Інженерна геологія

Размещено на http://www.allbest.ru/

Київський національний університет імені Тараса Шевченка

Геологічний факультет

Кафедра гідрогеології та інженерної геології

ІНЖЕНЕРНА ГЕОЛОГІЯ

Навчальний посібник

А.В.Шостак

Київ 2010

УДК 624.131.631.43(075.8)

Рецензенти:

канд. геол.-мін. наук, доц. Корнєєнко С.В., канд. геол.-мін. наук, доц. Кошляков О.Є.

Рекомендовано до друку вченою радою геологічного факультету (протокол №2 від 27 жовтня 2010 року)

Шостак А.В.

Інженерна геологія: навчальний посібник/ А.В.Шостак. - Інтернет-ресурс Київського університету. - geol.univ@kiev.ua. - 92 с.

В навчальному посібнику подається опис тієї геологічної обстановки, котра вивчається й піддається оцінці під час інженерно-геологічних досліджень. Розглядаються інженерно-геологічні завдання, що розв'язуються за допомогою геоморфологічних, тектонічних та інших методів досліджень, а також питання встановлення за цими даними раціонального об'єму і характеру вишукувальних робіт. Далі розглядаються фізико-геологічні й інженерно-геологічні процеси, котрі впливають на оцінку умов будівництва. Два останні розділи посібника містять поняття про стадійність проектування, склад інженерно-геологічних досліджень та методи інженерно-геологічної оцінки масивів гірських порід.

Для студентів геологорозвідувальних спеціальностей вищих навчальних закладів.

УДК 624.131.631.43(075.8)

©Шостак А.В., 2010

Зміст

Вступ

Розділ 1. Інженерна геологія як наука. Основні відомості з історії розвитку Інженерної геології. Завдання інженерної геології на сучасному етапі розвитку економіки і господарства

1.1 Взаємозв'язок інженерної геології з іншими науками

Розділ 2. Поняття про інженерно-геологічні умови

2.1 Інженерно-геологічна оцінка геоморфологічних умов місцевості

2.2 Інженерно-геологічна оцінка тектонічних особливостей місцевості та умов залягання порід

2.2.1 Тріщинуватість гірських порід та її значення під час інженерно-геологічної оцінки порід

2.2.2 Виявлення зон подрібнення і тріщинуватості гірських порід

2.3 Основні завдання літологічних і петрографічних досліджень для інженерно-геологічної оцінки місцевості

2.3.1 Вплив петрографічних особливостей порід на оцінку інженерно-геологічних умов будівництва

2.3.2 Петрографічна характеристика основних типів гірських порід

2.4 Інженерно-геологічна оцінка гідрогеологічних умов місцевості

Розділ 3. Фізико-геологічні та інженерно-геологічні процеси і явища, принципи класифікації і загальна характеристика

3.1 Інженерно-геологічна класифікація процесів і явищ

3.2 Вивітрювання гірських порід і основні його чинники

3.2.1 Шляхи проникнення агентів вивітрювання в земну кору

3.2.2 Зони вивітрювання порід

3.2.3 Вивчення вивітрювання для інженерно-геологічних завдань

3.2.4 Зовнішні ознаки вивітрювання порід та їх опис

3.2.5 Спостереження, необхідні для встановлення характеру і потужності захисних покриттів і ціликів

3.2.6 Лабораторне вивчення вивітрілих порід

3.2.7 Заходи боротьби з вивітрюванням гірських порід

3.3 Сезонне та багаторічне промерзання гірських порід

3.3.1 Будова товщі багаторічномерзлих порід

3.3.2 Основні типи підземних льодів і процеси, що їх утворюють

3.3.3 Фізичні процеси у промерзаючих гірських породах. Фізичні і механічні властивості мерзлих і відталих гірських порід

3.3.4 Фізико-геологічні явища, характерні для областей розвитку багаторічномерзлих порід

3.3.5 Деформація споруд внаслідок явищ промерзання і відтанення

3.3.6 Особливості інженерно-геологічних досліджень в умовах розвитку багаторічномерзлих порід

3.3.7 Умови будівництва в районах розвитку багаторічномерзлих порід

3.4 Діяльність вітру (еолові процеси)

3.4.1 Інженерно-геологічні дослідження еолових процесів

3.4.2 Заходи боротьби з рухомими пісками

3.5 Діяльність поверхневих вод

3.5.1 Площинний змив і струменева ерозія

3.5.2 Яругоутворення

3.5.3 Діяльність річок

3.5.4 Формування берегів природних і штучних водоймищ

3.5.5 Заходи боротьби з морською абразією

3.5.6 Переробка берегів і формування чаші водосховищ

3.5.7 Захист берегів водоймищ від переробки і супутних явищ

3.6 Просідні явища в гірських породах

3.6.1. Будівництво на просідних породах

3.7 Карст

3.7.1 Умови утворення і розвитку карсту, заходи боротьби з ним

3.8 Болота і заболочені території

3.8.1 Умови утворення боліт. Будівництво на заболочених територіях. 65

3.9 Діяльність підземних вод

3.9.1 Суфозійні явища

3.9.2 Завдання інженерно-геологічних досліджень і заходи боротьби з суфозією

3.9.3 Пливуни

3.9.4 Завдання інженерно-геологічних досліджень і заходи боротьби з пливунами

3.10 Дія гравітаційних сил на схилах

3.10.1 Зсуви

3.10.2 Умови виникнення зсувного процесу

3.10.3 Класифікація зсувів

3.10.4 Заходи боротьби зі зсувами

3.10.5 Методи інженерно-геологічного вивчення зсувів

3.10.6 Осипи, обвали, розсипи

3.11 Діяльність внутрішніх сил Землі (землетруси)

3.11.1 Причини виникнення землетрусів

3.11.2 Фізичні явища в породах, що відбуваються під час землетрусів

3.11.3 Оцінка сили землетрусів

3.11.4 Сейсмічне районування

3.11.5 Умови будівництва в сейсмічноактивних районах

3.12 Процеси, пов`язані з інженерно-господарською діяльністю людини

3.12.1 Стискання грунтів під спорудами

3.12.2 Деформації, пов`язані зі зміною побутового тиску

3.12.3 Гірничий тиск

3.12.4 Осідання земної поверхні під впливом відкачувань підземних вод або рідких чи газоподібних корисних копалин

Розділ 4. Стадії проектування та склад інженерно-геологічних досліджень

4.1 Категорії складності інженерних споруд

4.2 Класифікація інженерно-геологічних умов ділянок будівництва інженерних споруд

4.3 Стадії проектування інженерних споруд. Склад та порядок розробки проектної документації

4.4 Інженерні вишукування для будівництва інженерних споруд

4.5 Інженерно-геологічне випробування

Розділ 5. Методи інженерно-геологічної оцінки масивів гірських порід

Список літератури

Вступ

Інженерна геологія має свій предмет, свої завдання і методи досліджень. Вона розробляє широке коло наукових геологічних проблем і розв'язує практичні завдання, що виникають під час проектування та будівництва різноманітних споруд (цивільних і промислових будівель, міст, доріг, мостів, гідровузлів, теплових і атомних електростанцій, тунелів і метрополітенів, аеродромів, портів, шахт, кар'єрів тощо), під час виконання інженерних робіт з покращання територій (осушення, зрошення, боротьба зі зсувами, сельовими та іншими геологічними явищами), а також під час виконання гірничих робіт на родовищах корисних копалин.

