вопрос №1. Структура науки «Инженерная геология».
- совокупность наук о строении Земли, её происхождении и развитии, основанных на изучении геологических процессов, вещественного состава, структуры всеми доступными методами с привлечением данных других наук.
Грунтоведение-изучает состав, строение и физико-механические свойства грунтов.
Инженерная геодинамика-изучает современные геологические и вызванные деятельностью человека процессы.
Региональная инженерная геология- изучает инженерно-геологические условия отдельных территорий.
Специальная инженерная геология-изучает особенности изысканий в различных инженерно-геологических условиях.
вопрос №2. Инженерно-геологические условия (ИГУ). Факторы ИГУ.
Инженерно-геологические условия (ИГУ)- совокупность взаимосвязанных природно-геологических факторов, определяющих условия инженерно-хозяйственной деятельности человека.
К факторам ИГУ относятся:
· Закономерности геологического строения толщи
· Рельеф территории
· Состав, строение, состояние и свойства грунтов.
· Гидрогеологические условия (подземные воды)
· Современные геологические процессы различных видов и происхождения
Факторы природных ИГУ:
· Региональные- зависят от строения земной коры и управляются ее тектонической жизнью (внутренней геодинамикой)
· Зональные-контролируются климатическими и географическими факторами
· Техногенные(антропогенные)
вопрос №3. Строение Земли. Внешние оболочки. Науки, изучающие водную оболочку Земли.
Внешние оболочки:
1.Атмосфера (тропосфера) – газовая оболочка, регламентируется СниП 23-01-99 «Строительная климатология».
2.Гидросфера представлена водой в трех состояниях, изучается науками:
-гидрология, -гидрогеология, -геокриология, -гляциология и др.
3.Биосфера
вопрос №4. Строение Земли. Внутренние оболочки. Астеносфера.
Литосфера - относится ко всем горным породам Земли. Она включает земную кору и верхнюю часть мантии. Ядро - является самой глубинной оболочкой Земли. Мантия
Нижней границей литосферы является астеносфера (слой, имеющий пластичное(вяжущее) состояние)
Земная кора — внешняя твёрдая оболочка Земли, верхняя часть литосферы. С внешней стороны большая часть коры покрыта гидросферой, а меньшая находится под воздействием атмосферы.
Земная кора по своему строению делится на 2 типа:
1.Континентальная кора - трехслойное строение: осадочная порода, внутренняя - из гранитов и гнейсов, обладающих низкой плотностью и древней историей. Нижняя кора, состоящая из метаморфических пород — гранулитов и им подобных.
2.Океаническая кора - состоит главным образом из базальтов. Она непрерывно образуется в срединно-океанических хребтах и считается довольно молодой.
вопрос №5. Методы изучения строения Земли.
Изучение внутренних оболочек Земли ведется бурением скважин с поверхности океана и суши.
вопрос №6. Термический режим Земли. Геотермия – возобновляемый экологически чистый источник тепловой энергии.
Температурный режим участка Земли формируется под воздействием внешних и внутренних источников тепла:
-солнечного излучения - тепла эндогенных (внутренних) геологических процессов
В верхней части земной коры выделяются 3 температурные зоны:
Зона I- зона переменных температур
Зона II- зона постоянных температур, она имеет мощность 10-30м.
В зоне III происходит постепенное увеличение температуры с глубиной.
IA- зона сезонного промерзания грунта.
(подзона IA) определяется на основе многолетних измерений на площадке.
Термальная геотехника- изучает возможности использования геотермального низкопотенциальной возобновляемой энергии грунтовой толщи для нужд теплоснабжений зданий.
Технологическая последовательность обустройства здания термоактивным фундаментом:
(1) Бурение грунтовой толщи под устройство буроинъекционных свай.
(2) Установка теплообменного зонда между абсорбетной жидкостью и грунтом.
Использование экологически нейтральной возобновляемой геотермальной энергии позволяет в 4-5 раз удешевить теплоснабжение здания и улучшить экологическую ситуацию.
вопрос №7. Магматизм. Строение интрузивного тела.
Магматизм – совокупность процессов и явлений, связанных с деятельностью магмы (вязкий высокотемпературный расплав в недрах Земли, состоящий из силикатов (SiО2) Na,К,Ca,Fe,Mg,Al – до 98%, а также летучих газообразных веществ (H2O,CO2, HCl, SO2 и др.)-до 12%.
