Инженерная геодинамика

      Старичные – в виде отдельных линз в толщах руслового и пойменного аллювия.

      Для аллювиальных отложений характерна частая смена слоев разного состава: галька, гравий, песок, супесь, суглинок, ил.

      Дельтовые отложения

      Они образуются в низовьях рек на границе  с морем и постоянно растут в сторону моря. Например, дельта Волги на 170 м в год, т.к. Волга ежегодно проносит 23 млн. тонн осадков. Дельтовые отложения обозначаются аmQ_IV. Они очень пестрые по составу: илы, торфяники, суглинки, глины и т.д. Строить надо очень осторожно, в основном сваи.

      Инженерно-геологические  условия строительства  в речных долинах  зависят от основных факторов:

        
 
 

      1. Характер продольного профиля  долины.

       Например, для создания водохранилища  одинаковой протяженности понадобится различное количество плотин на горной и равнинной реке, или высота плотины должна быть очень большой. 
 
 
 
 

      2. Ширина долины.

      Она определяет длину, конструкцию, стоимость  и сроки возведения сооружения (плотины, моста и т.д.). По этим причинам предпочтение отдается более узкому участку.

      3. Геологическое строение и свойства  грунтов.

      Оно определяет условие возведения сооружений. Например, цокольные террасы более  благоприятны  для строительства, чем аккумулятивные. Особое значение имеет наличие слабых грунтов в толще аллювия, их неравномерная сжимаемость и прочность.

      4. Наличие опасных геологических  процессов в долине реки –  размыв берегов и их обрушение, образование оползней.

      Борьба  с эрозионной деятельностью  рек

      Размыв  берегов измеряется метрами, иногда десятками метров в год, и сопровождается потерей ценных городских земель. Поэтому в городах, а также на других охраняемых участках, проводят берегоукрепительные работы: устройство набережных, подпорных стенок, укладка железобетонных плит и т.д.

      Для защиты населенных пунктов в поймах рек строят ограждающие дамбы.

Геологическая деятельность морей  и озер

      Моря, которые окружают сушу, в геологической  истории Земли никогда не имели  постоянных границ, а все время  находились в движении. Процесс наступления моря на сушу называется трансгрессией, отступление – регрессией моря. Эти процессы продолжаются и сейчас. Например, на территории Голландии море постоянно наступает на сушу, а суша прогибается со скоростью 2 мм/г. Поэтому там половина страны находится ниже уровня моря и отгорожена от него дамбами.

      Каспийское  море неоднократно испытывало трансгрессии и регрессии, за четвертичный период их было несколько десятков.

      Сейчас  уровень Каспия находится на спаде, т.е. на стадии регрессии, и происходит отступление морского дна.

      Процесс разрушения берега моря под воздействием волн называется абразией. Сила волн очень велика и может достигать 60 т/м².

      Скорость  абразии определяется формой берега: у крутых берегов волна при  подходе к берегу сохраняет свою высоту и ее энергия больше. При пологом береге энергия волн затухает раньше, поэтому абразия здесь меньше.

      Скорость  абразии зависит от геологического строения берега, особенно от размываемости  пород. Наиболее легко размываются  лессы, супеси, суглинки, пески, меньше всего – скальные породы.

      Одновременно  с абразионной деятельностью  моря происходит аккумуляция продуктов разрушения, т.е. образование морских отложений. Они представлены галечниками, песками, глинами и другими породами.

      На  геологических картах и разрезах отложения обозначаются mQ_IV.

      Меры  борьбы с абразией

      Абразия приносит большой ущерб народному  хозяйству. Хорошо известны отступания берега в Одессе; Сочи, на мысе Пипунда и в других местах.

      Для борьбы с абразией применяются защитные сооружения. Они подразделяются на пассивные и активные.

      Пассивные сооружения принимают удары волн непосредственно на себя, поэтому  довольно быстро деформируются и  разрушаются. Это волнобойные стенки, которые строятся на берегу.

      Активные  сооружения служат для накопления и удержания наносов. Энергия волн в этом случае тратится не на удары о защитные сооружения, а на истирание пляжных наносов. Поэтому такие сооружения намного долговечнее пассивных. Кроме того, работа этих сооружений заставляет берег выдвигаться вперед, в море.

      Типичные  сооружения – это буны, между  которыми в результате работы волн начинает формироваться искусственный  пляж. 

 
 
 
 
 
 
 

      Они поднимаются примерно на 1 метр выше уровня моря, обычно делаются из бетона.

      Волноломы – это бетонные массивы, которые  располагаются параллельно береговой полосе. Они могут быть затопленными, могут выступать над водой.