В підручнику розглядається коло завдань, питань і проблем, що становлять зміст головної частини курсу інженерної геології. В ньому наводяться основні положення про геологічні умови будівництва, які визначаються на підставі вивченні рельєфу території будівництва, її геологічної будови, гідрогеологічних умов, поширення тих чи інших типів гірських порід, структурно-тектонічної обстановкиі розвитку геологічних процесів і явищ. В основу посібника покладено курс лекцій, який автор читає на геологічному факультеті Київського національного університету імені Тараса Шевченка. Посібник відповідає програмі курсу, котра була свого часу скорочена у зв'язку з переходом на нові освітні стандарти. Тому посібник розрахований не лише на студентів спеціальності "гідрогеологія", але й на студентів ряду інших геологічних спеціальностей. Автор намагався відібрати з циклу інженерно-геологічних дисциплін те, що конче необхідно знати геологам інших спеціальностей. Внаслідок скорочення обсягу лекційних годин довелося відмовитися від викладення в посібнику основ регіональної інженерної геології, яка є невід'ємною частиною інженерної геології і читається тепер лише для студентів-гідрогеологів. Під час розробки посібника автор базувався на результатах новітніх теоретичних досліджень в галузі інженерної геологій та суміжних наук, практики інженерних вишукувань та досвіду проектування, будівництва і експлуатації будівель і споруд.

Перший розділ посібника містить короткі відомості про суть інженерної геології, місце її в ряду інших геологічних наук та історію становлення й розвитку.

У другому розділі посібника подається опис тієї геологічної обстановки, яка вивчається й піддається оцінці під час інженерно-геологічних досліджень. Тут розглядаються інженерно-геологічні завдання, що розв'язуються за допомогою геоморфологічних, тектонічних та інших методів досліджень.

У третьому розділі розглядаються фізико-геологічні та інженерно-геологічні процеси і явища, які впливають на оцінку умов будівництва.

Четвертий розділ містить у собі поняття про стадійність інженерно-геологічних вишукувань відповідно до чиннних нормативних документів, а п'ятий - короткі відомості про методи інженерно-геологічної оцінки масивів гірських порід.

Автор висловлює подяку завідувачу кафедри гідрогеології та інженерної геології О.Є. Кошлякову та доценту С.В. Корнєєнку за рецензування посібника і цінні зауваження, висловлені при цьому, а також співробітникам кафедри, котрі надавали технічну допомогу під час підготовки електронної версії посібника до публікації.

геологія інженерний дослідження

РОЗДІЛ 1. Інженерна геологія як наука. Основні відомості з історії розвитку інженерної геології. Завдання інженерної геології на сучасному етапі розвитку економіки і господарства

Інженерна геологія входить у систему геологічних знань про Землю і є геологічною наукою, що межує з технічними науками (будівельною, гірничою), тісно пов`язана з геологічними (стратиграфією, тектонікою, літологією, гідрогеологією) та іншими природними науками.

Основоположник інженерної геології акад. Ф.П. Саваренський вважав, що "інженерна геологія є галуззю геології, яка трактує питання прикладення геології до інженерної справи". В одній із своїх робіт (ще у 1934 р.) він писав, що перед інженерною геологією постає подвійне завдання: 1) вибрати і вивчити на наукових засадах місця зведення споруд і 2) дати прогноз зміни природних умов внаслідок втручання людини.

Приблизно в той же час Г.М. Каменський (1936) ввів поняття про інженерно-геологічні процеси та явища. Їх вивчення, оцінка і прогнозування складають основне завдання інженерної геології. До них належать сучасні геологічні процеси та явиша, викликані природними факторами, але змінені (активізовані) інженерно-будівельною діяльністю людини, а також утворені знову під її впливом. Типові приклади - це переробка берегів водосховищ, вплив фільтраційних потоків на гірські породи, зсуви на берегах кар`єрів і укосах виїмок і т.д. У кожного геологічного процесу є свій інженерно-геологічний аналог.

На думку В.В. Приклонського (1949), інженерна геологія складається з трьох основних розділів:

1) вчення про гірські породи як ґрунти, включаючи і технічну меліорацію;

2) вчення про інженерно-геологічні явища;

3) регіональна інженерна геологія.

За означенням І.В.Попова, інженерна геологія - це галузь геології, що вивчає будову і динаміку верхньої частини літосфери (геологічного середовища), як об`єкт будівельної діяльності людини.

Головними теоретичними й практичними завданнями інженерної геології на сучасному етапі є:

вивчення діяльності людини у верхній частині літосфери як геологічного фактора;

оцінка інженерно-геологічних умов (гірських порід, підземних вод, геологічних процесів тощо);

просторово-часовий прогноз взаємодії геологічного середовища та інженерних споруд (у кількісній формі);

обґрунтування методів управління геологічними та інженерно-геологічними процесами;

спеціалізована типізація та районування території і масивів порід з метою раціонального їх використання, охорони оточуючого середовища і виконання вишукувань.

Таким чином, інженерна геологія є наукою про формування й зміни інженерно-геологічних умов територій, про геологічні умови будівництва і експлуатації споруд, раціональне використання геологічного середовища та його охорони в зв'язку з розвитком геологічних процесів і явищ.