При перемещении магмы по разломам и ослабленным зонам земной коры магма изливается на поверхность Земли в виде лавы, такой процесс называется - вулканизмом.
вопрос №8. Вулканизм, его типы. Супервулканы.
Он бывает нескольких типов, основными являются:
1.Гавайский тип. Извержение происходит спокойно, без мощных толчков и выбросов пепла. Лава имеет подвижный характер и Si-Mg состав.
2.Плиниевский тип. Носят эксплозивный (взрывной) характер. Они сопровождаются мощными толчками и выбросами в атмосферу раскаленных вулканических частиц – пирокласики. Si-Al состав.
Супервулканы представляют наибольшую опасность человечеству. Существует 4 супервулкана: в Европе, Америке, Индонезии и Новой Зеландии.
вопрос №9. Минералы, классификация. Классы солей, класс силикатов, их характеристика.
Минералы- природные тела, относительно однородные по химическому составу, внутреннему строению и физическим свойствам.
В основе принятой в настоящее время классификации минералов лежат химический состав и их кристаллическая структура, т.е. кристаллохимические признаки. По этим признакам все минералы разделяются на типы, классы, подклассы, группы и т.д. Среди важнейших классов выделяются: силикаты и алюмосиликаты (ортоклаз - KAlSi₃O₈) , карбонаты (кальцит – CaCO3), оксиды (кварц - SiO₂) , гидроксиды (опал - SiO₂·nH₂O), сульфиды (пирит - FeS₂), сульфаты (гипс - CaSO₄·2H₂O), галоиды (галит – NaCl) .
вопрос №10. Магматические горные породы. Классификация. Структура и текстура. Формы залегания.
Магматические горные породы — это породы, образовавшиеся непосредственно из магмы (расплавленной массы преимущественно силикатного состава), в результате её охлаждения и застывания.
· Интрузивные горные породы имеют полнокристаллическую структуру, состоят из хорошо различимых кристаллов минералов.
· Эффузивные горные породы имеют стекловатую или порфировую структуру. Образуются эффузивные породы при остывании магмы (лавы), излившейся на поверхность земли или в толще земной коры на небольшой глубине.
Структура МГП - совокупность признаков горной породы, обусловленная степенью кристалличности, размером зерен и соотношением составных частей породы.
Выделяют 3 типа структуры :
- Полная кристаллизационная структура (свидетельствует об интрузивном генезисе).
- Парфировая (характерны для эффузивных пород, структуры отличаются присутствием в породе, как кристаллических зерен, так и вулканического стекла. Кристаллы «включены» в аморфные массы)
- Стекловатые (структуры также характерны для эффузивных пород, возникают в процессе излияния лавовых расплавов, имеющих температуру выше начала кристаллизации минеральных индивидов).
Текстура МГП - совокупность признаков строения горной породы, обусловленных ориентировкой и относительным расположением и распределением составных частей породы.
- Массивная текстура - характеризуется однородным распределением минералов по всей породе, характерна для интрузивных МГП
- Полосчатая и флюидоидальная – обусловлена чередованием полос различного состава и цвета, характерны для излившихся МГП
- Пористая – с наличием пустот за счет выделения газов, характерна для вулканических туфов.
вопрос №11. Осадочные горные породы. Обломочные, хемогенные и биохимические горные породы.
Осадочные горные породы- образованы на поверхности земли, на дне озерных, морских, речных водоемов в процессе отложения и аккумуляции продуктов выветривания ранее существовавших ГП.
От состава исходного материала, процессов его отложения осадочные породы делятся на обломочные (из обломков ранее существовавших ГП), химические и биогенные.
Обломочныегорные породы-состоящие из обломков, несвязанных между собой. Бывают однородными и неоднородными по крупности, окатанными или остроугольными
Химические(хемогенные) образуются в процессе выпадения в осадок химических солей из водных растворов.
Биохимические-в результате накопления обломков раковин и скелетов различных организмов, которые, в свою очередь, состоят из мельчайших зерен, кристаллов минералов.
вопрос №12. Фации осадочных горных пород.
Для характеристики особенностей совершенной и древней среды осадконакопления используют термин – фация.
Типы фаций ОГП:
1. Морские. Определяются глубиной морского бассейна (известняки, океанические глины).
