Процессы внутренней динамики Земли

При изучении этой темы следует обратить внимание на про­цессы горообразования, формы складчатых (моноклиналь, анти­клиналь, флексура, синклиналь) и разрывных (сброс, взброс, над­виг, грабен, горст) нарушений (дислокаций), значение тектониче­ских условий для строительства.

Знание структурных элементов земной коры (щиты, платформы, геосинклинали) поможет выяснить причины значительных верти­кальных и горизонтальных ее колебаний, с которыми связано возник­новение тектонических землетрясений и образование смещений (над­вигов, сдвигов горных пород) в районе строительства.

Среди процессов внутренней динамики Земли значительное место занимают землетрясения. Они типичны для районов совре­менных складчатых областей. Сила землетрясения измеряется сейсмографом. Сейсмические шкалы используют для оценки интенсив­ности колебаний (сотрясений) на поверхности Земли при землетря­сениях в баллах. В настоящее время большинство стран мира ис­пользуют 12-балльные сейсмические шкалы: «ММ» в США (усо­вершенствованная шкала Меркалли-Конкани-Зиберга); междуна­родная MSK-64 (по фамилии авторов С. Медведева, В. Шпонхойера, В. Карника); Института физики Земли АН СССР и др. Широко известна 9-балльная шкала магнитуд – шкала Рихтера. В местах, где сейсмичность превышает шесть баллов (по 12-балльной шкале), проектирование и строительство ведутся в соответствии с положе­ниями норм и правил строительства в сейсмических районах. Сле­дует изучить классификацию землетрясений по происхождению. Знать такие определения, как «гипоцентр», «эпицентр», «магнитуда».

 

Вопросы для самопроверки

1. Процессы внутренней динамики Земли.

2. Какие движения земной коры называются тектоническими, как они влияют на условия залегания горных пород?

3. Примеры нарушенного и ненарушенного залегания горных пород.

4. Дислокации горных пород. Формы складчатых и разрывных дис­локаций. Охарактеризуйте их.

5. Геосинклинали и платформы, их строение.

6. Классификация землетрясений, магнитуда, интенсивность.

7. Землетрясения, оценка силы землетрясений. Строительство в сейс­мических районах

8. Понятие о гипоцентре и эпицентре. Действие продольных я попе­речных волн.

9. Как зависит сила землетрясения от рельефа местности, геологиче­ского строения, состава пород и условий их залегания, водного режима?

10. Вулканизм. Какие продукты вулканических извержений находят применение в строительстве?

Подземные воды

Основы гидрогеологии

Воды, находящиеся в верхней части земной коры, носят на­звание подземных. Изучением подземных вод, их происхождени­ем, условиями залегания, физических и химических свойств, за­кономерностями распространения и движения, а также взаимо­действием с горными породами, с атмосферными и поверхност­ными водами занимается наука гидрогеология.

Подземные воды нередко осложняют строительство, вызывая просадки в лессах, набухание глинистых грунтов, оказывая агрес­сивные действия на строительные конструкции. Поэтому инже­нер-строитель, изучив подземные воды, должен умело использо­вать их в производственных целях и уметь бороться с ними при строительстве и эксплуатации сооружений.

При изучении этой темы следует знать происхождение под­земных вод (инфильтрационные, конденсационные, седиментационные, ювенильные), физические свойства и химический со­став подземных вод.

Характеристика типов подземных вод

В инженерной геологии подземные воды классифицируют по гидравлическому признаку (безнапорные и напорные), по усло­виям залегания в земной коре (верховодка, грунтовые, межпла­стовые, карстовые, трещинные воды), по степени минерализации (пресные, слабосолоноватые, сильносолоноватые, соленые, сла­бые рассолы, крепкие и весьма крепкие рассолы), по температур­ному признаку (холодные, теплые, горячие, очень горячие) и т.д. Все эти воды инфильтрационного и конденсационного происхождения. Разобравшись в классификации подземных вод, условиях залегания и других особенностях, студент должен знать, что называется водоносным горизонтом, мощностью водоносного слоя, зеркалом вод, пьезометрическим уровнем и за счет чего происходит питание подземных вод, их взаимодействие с окру­жающей средой.

Режим грунтовых вод

Совокупность изменения уровня и характера поверхности грунтовых вод, их температуры и химического состава называет­ся режимом грунтовых вод. Изменение режима грунтовых вод зависит от фильтрации воды через породы, откачки воды, умень­шения количества атмосферных осадков, производственной дея­тельности человека. Все эти факторы должны учитываться при проектировании, строительстве и эксплуатации сооружения.

