприятствовать размещению в них дренажных выработок и осушению через их толщу месторождений (Соколовское, Сарбайское железорудные месторождения и др.). Быстро развивающийся соляной карст затрудняет разработку каменных и калийных солей. В карстовых полостях часто накапливаются полезные ископаемые, образуя месторождения бокситов (Россия, КНР и др.),свинцово-цинковых руд (штат Миссури, США), железных руд (Россия), фосфоритов (штат Флорида, США), нефти (США, Мексика ,Россия) и др.
Карст осложняет промышленное, жилищное и транспортное строительство, сооружение ГЭС, водохранилищ и др. При добыче полезных ископаемых в закарстованных массивах особое внимание уделяется выбору системы разработки месторождений, водному режиму работ и др.
В районах развития карста применяются различные способы противокарстовой мелиорации. К ним относятся: регулирование поверхностного и подземного стока; тампонирование карстовых пустот путём нагнетания цементного, глинистого и битумного растворов; специальные устройства и сооружения (фундаменты с учётом специфики территории, армирование, ограничение этажности и плотности застройки и др.); устройство противофильтрационных завес и др. Строительное и хозяйственное освоение закарстованных областей требует проведения комплексных инженерно-геологических изысканий с применением съёмки, разведки, геофизических, стационарных, лабораторных и других видов исследований. В практических целях карст используется путём каптажа карстовых источников, дренирующих галерей, колодцев; разработки месторождений, формирование которых связано с палеокарстом; приспособления карстовых пустот для подземных хранилищ; освоения карстовых пещер как объектов для туризма.(Рис. 6)
Рис. 6 Карстовые пустоты
водохранилище суффозия мелиорация
Ширина зоны воздействия зависит от размера водохранилища, нормального подпорного уровня, амплитуды колебания вдоль бровки берега. И может изменяться от нескольких десятков метров, до нескольких километров.
Для водохранилищ с точки зрения опасных геологических процессов наиболее характерны 3 зоны:
1) зона подтопления;
2) зона переработки берегов;
3) зона затопления.
Под переработкой берегов водохранилищ понимается результат совокупного воздействия гидрометеорологических геологических и инженерно- геологических процессов ( абразия, эрозия, оползни, карст, суффозия, образование и перемещение вдоль береговых отмелей, пересыпей и др.) приводящих к деформированию береговых слонов и прибрежных территорий.
В чистом виде эти процессы очень редко встречаются, встречаются только в переходном состоянии.
Для Братского водохранилища наиболее типичны:
В первой зоне - продолжающиеся активные развития карста, суффозии, просадок, провалов;
Во второй зоне - интенсивное переформирование берегов;
В третьей зоне - изменение динамики подводных процессов ,связи с преобразованиями в режиме водохранилища.
Список используемых источников
1. Ананьев В. П., Потапов А. Д. Инженерная геология. / Учебник. -- М., Высшая школа, 2010, 511 с.
2. Бондарик Г. К., Пендин В. В., Ярг Л. А. Инженерная геодинамика / Учебник. -- М., КДУ, 2009, 440 с.
3. Авакян А.Б., Лебедева И.П. Водохранилища ХХ века как глобальное географическое явление // Изв. РАН. Сер. геогр. 2012. №3. С. 13-20.
4. Вронский В. А. Экология: Словарь-справочник. -- 2-е изд. -- Ростов-на-Дону: Феникс, 2012. -- 576 с. -- 10 000 экз. -- ISBN 5-222-02576-4
5. Электронный ресурс: Лекции по геологии: http://fangeo.ru/blog/1-0-9
6. Электронный ресурс: Горная энциклопедия: http://www.mining-enc.ru
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Физико-географическая характеристика Алтайского инженерно-геологического региона в пределах восточной части территории Казахстана. Инженерно-геологическая характеристика пород. Гидрогеологические условия, современные геологические процессы и явления.
курсовая работа [4,8 M], добавлен 11.03.2011Особенности проектирования автомобильных дорог, их классификация. Опасные инженерно-геологические процессы. Виды инженерно-геологических изысканий при проектировании автомобильных дорог и их назначение. Нормы проектирования автомобильных дорог.
дипломная работа [3,8 M], добавлен 30.12.2014Свойства и особенности коры выветривания, ее структура. Геологическая роль биосферы и живого вещества в земной коре. Кора выветривания и почвообразование. Элементарные процессы выветривания минералов и пород. Горные породы и их роль в почвообразовании.
реферат [49,4 K], добавлен 15.01.2009Инженерно-геологическая характеристика участка проектируемых работ. Состав и условия залегания грунтов и закономерности их изменчивости. Определение размеров и зон сферы взаимодействия сооружений с геологической средой. Расчет сметной стоимости работ.