1.1 Взаємозв'язок інженерної геології з іншими науками

На сьогодні інженерна геологія займає цілком визначене положення в науці про Землю і є однією з двох її головних складових. Дійсно, де б у нашій країні або за її межами не виконувалися геологічні дослідження - на суші чи на морі, вони завжди спрямовані на розв'язок одного з двох основних завдань: 1) виявлення, розвідку та промислову оцінку родовищ корисних копалин і 2) вивчення й оцінку геологічних умов будівництва різноманітних споруд. Інженерна геологія розвивається на базі інших фундаментальних наук про речовину земної кори, про її історію та будову. Історична геологія, палеонтологія, стратиграфія, кристалографія, мінералогія, петрологія магматичних, метаморфічних і осадочних порід, а також геотектоніка, геоморфологія, гідрологія і гідрогеологія, мерзлотознавство, геофізика, фізична і колоїдна хімія, вчення про водні розчини, фізика і механіка пружних, пластичних і в`язких, суцільних і дискретних тіл - ось далеко неповний перелік наук про Землю та інших природничих наук, здобутками яких користується інженерна геологія.

У наш час гірнича інженерно-будівельна та господарська діяльність людини є найважливішим геологічним чинником, що змінює стан верхньої частини літосфери та хід сучасних геологічних процесів. Свідченням цього є штучні землетруси, видобуток з надр гігантських мас порід (лише у вугільній промисловості більше 3 млрд. м³/рік), підземних вод, нафти, активізація зсувів об`ємами до сотень мільйонів кубічних метрів, переробка берегів водосховищ та ін.

У 1944 р. В.І.Вернадський ввів поняття про "ноосферу" - сферу розуму, де людина стає найбільшою геологічною силою". Справедливість його слів стає все більш очевидною з розвитком науково-технічного прогресу.

Наскільки великим і різноманітним є вплив людини на верхню частину земної кори, стає зрозумілим, якщо пригадати лише деякі факти і цифри, пов`язані з цим впливом. Наприклад, у районі всесвітньо відомої Курської магнітної аномалії свого часу були створені найбільші кар`єри для видобутку залізних руд відкритим способом. При підготовці цих кар`єрів (Михайлівського і Лебединського) до експлуатації було знято більше, ніж 170 млрд. м³ порід, які перекривали руди. Із величезних котлованів площею в декілька км² і глибиною більше 100 м, відбувалося щоденне відкачування 120 тис. м³ води. Це призвело до зміни рівня підземних вод у всьому прилеглому районі.

Гідротехнічне та іригаційне будівництво також охопило території в десятки і навіть сотні тисяч км². На початок ХХІ століття площі зрошуваних земель у всьому світі досягають 200 млн. га. На жаль, зрошення і створення водосховищ у багатьох випадках призводить до засолення ґрунтів, заболочування значних територій, до інтенсивного розвитку зсувів, обвалів та інших негативних явищ .

Діяльність людей, пов`язана з гірничими і будівельними роботами, призводить до переміщення порід об`ємом не менше 1 км³ на рік, що прирівнюється до денудаційної роботи річок.

Вся інженерно-господарська діяльність людей тісно пов`язана між собою, і в такому ж тісному зв`язку опиняються різні види впливу людини на земну кору. Такий інтенсивний вплив на верхню частину земної кори вимагає вивчення інженерно-геологічних умов для великих територій та прогнозу їх зміни під впливом людської діяльності на тривалий час. При цьому під інженерно-геологічними умовами розуміють існуючі в даний час особливості геологічної будови території, складу і властивостей гірських порід, геологічних процесів, рельєфу та підземних вод.

Наприклад, можливе виникнення зсувів у результаті порушення природних схилів, виникнення сельових потоків при вирубці лісу, зміна мерзлотних умов при будівництві і т.д. Процеси і явища, викликані діяльністю людей, дістали назву інженерно-геологічних. Вони відрізняються від подібних, які розвиваються природним шляхом, тим, що для їх проявлення потрібно, як правило, менше часу. Інколи інженерно-геологічні процеси виявляються більш інтенсивними, ніж відповідні процеси у природних умовах.

Інженерна геологія вивчає і оцінює геологічні фактори, що впливають на інженерні споруди: на вибір місця їх розташування, на кострукцію, на способи виконання робіт і т.п. Інженерна споруда, в свою чергу, може змінити існуючі природні геологічні умови і процеси.

Є.М. Сергєєв (1978) визначає інженерну геологію як "науку, що вивчає земну кору як середовище життя і діяльності людини" (згадаймо "ноосферу" В.І.Вернадського).

При цьому, об`єктом її вивчення є сучасний стан і динаміка зміни верхньої частини земної кори в зв`язку з інженерною діяльністю людини. Це поняття дуже широке: воно включає в себе всі зміни, що відбуваються у складі, структурі і текстурі гірських порід, зміни їх властивостей і, як наслідок цього, виникнення і розвиток або, навпаки, зникнення різних геологічних процесів, що, в свою чергу, призводить до зміни інженерно-геологічних умов окремих територій.

Відповідно до цього в інженерній геології і виділяють три основні інженерно-геологічні дисципліни:

ґрунтознавство (вивчає гірські породи як ґрунти);

інженерну геодинаміку (вивчає як природні геологічні так і інженерно-геологічні процеси і явища);

регіональну інженерну геологію (вивчає закономірності просторово-часової мінливості інженерно-геологічних умов в залежності від історії розвитку земної кори і сучасних фізико-географічних умов).

Виникнення інженерної геології (ІГ) і розвиток її на перших етапах були пов`язані з будівництвом. Передісторія ІГ складається з двох етапів.

Перший етап, коли будівельники та гірничі інженери самостійно вивчали гірські породи, що є основою, середовищем і матеріалом для різних споруд. Навряд чи можна хоча б приблизно з певністю вказати, коли почали вивчатися гірські породи в зв`язку з будівництвом. Траплялися і казуси. Про один з них свідчить давньоримський історик Корнелій Тацит (55-120 рр.): " Якийсь Отілій, вільновідпущеник, зважившись побудувати в Фіденах амфітеатр для гладіаторських вистав, з одного боку, не поклав фундамент на міцному ґрунті, з іншого, не скріпив міцними скріпами дерев`яних крокв… Переповнена будівля здригнулася і, обвалюючись всередині та розсипаючись зовні, стрімголов захопила з собою й накрила велику масу смертних, котрі як споглядали видовище зсередини, так і стояли навкруги амфітеатру…".

Початком же перших наукових досліджень і узагальнення накопиченого матеріалу можна вважати перші десятиліття ХІХ ст. З розвитком промислового капіталізму в Європі, і зокрема в Росії, з`явилися і перші наукові праці: Д. Лачинова "Рассуждение об устроении и укреплении плотин" (1816), М. Герсеванова "Лекции о морских сооружениях" (1861), В.Карловича "Основания и фундаменты" (1869) та ін. В цих працях гірські породи вже звалися "грунтами". Але на цьому етапі такими питаннями займалися лише будівельники.