Для определения глубины залегания грунтовых вод и после­дующих наблюдений за их уровнем используются наблюдательные скважины. По скважинам составляют карту гидроизогипс, по кото­рой определяют направление потока грунтовых вод, величину на­порного градиента, глубину залегания воды, выбирают места под колодцы и дренажные устройства. Применяя коэффициент фильт­рации, можно определить скорость грунтового потока.

При изучении этого раздела необходимо знать, какие факторы влияют на уровень и качество грунтовых вод (метеорологические факторы, гидрогеологические условия, колебания земной коры, инженерная деятельность человека и др.).

Динамика подземных вод

Подземные воды в большинстве случаев находятся в движе­нии. Раздел гидрогеологии, изучающий закономерности движения подземных вод, называется динамикой подземных вод.

Подземные воды могут передвигаться в горных породах как пу­тем инфильтрации, так и фильтрации. Фильтрационные потоки под­земных вод различаются по характеру движения и подчиняются двум законам. Если движение грунтового потока в водоносных сло­ях имеет ламинарный характер (параллельно-струйчатый), то он подчиняется закону Дарси. При наличии крупных пустот и трещин движение воды носит турбулентный характер (вихревой) и подчи­няется закону Шези-Краснопольского.

При изучении динамики подземных вод особое внимание следу­ет обратить на законы движения воды в горных породах и на мето­ды определения коэффициента фильтрации как в лабораторных (на приборах различной конструкции), так и в полевых условиях (методом пробных откачек и наливов воды в шурф). Необходимо также знать способы определения направления грунтового потока по трем скважинам, определения скорости движения по методу красителей, солевому и др., определение расхода потока (количест­во воды, протекающее через поперечное сечение водоносного гори­зонта в единицу времени).

Приток грунтовой воды к водозаборам

Прогноз притока грунтовых вод к водозаборным колодцам, строительным котлованам и траншеям (канавам) позволяет вы­полнить рациональное проектирование мероприятий по водопонижению, водозащите, систем водозабора. Следует уяснить, что такое депрессионная воронка, радиус влияния, величина водопонижения, статический и динамический уровни и методы определения (расчета) притока воды к строительным котлованам и траншеям. В тех случаях, когда грунтовые воды осложняют строительство, принимается реше­ние о понижении их уровня. Понижение уровня грунтовых вод осу­ществляется путем откачки их из котлованов и скважин (применение иглофильтров, устройство дренажей). Обязательно следует знать ти­пы дренажей и их устройство (горизонтальный, вертикальный, ком­бинированный). В зависимости от расположения дренажей по отно­шению к направлению движения грунтовых вод существуют различ­ные их виды (систематический, головной, береговой, кольцевой, пластовый, вентиляционный). Следует разбираться, где применяется и что представляет собой каждый вид дренажа.

 

Вопросы для самопроверки

1. Виды воды в горных породах.

2. Сущность теорий образования подземных вод.

3. Водные свойства горных пород (влажность, влагоемкость, водоотдача, во­допроницаемость).

4. Какие воды являются ненапорными и напорными? Что называется артезианским бассейном?

5. Что такое верховодка? Какие воды называются грунтовыми и межпластовыми?

6. Режим грунтовых вод. Какие факторы влияют на режим?

7. Принципы построения карты гидроизогипс, для каких целей она составляется?

8. Основные законы фильтрации, их математическое выражение.

9. Что такое напорный градиент и как он определяется?

10. Коэффициент фильтрации и факторы, влияющие на его величину. Методы определения коэффициента фильтрации.

11. Как определяется направление движения подземных вод?

12. Физические свойства и химический состав подземных вод.

13. Что называется депрессионной воронкой? Какую роль при проек­тировании водозаборных и дренажных сооружений играет радиус влия­ния?

14. Какие колодцы, скважины и траншеи называются совершенными и несовер­шенными?

15. Какие методы водопонижения применяются при строительстве?

⇐ Предыдущая12345678910Следующая ⇒

Поделиться:

Популярное:

1. X. Технологические процессы отделочных работ.
2. Адаптационные процессы, обусловленные тренировкой с отягощениями
3. Анализ динамики и структуры неналоговых доходов Брянской области и города Брянска.
4. АНАЛИЗ ДИНАМИКИ ЯВЛЕНИЙ СОЦИАЛЬНО-ПРАВОВОЙ СФЕРЫ
5. Анализ структуры и динамики дебиторской задолженности.
6. Анализ структуры и динамики кредиторской задолженности.
7. Анализ уровней, динамики и структуры финансовых результатов деятельности предприятия
8. Анализ цепочки создания ценности как инструмент оценки внутренней среды организации
9. Без возвращения этого пламени на поверхность Земли у человечества не было бы возможности свободного выбора в пользу эволюции из его нынешнего состояния.
10. Биохимические процессы при послеуборочном дозревании и хранении зерна.
11. Великий бог и Великая богиня земли
12. Виды наружной и внутренней отделки стен