дипломная работа [7,4 M], добавлен 15.08.2022Физико–географические характеристики района. Геологическое строение и инженерно-геологическая характеристика пород. Гидрогеологические условия Хингано–Буреинского региона. Современные геологические процессы и явления, происходящие в горных породах.
курсовая работа [1,5 M], добавлен 17.11.2014Гравитационное смещение пород на склонах и откосах. Явления и процессы, обусловленные совместным взаимодействием геологической среды и инженерными сооружениями. Инженерно-геологические процессы на дне и откосах котлованов. Плывуны и меры борьбы с ними.
реферат [19,8 K], добавлен 19.10.2014Проблемы устойчивости зданий и инженерных сооружений в городе Якутске, их связь с инженерно-геокриологическими условиями территории, потеплением климата и протекающими на территории мерзлотными процессами. Меры по улучшению состояния городской застройки.
реферат [5,5 M], добавлен 08.10.2014Оползни как скользящие смещения масс горных пород вниз по склону, возникающие из-за нарушения равновесия, вызываемого различными причинами. Предупредительные мероприятия против оползней. Примеры оползнеопасных зон в районе Черного и Азовского морей.
статья [121,4 K], добавлен 02.06.2010Породообразующие минералы и горные породы. Водно-физические свойства грунтов. Экзогенные процессы и вызванные ими явления. Геологическая деятельность атмосферных осадков. Геологическая деятельность озер, болот и водохранилищ. Особенности лессовых грунтов.
курс лекций [1,8 M], добавлен 20.12.2013Характеристика экзогенных геологических процессов и их геологических результатов. Физико-механические свойства гранита, кварцевого порфира, вулканического стекла. Инженерно-геологическая классификация кислых пород. Определение плотности частиц грунта.
контрольная работа [37,8 K], добавлен 14.03.2014Инженерные изыскания — комплекс работ, проводимых для изучения природных условий района, участка, площадки, трассы проектируемого строительства. Геологические и инженерно-геологические карты и разрезы. Методы и стадии инженерно-геологических изысканий.
реферат [25,0 K], добавлен 29.03.2012Географическое положение Березовского водохранилища. Инженерно-геологические и гидрогеологические условия участка реконструкции. Определение объемов земляных работ и организация строительства проектируемых сооружений при реконструкции водохранилища.
курсовая работа [47,4 K], добавлен 25.01.2015Эрозионно-аккумулятивные типы рельефа территории Новосибирска. Геологическое строение, физико-геологические процессы и явления. Назначение и сроки выполнения инженерно-геологических исследований. Лабораторные исследования грунтов, оврагов и балок.
отчет по практике [1,0 M], добавлен 06.10.2011Свойства грунтов и опасные геологические процессы в районе железнодорожной ветки Краснодар-Туапсе. Выбор мероприятий для обеспечения устойчивости железнодорожного полотна. Буронабивные сваи по разрядно-импульсной технологии. Расчеты устойчивости склона.
дипломная работа [4,0 M], добавлен 09.10.2013Инженерно-геологические условия участка: местоположение, геоморфологические условия. Прогноз изменения условий в связи с инженерным освоением территории. Результаты полевого определения плотности грунта. Каталог разведочных выработок, водная вытяжка.
отчет по практике [5,5 M], добавлен 22.01.2014Продукты выветривания пород, смываемые со склонов и накапливающиеся у их подножия. Геологическая деятельность ледников и ветра в различных климатических зонах. Типы речных террас. Береговые ступени, наблюдаемые в поперечном разрезе речной долины.
реферат [19,9 K], добавлен 13.10.2013Геоморфологическая и геологическая история Крыма, строение Крымских гор. Магматические породы, условие их залегания, накопление осадочных пород, процессы выветривания горных пород, образование карста. Характеристика природных ресурсов полуострова.
отчет по практике [1,5 M], добавлен 20.08.2010Процесс выветривания горных пород. Образование элювия и коллювия. Движение горных пород под влиянием гравитационных процессов. Зарождение и развитие обвалов и лавин, местонахождение крупнейших из них. Мероприятия по снятию угрозы опасных явлений.
реферат [24,4 K], добавлен 25.12.2014Природно-климатические и инженерно-геологические условия площадки Учалинского медно-цинкового колчеданного месторождения. Краткая геологическая и гидрологическая характеристика территории. Склонность руд к самовозгоранию. Система разработки месторождения.
отчет по практике [50,5 K], добавлен 24.12.2012Временные водные потоки, причины возникновения и характер разрушительной работы на почву (плоскостной смыв, линейный размыв). Геологическая работа временных водотоков. Сели и оползни, борьба с ними. Образование и развитие оврагов, их закрепление.
курсовая работа [34,3 K], добавлен 15.03.2011