2. Лагунные. Возникают в полосе между сушей и морем. Главный признак – отсутствие грубообломочных отложений (гипсы, кам.соль)
3. Континентальные. Континентальные фации очень разнообразны, а их формирование зависит от рельефа местности, тектонических движений, климата (разнообразные обломочные породы, глины и др)
вопрос № 13. Выветривание, его типы. Строение коры выветривания, элювий.
Выветривание – это процесс изменения и разрушения минералов и горных пород на земной поверхности под воздействием физических, химических и органических факторов.
Выветривание можно подразделить на механическое (подразделяется на температурное и морозное) и на химическое (представляет собой процесс химического преобразования минералов и горных пород под воздействием воды, кислорода, углекислого газа, органических кислот, а также вследствие биогеохимических процессов).
- Температурное выветривание – разрушение горных пород и минералов на поверхности Земли под влиянием колебаний температуры.
- Морозное выветривание – разрушение горных пород в результате периодического замерзания попадающей в трещины воды.
Элювий – это продукты выветривания, оставшиеся на месте своего образования.
Под корой выветривания понимается вся совокупность продуктов выветривания, залегающая на месте образования или перемещенных на небольшое расстояние и занимающие значительные площади. Нередко термин кора выветривания используют, когда выветривание прошло до стадии каолиновых глин или латеритов.
Термины «элювий» и «кора выветривания» почти синонимы. Различают современную кору выветривания и древнюю (ископаемую или погребенную), перекрытую молодыми породами.
Состав и тип коры выветривания определяется составом коренных пород, климатом и стадией выветривания: 1 – Обломочная; 2 – Гидрослюдистая; 3 – Монтмориллонитовая (нонтронитовая); 4 – Каолиновая; 5 – Латеритная.
вопрос № 14. Факторы метаморфизма. Метаморфические горные породы, структура и текстура.
Метаморфические горные породы образуются в процессе воздействия внутренних (эндогенных) факторов (температуры, давления, газов и гидротермальных растворов) на ранее
существовавшие (осадочные, магматические и метаморфические) породы.
В результате метаморфизма происходит перекристаллизация вещества исходной породы, обогащение ее новыми минералами и изменение текстуры. Для большинства метаморфических пород свойственна сланцеватая текстура (совершенно однородная, распадается на плоские плитки и пластинки), иногда –полосчатая (характеризующаяся чередованием в руде относительно тонких полос (слоев), различающихся по структуре, цвету, крупности зерна или минер. сост.) и реже массивная (беспорядочное расположение породообразующих минералов). Породы имеют кристаллическую структуру. Структурные связи кристаллизационные, т. е. эти породы относятся к классу скальных грунтов.
вопрос № 15. Тектоника литосферных плит. Рифтовые зоны.
Тектоника литосферных плит – современная геологическая теория, согласно которой в основе
глобальных процессов лежит перемещение относительно целостных блоков литосферы – литосферных плит. Таким образом, тектоника плит рассматривает движения и взаимодействия литосферных плит.
Литосфера делится на 8 крупных плит, десятки средних плит и множество мелких. Между крупными и средними плитами располагаются пояса, сложенные мозаикой мелких коровых плит.
Границы плит являются областями сейсмической, тектонической и магматической активности; внутренние области плит слабо сейсмичны и характеризуются слабой проявленностью эндогенных процессов.
Более 90 % поверхности Земли приходится на 8 крупных литосферных плит: Австралийская плита, Антарктическая плита, Африканская плита, Евразийская плита, Индостанская плита, Тихоокеанская плита, Северо-Американская плита, Южно-Американская плита.
Рифтовые зоны между плитами являются областями поверхностного и подводного вулканизма. Вдоль них формируются очаги (эпицентры) землетрясений – сейсмофокальные зоны.
вопрос № 16. Типы тектонических движений.
(1) Современные неотектонические движения
Это медленные (до 7-10 мм в год) колебательные движения земной коры в вертикальном направлении.
(2) Складчатые дислокации
Делятся на синклиналь (складка изгибом обращена вниз) и антиклиналь (складка при простирании переходит в синклиналь).
(3) Разрывные дислокации
Разрывные дислокации приводят к нарушению сплошности слоев горных пород и разрыву по поверхности разлому. Взаимные перемещения блоков массивов пород и земной коры образуют различные тектонические структуры – надвиги, грабены, сбросы и др.