Другий етап передісторії ІГ пов`язаний із залученням геологів до вишукувань під будівництво (з середини ХІХ по 20-і роки ХХ ст.). Для будівництва залізниць, каналів та ін. Серед геологів, які консультували будівельників, було чимало відомих вчених: Сміт (Англія), Берклі (США), І.В. Мушкетов, В.О. Обручев, О.П. Павлов та ін. О.П.Павлов розробив класифікацію грунтів, побудовану на розгляді сил зчеплення в грунтах, від яких залежать такі їх властивості як стисливість і розмивність.

Початком формування ґрунтознавства слід вважати створення в Петрограді у 1923 р. Дорожньо-дослідницького бюро. Виникло дорожнє грунтознавство, яке з часом при використанні для інших видів будівництва втратило прикметник "дорожнє" і стало зватися більш широко - "грунтознавство". У 1930 р. була відкрита кафедра грунтознавства в Ленінградському університеті, а у 1938 р. - така ж у Московському. Велике значення для його розвитку (гунтознавства) мали праці П.А. Земятченського, М.М. Філатова, В.В. Охотіна, В.О. Приклонського, І.В. Попова, С.С. Морозова та ін.

У 1925 р. вийшла монографія Карла Терцагі "Будівельна механіка грунтів", яка поклала початок нової науки "Механіка грунтів". Це, як відомо, поєднання фізико-математичних, будівельних і геологічних наук.

Власне назва "інженерна геологія" з`явилася невідомо коли. За спогадами І.В.Попова, "вона носилася в повітрі і застосовувалася російськими геологами вже в 20-х роках". Вперше під назвою "інженерна геологія" у 1929 р. вийшла книга Редліха, Кампе і Терцагі німецькою мовою, але в ній обгрунтування назви і методологічних основ інженерної геології не було. На думку академіка Є.М. Сергєєва, інженерна геологія як наука сформувалася вперше в Радянському Союзі. Великий внесок в її становлення й подальший розвиток мали праці Ф.П. Саваренського, Г.М. Каменського, Н.Ф. Погребова, І.В. Попова, М.М. Маслова, М.П. Семенова, В.О. Приклонського та ін. вчених, що брали участь у вишукуваннях під будівництво гідроелектростанцій на Волзі, Дніпрі, по трасі каналу Волга-Москва та ін.

В 1929 р. була відкрита кафедра інженерної геології в Ленінградському гірничому інституті, а в у 1931 р. - у Московському геологорозвідувальному інституті.

У 1937 р. вийшли в світ книги: "Інженерна геологія" Ф.П. Саваренського та "Методика інженерно-геологічних досліджень для гідротехнічного будівництва" (М.П. Семенов, М.І. Біндерман, М.М. Гришин). В 1951 р. вийшов підручник " Інженерна геологія " І.В. Попова.

В ті ж роки за кордоном виникла "геотехніка", в якій на перше місце висувалися механіко-математичні методи аналізу геологічних та інженерно-геологічних явищ, що впливають на стійкість споруд, а загальноприйнятим дослідженням відводилася другорядна роль. Сьогодні не можна сказати, що розвиток інженерної геології завершився. Коло її завдань постійно розширюється.

Як і вся геологія, інженерна геологія використовує досягнення математики, механіки, фізики і хімії. Серед геологічних наук вона найтісніше пов`язана з гідрогеологією та геокріологією: структура і текстура мерзлих порід, їх властивості значно відрізняються від подібних властивостей порід, не охоплених мерзлотою; геологічні процеси в мерзлих породах протікають своєрідно. В інженерній геодинаміці природні води розглядаються як один із основних чинників, що зумовлюють розвиток геологічних процесів.

Сполучною ланкою між інженерною геодинамікою та грунтознавством виступає механіка грунтів, а між грунтознавством і регіональною інженерною геологією - регіональне грунтознавство (вивчає основні закономірності формування і просторового розташування гірських порід як грунтів).

Запитання для самоконтролю.

1. Дайте означення інженерної геології як науки.

2. З яких основних частин складається інженерна геологія?

3. Назвіть теоретичні і практичні завдання інженерної геології.

4. З якими науковими дисциплінами пов`язана інженерна геологія?

5. Вкажіть головні етапи становлення інженерної геології.

Розділ 2. Поняття про інженерно-геологічні умови

Виконуючи інженерно-геологічні дослідження, зазвичай дають інженерно-геологічну характеристику умов будівництва тієї чи іншої споруди. В цьому випадку під інженерно-геологічними умовами розуміють такі, від наявності чи зміни яких залежать місце розташування споруди, її конструкція, способи виконання робіт, а також вибір заходів боротьби з несприятливими явищами. Отже, до інженерно-геологічних умов може бути віднесено будь-яке геологічне явище (наприклад наявність тріщин, особливості залягання порід, наявність і динаміка зсувних процесів, просідання лесів), якщо воно здійснює вплив на споруду.

Одна і та ж інженерно-геологічна умова оцінюватиметься неоднаково залежно від типу і конструкції споруди. Наприклад, якщо в товщі однорідних і міцних порід, які складають природну основу споруди, міститься тонкий прошарок слабкої глини, то такий прошарок оцінюватиметься по різному залежно від того, що саме буде тут споруджено: будинок, гребля, мостовий перехід тощо.

Інженерно-геологічні умови, як правило, діляться на більш-менш однорідні групи, з тим, щоб їх можна було систематично вивчати, застосовувати специфічні методи досліджень. Так, наприклад, їх можна поділити на:

геологічну обстановку;

фізико-геологічні явища;

інженерно-геологічні процеси.

Під геологічною обстановкою зазвичай розуміють різноманітні геологічні умови, що так чи інакше впливають на споруду: геоморфологічні, тектонічні, гідрогеологічні, а також літологічний склад порід і т.п.

Стосовно фізико-геологічних явищ академік Ф.П. Саваренський у 1941 р. дав їх класифікацію, яка ґрунтується на відмінностях причин утворення і розвитку цих явищ. Пізніше її доповнив М.В.Коломенський (1956) і на сьогодні вона виглядає наступним чином.