вопрос № 17. Платформы. Особенности инженерного освоения платформенных регионов.
Платформа-огромная по площади тектоническая структура с относительно ровным рельефом, отсутствием тектонических движений и геологическим строением из двух ярусов:
· Нижний ярус представлен скальными грунтами различного происхождения, имеющими боковую структуру.
· Верхний ярус представлен осадочными породами, залегающими в виде почти параллельных слоев.
Условия инженерного освоения платформ благоприятные поскольку рельеф близок к горизонтальному, отсутствуют мощные тектонические движения, довольно простой набор грунтов.
вопрос № 18. Геосинклинали. Горно-складчатые области. Особенности инженерного освоения геосинклинальных регионов.
Геосинклиналь-структура, площадью и длинной множество тыс. км, расположена на границе плит, для которой характерны тектонические движения разного вида, сейсмика, иногда-вулканизм.
В своём развитии геосинклиналь проходит две стадии:
1. В первой стадии она представляет собой морской бассейн, область интенсивного опускания литосферы и мощного накопления осадочных пород.
2. Во вторую и заключительную стадии геосинклиналь становится областью поднятия земной коры, что сопровождается отходом моря, смятием пород в складки, внедрением интрузий и разрывными дислокациями.
В результате формируется горно- складчатая область (ороген).
Горно-складчатые области (орогены)– это протяженные горные системы, обладающие высокогорным и резко расчлененным рельефом, а также тектонической, магматической и сейсмической активностью. Выделяют континентальные и океанические (срединно-океанские хребты) орогены.
С точки зрения инженерного освоения регионы синклиналей не благоприятны для освоения: расчленённый рельеф, большое разнообразие различных грунтов и сейсмические процессы.
вопрос № 19. Сейсмичность. Элементы землетрясения. Сейсмофокальные зоны.
Сейсмичность- возможность и периодичность возникновения землетрясения определенной интенсивностью.
Сейсмические процессы в виде упругих колебаний возникают в результате разрядки внутренних напряжений Земли. На суше они проявляются в виде землетрясений, на акватории – моретрясений.
Гипоцентр - точка в земной коре, из которой расходятся сейсмические волны.
Эпицентр - место на земной поверхности по кратчайшему расстоянию от гипоцентра (проекция на земную поверхность).
Сейсмические волны — это волны энергии, которые проходят через слои Земли и являются результатом землетрясений, извержений вулканов, движения магмы, крупных оползней и крупных искусственных взрывов, излучающих низкочастотную акустическую энергию.
вопрос № 20. Шкалы сейсмичности. Сейсмическое микрорайонирование.
Существует 2 основных метода определения мощности землетрясения:
1. Магнитуда – указывает на уровень высвобождаемой энергии внутри земли. Измеряется по шкале Рихтере (логарифмическая шкала, по которой магнитуда в 8,0 баллов является в 30 раз мощнее землетрясений с магнитудой 7,0 баллов)
2. Интенсивность – отражает результат землетрясения на поверхности земли. Устанавливается по результатам землетрясений с использованием линейной шкалы MSK-64 в 12 уровней (баллов).
Сейсмическое микрорайонирование (СМР) — вид сейсмического районирования, при котором уточняется максимально возможная интенсивность сотрясения (балльность), принимаемая по карте ОСР, с учетом влияния местных условий (расчлененность рельефа, крутизна откосов, наличие и строение морских и речных террас и т.д.) для отдельных участков и территорий.
Сейсмические нормативы проектирования установлены в соответствии со шкалой MSK, идентичной системе Modified Mercalli Index (MMI), используемой за рубежом.
СП 14.1330.2011 п.4.4 Количественную оценку сейсмичности площадки строительства с учетом грунтовых и гидрогеологических условий следует проводить на основании сейсмического микрорайонирования … в виде исключения допускается определять сейсмичность согласно таблице.
Согласно этим табл. сейсмичность может увеличена на 1 при дисперсных обводненных грунтах или уменьшаться на 1 при скальных сухих грунтах.
Сейсмичность должна учитываться при проектировании при балльности равной или более 7 баллов.
вопрос № 21. Геохронологическая шкала. Четвертичный период.
Таблица деления Земли на линейные отрезки- шкала геологического времени (геохронологическая шкала).
Четвертичный период начался 2,6 млн лет назад и длится до настоящего времени. Состоит их четырех эпох:
- Плейстоцен – в это время происходит общепланетное, материковое обледенение, с периодами межледниковья. Формируются основные элементы материков с долинами рек.
-Голоцен – Формируется современный рельеф территорий, покров. В реках формируется самый низкий уровень берега (пойма) и русловые отложения.
вопрос № 22. Геохронология. Абсолютный и относительный геологический возраст.
Геохронология- наука о возрасте горных пород.
Различают абсолютный и относительный геологический возраст. Для установления абсолютного возраста используют содержание химических элементов и их радиоактивных изотопов в горных породах. Абсолютный возраст показывает длительность существования геологического образования в годах. Для установления относительного возраста используют стратиграфический и палеонтологический методы.
Метод определения возраста горных пород, основанный на анализе взаимных соотношений пластов. Палеонтологический метод основан на изучении окаменевших остатков организмов.
вопрос № 23. Гидрогеология. Происхождение подземных вод. Условиям залегания подземных вод (зона аэрации и зона полного водонасыщения).
Гидрогеология – наука о подземной части водной оболочки Земли.
Подземные воды — воды, находящиеся в толще горных пород верхней части земной коры в жидком, твёрдом и газообразном состоянии.
Происхождение:
1.Инфильтрационное – образование пв при просачивании (инфильтрации) толщи гп атм и пов-х вод.
2.Конденсационное – за счёт конденсации водяных паров в толще.
3.Седиментационное – при захоронении водонасыщенных осадков и последующем отжатии из пор, часто это воды сильно минерализованы
4.Ювенильные – воды из паров магматического расплава
Зона аэрации – это приповерхностная зона, проницаемая для атмосферной влаги, распространяющаяся до уровня капиллярного насыщения или увлажнения, связанного с грунтовыми водами.
В зоне аэрации залегают подземные воды:
-верховодка - временное скопление подземных вод в зоне аэрации на линзе водоупора
-капиллярная кайма
-почвенные воды
Подземные воды зоны полного насыщения: грунтовые воды, межпластовые, трещинные, карстовые, криолитозоны.
вопрос № 24. Подземные воды зоны аэрации. Верховодка. Капиллярная кайма.
В зоне аэрации залегают подземные воды:
· Верховодка-временное скопление подземных вод в зоне аэрации на линзе водоупора.
· Капиллярная кайма-движение воды, не подчиняющееся силе тяготения.
· Почвенные воды
вопрос № 25. Грунтовые воды. Карта гидроизогипс.
Грунтовыми водами называются подземные воды, которые находятся в первом, начиная от поверхности земли, водоносном слое. Грунтовые воды имеют безнапорный характер – при вскрытии выработкой уровень грунтовых вод остается на прежнем уровне.
Карта гидроизогипс соединяет глубины одинакового залегания зеркала грунтовых вод
Гидроизогипсы - это изолинии, соединяющие в плане точки с одинаковыми абсолютными отметками уровня грунтовых вод.
вопрос №26. Межпластовые подземные воды. Пьезометрический уровень.
Межпластовые воды - залегают между слоями двух водонепроницаемый горных пород (водоупоров). Могут иметь как безнапорный, так и напорный характер
вопрос №27. Трещинные подземные воды.
Трещинные воды - Залегают в трещинах скальных горных пород. Могут иметь как безнапорный, так и напорный характер
вопрос №28. Виды подземных вод Новосибирской области по условиям залегания.
вопрос №29. Линейная эрозия, оврагообразование. Стадии развития оврагов, виды овраго-балочной сети.
В отличие от поверхностной, линейная эрозия происходит на небольших участках поверхности и приводит к расчленению земной поверхности и образованию различных эрозионных форм (промоин, оврагов, балок, долин). Сюда же относят и речную эрозию, производимую постоянными потоками воды.
Овраг - Глубокая длинная впадина на поверхности земли, образованная действием дождевых и талых вод. Линейная эрозия, которая развивается на склонах, сложенных рыхлыми глинистыми грунтами – супесями и суглинками.
Выделяются четыре основные стадии, которые обычно проходят овраги в своем развитии.
вопрос №30. Оползни. Элементы оползня.