Табл. 1

Основні причини виникнення і розвитку явищ	Фізико-геологічні явища
1. Діяльність агентів вивітрювання	Вивітрювання
2. Діяльність поверхневих вод (морів, озер, річок, каналів)	Підмивання берегів та їх обвалення (морська і річкова абразія). Розмивання схилів (балки, яри) Селі
3. Діяльність поверхневих і підземних вод	Болота, просідання, карст
4. Діяльність поверхневих і підземних вод на схилах	Зсуви
5. Діяльність підземних вод	Суфозія Пливуни
6. Промерзання і відтанення грунту	Промерзання і пучинність Багаторічна мерзлота та її прояви
7. Дія внутрішніх сил Землі	Сейсмічні явища
8. Інженерна діяльність людини	Осідання, стискання, набрякання, поверхневі і підземні деформації в штучних підземних виробках

Як видно, в цій класифікації вказано на причини виникнення тих чи інших фізико-геологічних явищ, в чому і полягає її практична цінність, тому що заходи боротьби з цими явищами перш за все повинні бути спрямовані на усунення причин їх виникнення і розвитку, а якщо це неможливо (землетруси), то на послаблення їх дії на споруди. Однак, наведена класифікація дещо схематична в аналізі процесів, пов`язаних з інженерною діяльністю людини і називаються інженерно-геологічними процесами. Тому можна навести ще одну класифікацію (І.В.Попов, 1951). В ній, на відміну від класифікації Ф.П. Саваренського, природні геологічні процеси співставляються з аналогічними інженерно-геологічними процесами.



Табл. 2

Природні геологічні явища	Інженерно-геологічні процеси
1. Ущільнення осадків в процесі діагенезу під впливом ваги наступних відкладів. Ущільнення порід під впливом навантажень від льодовиків і т.п.	Ущільнення порід в основах споруд
2. Ущільнення лесів в процесі епігенезу з утворенням степових блюдець	Просадкові явища в лесах внаслідок протікань з водогонів та фільтрації води з каналів
3. Наледі, льодяні бугри, термокарст і т.п.	Мерзлотні деформації порід в основах споруд та пучіння на дорогах
4. Зсуви, спливання, обвали, осипання	Деформація штучних укосів
5. Абразія по берегах морів та озер	Переробка берегів водосховищ
6. Провали над карстовими порожнинами	Зрушення гірських порід при підземних роботах

Отже, в подальшому ми розглянемо вплив геологічної обстановки на інженерно-геологічну оцінку місцевості, а потім перейдемо до характеристики фізико-геологічних явищ (за класифікацією Ф.П. Саваренського) і паралельно інженерно-геологічних процесів.

2.1 Інженерно-геологічна оцінка геоморфологічних умов місцевості

Основні завдання геоморфологічних досліджень при інженерно-геологічній оцінці місцевості:

1. Встановлення наявності і характеру фізико-геологічних явищ (зсувів, карсту і т.п.), які впливають на проектування і будівництво споруд.

2. Встановлення, особливо на ранніх стадіях інженерно-геологічних досліджень, форм і розмірів морфологічних елементів, розташування їх у просторі, складу і ступеня однорідності гірських порід, які в тій чи іншій мірі визначають розташування, конструкції споруд та умови їх будівництва і експлуатації.

3. Раціональне визначення об`єму і характеру розвідувальних робіт (особливо на перших стадіях досліджень), що проводяться для інженерно-геологічних цілей (тип і глибина виробок, їх конструкція, розташування по площі, режим проходки).

Фізико-геологічні явища (зсуви, карст, мерзлотні явища та ін.) в значній мірі впливають на розташування споруд, вибір їх конструкції, на способи виконання будівельних робіт.

Як правило, практична необхідність встановлення наявності і характеру фізико-геологічних явищ виникає на перших стадіях інженерно-геологічних досліджень, коли вибирається та оцінюється ділянка, район забудови, створ греблі і т. ін. На перших стадіях досліджень саме геоморфологфчний метод, очевидно, є єдиним методом дослідження, що дозволяє встановити наявність, характер, а в ряді випадків і розміри фізико-геологічних явищ.

За формами рельєфу досить точно вдається встановити наявність зсувів (характерні зсувні цирки, бугристість зсувного тіла, стінки відриву, бугри випирання, відкинуті уступи і т.п.), карсту (наявність лійок, блюдцеподібних знижень і т.п.), явищ, пов`язаних з багаторічною мерзлотою тощо.

За допомогою геоморфологічних досліджень можна не лише встановити наявність того чи іншого явища, але і його розміри, тобто площу і глибину поширення. Наприклад, оконтурення зсувного тіла дозволяє дати корисні рекомендації щодо проектування споруд. Прикладом ігнорування геоморфологічних особливостей може служити проектування і будівництво одного із санаторіїв у м. Сочі. Ця будівля була розташована на зсувному уступі, причому, довга сторона будівлі збігалася з напрямком руху зсуву. Північно-східна частина споруди розташована на корінних породах схилу, а південно-західна, більша частина споруди, була розташована на зсувному тілі. Не зважаючи не те, що протягом 24 років з моменту забудівлі зсувні рухи не відбувалися, у будинку утворилася тріщина, що йшла від лінії контакту корінних порід з породами зсувного тіла. Пояснюється така деформація тим, що основою південно-західної частини будівлі є породи, що стискаються і які складають зсувне тіло. Звідси й більше осідання у порівнянні з корінними породами. Але навіть у тому випадку, якби північно-східна частина не розташовувалася на корінних породах, а була б впритул присунута до стінки зриву, то деформація споруди все одно відбувалася б через нерівномірне осідання, обумовлене різною потужністю зсувних накопичень під різними частинами споруди.

Одним із важливих об`єктів геоморфологічного вивчення для інженерно-геологічних потреб є річкові долини, особливо при дослідженнях для проектування і будівництва гідротехнічних споруд. Як відомо, на основі геоморфологічних досліджень встановлюється історія розвитку річкових долин, форма і розміри їх елементів (положення і напрямок дна та тальвегу долини, ширина долини, розміри заплави, терас, їх склад, крутизна схилів і т.п.).

Під час інженерно-геологічних досліджень для гідротехнічного будівництва важливим є виділення в межах річкових долин древніх, інколи похованих русел (їх інколи називають прарічками). Дно таких русел буває розташоване нижче сучасних русел, а склад відкладів, які заповнюють древні долини, суттєво відрізняється від сучасних відкладів.

Ширина річкових долин і крутизна їх схилів обумовлюють розміри гідротехнічних споруд і можливості розгортання будівельних робіт, планування населених пунктів, спрямування доріг і т.ін.

Для інженерно-геологічної оцінки умов місцевості важливо знати походження, кількість, висоту і поширення терас річкових долин, а також склад і потужність порід, з яких вони складаються. Походження терас впливає на їх літологічний склад і геологічну будову. З цієї точки зору слід розрізняти акумулятивні, ерозійні, змішані і заплавні тераси.

Акумулятивні тераси складені характерними алювіальними та озерними відкладами інколи надзвичайно строкатого складу. При цьому окремі літологічні різновиди цих порід перебувають у складних взаємовідносинах один з одним. Відклади акумулятивних терас бувають представлені галечниками, гравієм, пісками, супісками, суглинками, глинами, прошарками і лінзами мулу і торфу. Всі вони, зазвичай, наділені різними фізико-механічними властивостями.