Оползни – смещение грунтовой массы по склону по плоскости скольжения без потери с ним сплошности.
вопрос №31. Геологическая работа рек. Строение речной долины. Меандрирование русла. Старица.
Геологическая работа рек проявляется:
- В размыве коренных участков склонов (процессы эрозии);
- В переносе материала в виде взвесей, перемещением по дну реки и в виде растворенного вещества (транспортировка);
- Отложением перемещенного вещества в пределах различных участков речной долины.
Величина геологической работы реки определяется кинетической энергией движущейся воды и составом вмещающих русло пород. На раннем этапе преобладает донная эрозия, затем, по мере выработки профиля равновесия, донная эрозия сменяется боковой. Образуется петлеобразные изгибы русла- меандры.
вопрос №32. Типы аллювия (на примере р.Обь).
Осадки, образующиеся в результате геологической работы реки, называются аллювием.
В зависимости от места его отложения различают:
- русловой (в русле реки Оби он представлен песчано-гравийным материалом)
- пойменный (в пойме Оби он представлен супесями, суглинками с прослоями песка)
- старичный – представлен глинами с прослоями торфа.
вопрос №33. Термокарст. Просадка техногенных грунтов за счет вытаивания линз льда в условиях умеренного климата.
Термокарст — это процесс просадки земной поверхности, образующейся при протаивании льдистых мерзлых пород и вытаивании подземного льда; это и процесс неравномерного проседания почв и подстилающих горных пород вследствие вытаивания подземного льда.
Термокарст – это просадка земной поверхности, образующиеся при протаивании льдистых мерзлых пород и вытаивании льда. В результате образуются воронки, провалы, внешне напоминающие карстовые формы рельефа.
вопрос №34. Плывуны, классификация. Тиксотропия. Методы проходки плывунных грунтов.
Плывуны -называют рыхлые осадочные горные породы, которые при вскрытии горными выработками или котлованами разжижаются, приходят в движение и ведут себя подобно тяжелой жидкости.
Плавуны подразделяются на ложные (пседвоплавуны) и истинные.
- Ложные – породы, не имеющие структурных связей- пески, галечники. Переход в плывунное состояние наблюдается под действием высокого гидродинамического давления подземных вод («взвешивающего» эффекта).
- Истинные – это породы с коагуляционными и водно-коллоидными структурными связями – глинистые пески, супеси, суглинки. Они содержат тонкодисперсные частицы (менее 0,001 мм)с высокими гидрофильными свойствами.
Проходка плывунных грунтов: Ложные плывуны теряют это свойство при отводе потока воды; Истинные проходятся при помощи устройства шпунтовых стенок, замораживания или силикатизации.
Тиксотропность— способность грунта под влиянием встряхивания, размешивания, вибрации или другого внешнего воздействия разжижаться, переходить в плывунное состояние и полностью терять свою прочность и затем, когда прекращено воздействие, возвращаться в свое первоначальное состояние, т.е. загустевать.
вопрос №35. Подтопление.
Подтопление — это процесс повышения уровня грунтовых вод (УГВ) и увеличения влажности грунтов на застраиваемых территориях выше некоторого критического уровня, при котором осложняются условия строительства и эксплуатации инженерных сооружений.
Как правило, это реакция геологической среды на действие техногенных факторов.
Процесс подтопления начинается с образования под сооружением куполообразное повышение УГВ, которое потом сливается под несколькими сооружениями в одно. Постепенно локальное подтопление переход в площадочное.
вопрос №36. Суффозия и карст.
Суффозия – процесс выноса подземными водами частиц грунта в твердом состоянии с образованием пустот (провалов).
Широко развита в лессовых пылевато-глинистых грунтах г. Новосибирска вокруг канализационных колодцев и водонесущих коммуникаций.
Карст – вынос вещества в растворенном виде подземными водами из толщи грунтов. Образует воронки, провалы на поверхности земли.
Необходимыми условиями развития карста являются наличие толщи растворимых пород и наличие вод.
вопрос №37. Криолитозона. Бугры пучения (булгуняхи). Солифлюкция.
Толщи мерзлых пород называются криолитозоной. На территории России они занимают площадь более 60%. Наука, изучающая такие толщи и процессы, происходящие в них – геокрилогия.
Бугры пучения (булгунняхи) – мерзлотные формы рельефа в виде куполообразных возвышений (высота около 300-400 м) с ледяным ядром.
Солифлюкция – стекание грунта, перенасыщенного водой, по мерзлой поверхности сцементированного льдом основания склонов.
вопрос №38. Морозное пучение.
Морозное пучение – развивается в рыхлых увлажненных грунтах, содержащих пылеватую (0,05-0,005 мм) и глинистую (менее 0,005 мм) фракции. Механизм морозного пучения: в пылевато-глинистых грунтах, при промерзании которых вследствие миграции влаги по капиллярным каналам вверх навстречу фронту промерзания образуются линзы подземных льдов (процесс избыточного льдовыделения).
вопрос №39. Гост 25 100. Классификация грунтов на классы. Типы структурных связей скальных и дисперсных грунтов.
В классификации все многообразие грунтов подразделено на классы скальных, дисперсных и мёрзлых грунтов.
Типы структурных связей скальных грунтов: жесткие структурные связи (кристаллизационные и цементационные).
Типы структурных связей дисперсных грунтов: физические, физико-химические или механические структурные связи.
вопрос №40. Гост 25 100. Скальные грунты, классификация. Сопротивление грунтов на одноосное сжатие в водонасыщенном состоянии. Скальные и полускальные грунты.
вопрос №41. Гост 25 100. Дисперсные грунты, классификация. Гранулометрический состав дисперсных грунтов. Ситовой и ареометрический методы.
вопрос №42. Инженерно-геологические изыскания. Этапы и стадии. - изучение природных условий и факторов техногенного воздействия в целях рационального и безопасного использования территорий и подготовки данных архитектурно-строительного проектирования. Виды: Инженерно-геодезические; инженерно-геологические; инженерно-гидрометеорологические; инженерно-экологические; инженерно-геотехнические. Изыскания проводят согласно техническому заданию (ТЗ) составляемому заказчиком.
Этапы: - До проектирования – основной объем работ для обоснования принятия проектных решений.
- В период проектирования – работы по уточнению инженерно- геологических условий, контрольные исследования для проверки результатов изысканий и проектных решений.
- В период эксплуатации зданий и сооружений – геотехнический мониторинг построенных объектов и природной среды.
Стадии ИГ изысканий:
1. Подготовительный период (составляется ТЗ, намечается объем работ)
2. Полевой период (выполняются работы на площадке)
3. Лабораторные работы (Проводятся исследования состава и свойств грунтов и подземных вод)
4. Камеральный период (обобщаются данные и пишется технический отчет)
вопрос №43. Инженерно-геологические изыскания. Категории сложности ИГУ. Влияние категорий сложности ИГУ на детальность полевых работ.
В соответствии с СП 47.13330.2010 «инженерно-геологические изыскания для строительства» по совокупности факторов выделяют 3 категории сложности ИГУ:
-I (простая)
-II (средней сложности)
-III (сложная)
вопрос №44. Полевые опытные методы исследований свойств грунтов. Статическое зондирование, дилатометр, прессиометр, штамповые испытания, геофизические исследования.
На площадке проходят выработки- скважины, шурфы и др.
Выполняются опытные полевые работы (зондирование, штамповые испытания и др.) и/или геофизические исследования.
1. Статическое зондирование – экспресс-метод определения строения массива и свойств грунта путем задавливания специального зонда.
2. Штамповые испытания грунтов. Проводятся прямо в котловане на месте природного залегания грунта и являются эталонным методом определения несущей способности грунтов. Суть: задавливание металлического штампа в грунтовый массив.
Радиальные прессиометры позволяют определить те же характеристики что и штампы (величину модуля общей деформации E, МПа), однако принцип действия отличается — прибор, опускаемый в скважину на стальном тросе, оказывает давление на стенки скважины за счет расширения резиновой камеры, то есть в данном случае мы имеем дело с боковым давлением на грунт.
Геофизические методы: вертикальное электрическое зондирование
Исследуют природные поля земной коры. Свойства метода: картирование зеркала подземных вод.
вопрос №45. Полевые выработки – шурф, скважина. Отбор монолитов. Колонка буровой скважины.
Шурф-прямоугольная выработка в рыхлом грунте на безопасную глубину(2-3м).