Дуже часто чітко спостерігається укрупнення механічного складу алювіальних відкладів згори вниз за глибиною і знизу вгору за напрямком течії річки. Характерною особливістю багатьох типів алювіальних відкладів є вміст в них тієї чи іншої кількості органічних речовин.

Ерозійні тераси представляють собою майданчики, вироблені протічною водою в корінних породах. Тому всі споруди в цьому випадку будуть розташовані на корінних породах, наділених залежно від їх складу різною міцністю. Інколи такі тераси утворюються в міцних скельних породах (Кавказ, Урал, Альпи).

Змішані тераси з інженерно-геологічної точки зору мало чим відрізняються від акумулятивних, тому що в цьому випадку товща різноманітних алювіальних відкладів підстеляється корінними породами.

Заплавні тераси найчастіше бувають складені різними комплексами піщано-глинистих утворень, які інколи вміщують значну кількість органічних речовин.

При порівнянні геологічної будови і складу порід, що складають акумулятивні і ерозійні тераси, стає зрозумілим вся важливість виділення цих геоморфологічних елементів місцевості. По-перше, якщо це акумулятивні тераси, то при їх інженерно-геологічній оцінці доводиться враховувати велику неоднорідність літологічного складу (отже, і фізико-механічних властивостей порід), їх часту фаціальну мінливість (звідси нерівномірні осідання і деформації).

По-друге, у випадку будівництва напірних споруд (гребель) піщані, гравійно-галькові та валунні відклади можуть бути шляхами для витоку води із водоймищ. Ці відклади можуть бути також однією з причин суфозії дрібніших за механічним складом підстеляючих чи перекриваючих порід.

По-третє, глинисті алювіальні відклади, особливо у верхніх частинах надзаплавних терас, піддаються періодичному просушуванню, за рахунок якого їх міцність збільшується.

По-четверте, в умовах сухого, жаркого клімату глинисті відклади терас можуть містити водорозчинні солі, вилуговування яких призведе до зменшення міцності (при роботі напірних споруд), а лесовидні відклади можуть мати просідні властивості.

По-п`яте, пухкі піщані утворення терас можуть ущільнюватися під впливом динамічних навантажень (при роботі механізмів, водозливних гребель, проходженні залізничних составів, виконанні вибухових робіт і т.п.), що приведе до неприпустимих осадок споруд.

Цей перелік інженерно-геологічних особливостей алювіальних відкладів суттєво зміниться, якщо розглянути ерозійні тераси. По-перше, як вже говорилося, інколи ерозійний вріз відбувається в досить міцних і стійких скельних породах. По-друге, корінні породи мають, як правило, більшу міцність, ніж глинисті алювіальні. По-третє, корінні породи більш однорідні за глибиною і площею поширення, що убезпечує основу споруди від нерівномірного осідання. По-четверте, корінні породи мають більшу щільність і не схильні ущільнюватися під дією динамічних навантажень.

Найбільш несприятливими для будівництва, очевидно, є відклади заплавних терас, а особливо мулисто-глинисті відклади стариць. Породи, які заповнюють стариці, - це мулисто-глинисті утворення, збагачені органічними рештками. Вони перебувають у водонасиченому, м`якопластичниму, а інколи і текучому чи прихованотекучому стані. Ці породи часто наділені тіксотропними властивостями і мають велику стисливість та низький опір зсувним зусиллям (кут внутрішнього тертя ⁰, а зчеплення порядку кількох тисячних долей МПа). Старичні породи нестійкі у стінках котлованів і виїмок, дають великі й нерівномірні осідання, а інколи й витискаються під вагою споруди. Породи з такими ж властивостями можуть зустрічатися і в складі заплавних відкладів (не терас).

Під час інженерно-геологічної оцінки окремих елементів річкових долин слід рахуватися з тим, що часто в заплавних і руслових відкладах можуть у великих кількостях зустрічатися так звані "топляки", тобто поховані в алювіальних відкладах дерева, нанесені річкою. Інколи вони зустрічаються цілими пластами, що ускладнює роботи під час проходження різних виїмок.

На вимогу сучасних нормативних документів під час геоморфологічних досліджень встановлюється раціональний об'єм і характер розвідувальних робіт, до яких висуваються наступні вимоги:

Кожний геоморфологічний елемент повинен бути охарактеризований виробками.

На більш пізніх стадіях досліджень виробки повинні згущуватися.

Дуже бажаним є висвітлення місць стикання окремих геоморфологічних елементів (наприклад, місце переходу делювіальних відкладів в алювіальні).

Отримані для одного геоморфологічного елементу дані можуть переноситися на такі ж елементи, розташовані в районі досліджень.

Що стосується техніки, то, наприклад, обводнені заплавні відклади доцільно проходити механічним бурінням з відбором проб грунтоносами, або ж відкритими виробками із заморожуванням. Якщо ж маємо справу з абразійною терасою, то раціональним є колонкове буріння. На схилах, наприклад, найчастіше застосовують розчистки. Глибина виробок залежить від характеру і розмірів геоморфологічних елементів.

Запитання для самоконтролю.

1. Що називається інженерно-геологічними умовами?

2. На які групи можуть поділятися інженерно-геологічні умови?

3. Що таке геологічна обстановка?

4. Дайте характеристику класифікації фізико-геологічних явищ за Ф.П. Саваренським.

5. Як пов`язуються природні геологічні явища і інженерно-геологічні процеси у класифікації І.В.Попова?

6. Якими є основні завдання геоморфологічних досліджень під час інженерно-геологічної оцінки місцевості?

7. Назвіть основні типи річкових терас.

8. Які відклади характерні для кожного типу річкових терас?

2.2 Інженерно-геологічна оцінка тектонічних особливостей місцевості та умов залягання порід

Дія тектонічних сил проявляється у формі підйому або опускання земної кори, зміни умов залягання, деформування порід. Це супроводжується роздрібненням порід і утворенням в них напружених зон. По суті, у процесі інженерно-геологічних досліджень можна виявити і вивчити тільки наслідки тектонічних зрушень.

Слід зазначити, що умови залягання порід можуть визначатися не тільки тектонічними умовами, але й умовами утворення порід, подальшою геологічною історією їх існування, денудаційними процесами та ін.

Основними завданнями тектонічних досліджень під час інженерно-геологічної оцінки місцевості є наступні:

1. Виявлення умов залягання порід, які впливають на стійкість споруд, на вибір конструкцій споруд, на методи виконання будівельних робіт та інженерно-геологічних досліджень.

2. Виявлення зон подрібнення і напруження, тріщинуватості, закономірностей розташування тріщин, характеру заповнення, складу і властивостей заповнювача тріщин.

3. Визначення раціонального характеру та об`єму розвідувальних, лабораторних і дослідних робіт, особливо на перших стадіях досліджень.

Залежно від тектонічних впливів, загальних фізико-географічних умов утворення порід, денудаційних та інших процесів, геологічні тіла можуть мати різну просторову форму, різну почерговість шарів, різну конфігурацію покрівлі і підошви шарів, різний їх нахил. Все це зазвичай впливає на інженерно-геологічну оцінку умов будівництва і на віибір методики інженерно-геологічних досліджень.

Розглянемо деякі основні зміни стійкості споруд, пов`язані з умовами залягання порід.

Нахил пластів в той чи інший бік може впливати на стійкість споруди і на розвиток різних фізико-геологічних процесів. Нахил водопроникних шарів у бік берега може призвести до фільтрації води з водосховища. Нахил глинистих пластів у бік моря чи русел річок в деяких умовах часто стає причиною утворення зсувів.

При споруджені гребель найбільш сприятливим є горизонтальне залягання порід, менш сриятливим - нахил їх у бік верхнього б`єфу, тому що у цьому випадку важкі бетонні споруди матимуть в основі породи різної міцності. До зовсім несприятливих відносяться умови, коли шари порід нахилені у бік нижнього б`єфу (пласти різної міцності; вода буде фільтруватися в нижній б`єф; споруда може зрушитися по поверхнях нашарування; витоки води в нижній б`єф, суфозія і подальше руйнування споруди).

Величина, характер, рівномірність і швидкість осідання в дуже великій мірі залежать від умов залягання порід в основі споруд. На жаль, незважаючи на великі досягнення сучасної механіки грунтів, її формули ще не в змозі врахувати всі природні чинники і застосовуються у відносно простих випадках та із значними умовностями. Тому оцінка стійкості споруди і визначення припустимих тисків повинні виконуватися кожного разу з урахуванням конкретного типу і конструкції споруди, способів виконання робіт і геологічної будови ділянки.

Вплив умов залягання порід на осідання споруд добре ілюструється схемами, запропонованими професором М.М.Масловим.

Схема А. Цілком однорідне залягання. Величина осідання основи від дії ваги споруди планомірно зростає із збільшенням розмірів споруди. Якщо ґрунти глинисті, то стається надзвичайно повільне осідання через відсутність дренуючих прошарків.

Схема Б. Слабкий грунт залягає на поверхні і на деякій глибині підстеляється більш щільною породою. Осідання зростає лише до певної межі, обмеженої сприйняттям тиску слабким шаром по всій глибині. Тривалість осідання в значній мірі залежить від властивостей і потужності покривного шару.

Схема В. Щільний грунт залягає з поверхні, а на деякій глибині його підстеляє слабка порода, що легко стискається. Значення нижнього шару в осіданні незначних за розмірами споруд може зовсім не проявитися. Для споруд, значних за площею, роль верхнього шару буде малою. Осідання за рахунок глибинного слабкого шару може досягти значної величини і бути досить повільним.

Схема Г. Слабкий глинистий грунт залягає у вигляді пласта в товщі щільного грунту. Вплив слабкого грунту залежить від співвідношення глибини залягання шару і розмірів споруди. Для значної за розмірами споруди осідання повністю визначатиметься стисненням слабкого шару. Тривалість осідання також залежить від властивостей ґрунтів шару.

Схема Д. Неоднорідне, багатошарове, узгоджене залягання (непорушене); слабкі глинисті породи перешаровуються з піщаними. Осідання споруди визначається вмістом в основному слабких глин. Завдяки дренуючому впливу піщаних шарів осідання буде характеризуватися як відносно швидке.

Схема Є. Багатошарове, узгоджене порушене залягання; схоже зі схемою Д. Завдяки виходу прошарків пісків на поверхню процес осідання прискорюється в тій чи іншій мірі проти схеми Д. Величина осідання визначається ступенем ущільнення грунту.

Схема Ж. Багатошарове, неузгоджене, порушене залягання. Через неоднорідність залягання ґрунту осідання споруди також буде нерівномірним. Воно залежатиме від ступеня ущільненості ґрунту. При значній щільності ґрунтів можлива нерівномірність осідання практичної ролі не відіграватиме.

Схема З. Скид (насув); з обох боків споруди умови залягання грунтів різні. Внаслідок цього умови осідання характеризуються як нерівномірні. Однак при значній щільності порід основи нерівномірність осідання може бути незначною.

Схема І. Лінзоподібне залягання слабких глинистих різновидів у товщі щільних відкладів. Найбільш небезпечне, в розумінні можливих нерівномірностей осідання споруди, залягання ґрунтів. Протікання осадок у часі також нерівномірне і в значній мірі невизначене.

2.2.1 Тріщинуватість гірських порід та її значення під час інженерно-геологічної оцінки порід

Тріщини в гірських породах можуть бути тектонічними і нетектонічними. Тектонічні тріщини розвиваються в магматичних, метаморфічних і осадочних зцементованих породах під впливом тектонічних розтягуючих або стискаючих зусиль. При цьому такі зусилля перевищують межі міцності порід.

Відповідно до цього тектонічні тріщини підрозділяються на тріщини сколювання (розвиваються під впливом дотичних-сколюючих зусиль) і тріщини відриву (виникають під впливом розтягуючих зусиль). Тектонічні тріщини, по яких не відбулося зміщення гірських порід, називаються діаклазами, а по яких таке зміщення сталося (насуви, скиди) - параклазами.

Загальні особливості тектонічних тріщин наступні:

1. Велика і порівняно глибока витриманість за простяганням і глибиною (інколи на сотні метрів), що розтинає породи різних петрографічних типів.

2. Визначене просторове розташування, що обумовлює утворення систем тріщин. На одній і тій же ділянці може бути декілька систем тріщин, які взаємно перетинаються.

3. Закономірне сполучення систем тріщин з тектонічними елементами - складками, тектонічними порушеннями і т.п.

Тектонічні тріщини сколювання звичайно мають прихований вигляд, вони закриті - волосні. Площини тріщин гладенькі, притерті, зрідка зі дзеркалами і борознами ковзання, що свідчить про деякі незначні зрушення порід по них. Ці тріщини, як правило, неводоносні або слабко водоносні.