Буровая скважина — цилиндрическая вертикальная выработка (реже наклонная) малого диаметра, выполняемая специальным буровым инструментом. В буровых скважинах различают устье (начало), стенки и забой или дно.
Во время бурения отбираются различны виды проб грунта:
· Образцы-пробы грунта нарушенного сложения (номенклатура грунта, простейшие физ. характеристики)
· Монолиты- пробы грунта ненарушенного(природного) сложения с сохранением природной влажности.
Монолиты отбираются с помощью специальных грунтоносов, которые задавливаются в грунт домкратом. При поднятии на поверхность монолиты консервируются путем парафинирования и заворачивания в специальный материал.
Количество проб назначается во время составления технического задания.
Колонковое бурение — вид бурения, при котором разрушение породы происходит по кольцу, а не по всей площади забоя. Внутренняя часть породы в виде керна, при этом, сохраняется.
вопрос №46. Лабораторные и камеральные работы. Технический отчет.
Камеральные работы – это работы, проводимые в закрытом помещении. Этим они и отличаются от полевых работ. При научных исследованиях они включают в себя проведение лабораторных исследований и экспериментов. Также к ним относят обработку полученных при полевых исследованиях данных и результатов. Они могут быть промежуточными и окончательными. Промежуточные работы связаны с начальной (предварительной) обработкой информации между полевыми выездами, а окончательные – после завершения всех полевых работ.
Содержание технического отчета:
1.Текстовая часть: главы
-Изученность района
-Физико-географические условия района (рельеф, гидрография, растительный покров, климат)
- Геологическое строение (тектоника, стратиграфия)
- Подземные воды
- Выводы и заключения – строение грунтового массива (разрез толщи) и таблицы значений физико-механических свойств грунтов
- Список литературы.
2. Приложения – полевые дневники, бланки лабораторных исследований.
3. Картографические приложения – карты, разрезы, колонки скважин.
вопрос №47. Инженерно-геологический разрез. Цель, содержание и методика построения.
Геологический разрез- изображение геологического строения района на вертикальной плоскости на некоторую глубину.
Инженерно-геологический разрез выполняется на листе формата А3 в вертикальном масштабе – 1:100 (1:200) и горизонтальном – 1:500 (1:1000) и включает собственно разрез с таблицей и условные обозначения к нему.
1. Предварительно определяют отметки забоев скважин, максимальные размеры разреза в натуре по горизонтали (сумма расстояний между скважинами) и вертикали (разность максимальной отметки устья и минимальной отметки забоя скважин, участвующих в разрезе) и на основании полученных данных выбирают вертикальный и горизонтальный масштабы с таким расчетом, чтобы собственно разрез мог разместиться на площади листа слева.
2. По имеющимся значениям и в соответствии с горизонтальным масштабом строят таблицу.
Вычисляются значения для таблицы, располагающейся в нижней части разреза, в строки которой заносят:
1-ю – номер скважин;
2-ю – абсолютную отметку устья скважин;
3-ю – расстояние между скважинами;
4-ю –абсолютные отметки забоя скважин, величины которых получают путем вычитания суммарной мощности слоев из абсолютной отметки устья;
5-ю – абсолютные отметки уровня подземных вод.
3. Строят вертикальный линейный масштаб в виде 2-х линеек, расположенных на 2 см левее первой и правее последней скважины. Их высота равна разности между максимальной отметкой устья и минимальной отметкой забоя среди всех скважин.
4. Строят топографический профиль. От устья каждой скважины до отметки ее забоя проводят жирную линию, ограничивая снизу горизонтальной черточкой длиной 3-5 мм.
5. По каждой скважине, начиная от устья, последовательно сверху вниз отмечают в масштабе мощности пройденных ею пород. Слева от линии скважины записывают относительную глубину залегания подошвы каждого пласта, справа – соответствующую абсолютную отметку и отметки установившегося уровня грунтовых вод.
6. Подошву каждого пласта по всем скважинам соединяют между собой плавными кривыми линиями в одно целое.
7. Каждый из пластов штрихуют и окрашивают соответствующим образом в соответствии с указаниями таблицы 2.1, а в средней части в кружке указывают порядковый номер пласта.
8. Приводят условные обозначения пластов.
9. На каждом из пластов указывают литолого-генетический индекс.
вопрос №48. Инженерно-геологический элемент. Нормативные значения показателей физико-механических свойств грунтов.