Тектонічні тріщини відриву зазвичай відкриті, зяючі, крутоспадні або вертикальні. Площини у них нерівні, бугристі, зазубрені, покриті патьоками, нальотами (циркуляція підземних вод). Часто вони заповнені привнесеним піщано-глинистим матеріалом, продуктами подрібнення і перетирання, вивітрювання чи гідротермальних змін. До них часто приурочені жили гіпсу, кварцу, кальциту.

Тріщини відриву часто водоносні, водопроникність у них висока. Це є причиною великих водопритоків у кар`єри та інші гірські виробки. Вони ж є шляхами витоків і втрат води з водосховищ, каналів, під підпірними спорудами та в обхід них. На берегових обривах, укосах і підземних виробках тріщини відриву сприяють утворенню вивалів крупних мас гірських порід, а також інтенсивному розвитку вивітрювання і корозійних процесів у глибину.

Нетектонічні тріщини утворюються під впливом внутрішніх сил стискання й розтягування, що розвиваються в породах. Такі тріщини зустрічаються повсюдно. Загальні їх особливості такі: 1) приуроченість до приповерхневих або навіть верхніх горизонтів земної кори; 2) своєрідність для кожного петрографічного типу порід (утворюють окремості різних розмірів і форм у різних типів порід); 3) невитриманість за простяганням; 4) відсутність у багатьох з них визначених систем; 5) в багатьох випадках у приповерхневій частині вони відкриті, а з глибиною звужуються і виклинюються.

Нетектонічні тріщини за своїм походженням діляться на групи:

контракційні, що виникають в зв`язку зі зменшенням об`єму при застиганні магматичних порід (тріщини первинної окремості);

тріщини усихання, що виникають внаслідок зменшення об`єму осадків при їх висиханні і усадці під час діагенезу;

тріщини нашарування, які виникають в осадових породах у процесі їх літифікаціїї, що супроводжується дегідратацією і ущільненням;

тріщини вивітрювання - утворюються при вивітрюванні;

тріщини розвантаження - виникають при збільшенні об`єму порід під час їх гідратації або в результаті пружної віддачі при розкритті глибокими котлованами, підземними виробками чи ерозійними процесами;

тріщини зсувів, провалів і просідань - як наслідок перерозподілу напружень в гірських породах і порушення їх рівноваги;

штучні тріщини - утворюються внаслідок вибухів, обрушень, підроблення гірських порід підземними виробками.

2.2.2 Виявлення зон подрібнення і тріщинуватості гірських порід

Тріщинуватість і подрібненість порід у процесі будівництва чи експлуатації споруд можуть зумовити наступні явища:

а) можливість зсуву і нерівномірного осідання споруд, розташованих у зоні подрібнення порід;

б) виток води з водосховищ в обхід плечей або в основі гребель, розташованих на тріщинуватих породах;

в) обводнення будівельних котлованів і гірничих виробок, які проходяться у тріщинуватих породах, що є колекторами підземних вод;

г) вивалювання значних об`ємів порід під час будівництва котлованів або гірничих виробок;

д) зміну фізико-технічних властивостей порід на коротких відстанях, що тягне за собою зміну методів розробки гірських порід;

є) можливість підтікання води, інколи агресивної, до споруд по системах тріщин і розломах;

ж) вилуговування циркулюючими водами розчинних частин порід і виникнення карстового процесу.

Вивчення тріщинуватості і ступеня подрібненості порід слід починати з опису і документації тріщин. Під час опису тріщин необхідно вивчати і описувати: 1) розташування тріщин; 2) їх довжину і глибину; 3) ступінь глибочиння (зяяння) або ширину; 4) характер тріщин (тектонічні, нашарування, вивітрювання); 5) їх густину або частоту; 6) характер заповнення тріщин; 7) склад заповнювача; 8) властивості заповнювача.

Визначення розташування тріщин, елементів їх залягання виконується відомими в геології способами. Довжина і ступінь глибочіння визначається за допомогою мірних інструментів (рулетка, метр та ін.). За ступенем зяяня (ширини тріщин) доцільно розрізняти тріщини закриті (ледве помітні, інколи такі що лише можна здогадатися) і відкриті. Відкриті, в свою чергу, розділяються на капілярні шириною не більше 0,25 мм і некапілярні шириною більше 0,25 мм. Наявність закритих (волосяних) тріщин визначається розламуванням шматків породи, постукуванням молотком чи профарбовуванням зразка породи в лабораторних умовах.

Під час опису тріщин треба вказувати на їх форму, характер поверхні стінок (гладенька, шорстка, глянцева і т.п.), нальоти на поверхні тріщин (залізисті, крейдяні і ін.), приуроченість нальотів і характерних форм до певної глибини, зони чи частини тріщин.

Слід звертати увагу на розподіл у породі не лише тріщин, але й каверн, жеод, каналів, пор, визначити їх форму, характер, приуроченість до певного складу порід, певних умов залягання та ін. Необхідно також прослідкувати затухання тріщин з глибиною, встановити приуроченість їх розповсюдження і затухання до певного типу порід та умов залягання.

Потрібно описувати характер заповнення тріщин: повністю чи частово заповнена тріщина, до яких її частин приурочений заповнювач (вузьких, широких, звивистих, нижніх, верхніх), елементи залягання заповнених і незаповнених тріщин і т.п. Разом з тим треба вивчати склад заповнювача (гіпсовий, глинистий, залізистий і т.п.) і його властивості (твердість, еластичність, пористість).

Типові ділянки тріщинуватості слід фотографувати або замальовувати в масштабі. Для графічного зображення даних, отриманих під час вивчення тріщинуватості якого-небудь масиву чи району, рекомендовано користуватися способом "діаграма-круг" Ф.П.Саваренського або "роза-діаграма".

Показниками тріщинуватості порід можуть бути:

Модуль тріщинуватості - кількість тріщин, що припадає на 1 погонний метр розрізу породи.

Питоме розтягнення - відсоткове відношення об`єму відкритих тріщин до всього об`єму породи.

Питома густота тріщин, яка визначається за формулою:

g = U _тр^. t_c, (2.1)

де U _тр - кількість тріщин одного напрямку, яка припадає на 1 м довжини поверхні (береться середня кількість тріщин, що припадає на 1 погонний метр, при вивченні 20-50 погонних метрів поверхні);

t_c - середня ширина тріщин.

Коефіцієнт тріщинної пустотності (за Л.І.Нейштадт), тобто відношення площі тріщин до площі поверхні породи, в межах якої зарисовуються і вимірюються тріщини. Цей кофіцієнт виражається у відсотках:

К_тр = (s/S) 100%, (2.2)

...