        
 

      Волны, перекатываются через них и оставляют  между волноломом и берегом гальку и песок, также образуя пляж. 

      геологическая деятельность озер

      Озера совершают геологическую работу, похожую на работу морей, т.е. абразию и аккумуляцию, только в меньшем масштабе. Также ведется борьба с абразией.

      Озерные осадки представлены глинами, песками, в соленых озерах (Эльтон, Баскунчак) откладывается каменная соль, мощность которой может достигать сотен метров.

      Озерные отложения обозначаются lQ_IV. 

      Геологические процессы на водохранилищах

      Строительство ГЭС, требующее создания водохранилищ, привело к развитию комплекса неблагоприятных процессов, которые раньше на реках не наблюдались.

      Особенно  опасен процесс переработки берегов  высокими волнами.

      Например, на Волгоградском водохранилище, скорость  отступления берега колеблется от 1 до 7 метров, а суммарная величина отступления на многих участках уже превысила 100 м. Это причиняет ущерб сельскохозяйственным угодьям, населенным пунктам, некоторые из них пришлось переселить (Бережновка, Левчуновка, Молчановка).

      Основные  процессы в районе водохранилищ следующие:

      1.Подпор  реки платиной резко уменьшает скорость течения, и создается водоем, промежуточный между рекой и озером.

      В результате происходит заиление дна  водохранилища.

      2. Подпор грунтовых вод в зоне  водохранилища и подтопление  территории. Пример: р. Камышин, 80 га подтоплено.

      3. Частые колебания уровня воды  в водохранилище и образование высоких волн обуславливают развитие процесса абразии..

      Как и на море, скорость абразии зависит  от гидрологических и геологических факторов. К гидрологическим относятся: сила удара волны, определяемая характером побережья, и ветровым режимом. К геологическим -  высота склона, состав и условия залегания грунтов.

      Меры борьбы с переработкой

      Выбор мероприятий зависит от ценности защищаемых территорий. Обычно применяют  следующие меры:

      1. Планировка склонов, закрепление  их растительностью.

      2. Берегоукрепительные работы: каменная  наброска, бетонные плиты, шпунтовые  ограждения.0

      3. В особо тяжелых случаях буны  и волноломы. 

      заболачивание 

      Болота  – это избыточно увлажненные  участки земной поверхности, покрытые болотной растительностью.

      Природные болота подразделяются на верховые и низинные. Верховые образуются на возвышенных равнинах, где в котловинах скапливается вода. Источник питания – атмосферные осадки.

        
 
 

      Низинные  болота образуются в низменных участках – в поймах рек, балочных долинах и т.д. Основное питание – получают за счет грунтовых вод.

 
 
 
 

      Болотные  отложения представлены торфом –  очень сжимаемым грунтом.

      Для строительства на болотах применяют  песчаные подушки, сваи и т.д.

      Нетипичная  проблема строительства – образование  болотного газа при разложении растений. Он может скапливаться в подвалах и создавать возможность взрыва.

      Заболачивание может быть не только природным процессом, но и искусственным.

      Огромные  массивы заболоченных земель тянутся  вдоль Волго-Донского канала, многих мелиоративных земель. Типичный признак – заросли камыша. В городе из-за подъема уровня грунтовых вод также много заболоченных массивов – замытые овраги в Волгограде, Мамаев Курган и т.д. 

      Процессы, связанные с деятельностью  подземных вод

      1. Карст

      2. Суффозия

      3.Плывуны

      4. Подтопление

      5. Просадка

      6. Набухание

      7. Оседание поверхности земли

      Ананьев стр. 182-192, 197-199 

      КАРСТ

      Карстом называется выщелачивание растворимых горных пород подземными водами с образованием пустот.

      Карст может возникать и развиваться  только при наличии 4 обязательных условий:

      1. Наличие породы, растворимой в  воде.

      2. Проницаемость пород.

      3. Движущаяся в породах вода.

      4. Агрессивность этой воды к  породам.

      Отсутствие  любого из этих условий исключает  возможность развитие карста.

      В зависимости от типа пород, в которых развивается карст, он разделяется на три типа:

      1. Карбонатный (в известняках, доломитах,  мелу)

      2. Сульфатный (в гипсах и ангидритах)

      3. Соляной (в каменной соли).

      наиболее распространенный карбонатный карст, т.к. известняки встречаются довольно часто, наименее – соляной карст, однако он наиболее опасен, т.к. растворимость  соли в 3000 раз выше растворимости известняка.

      Карбонатные породы относятся к труднорастворимым, сульфатные к среднерастворимым, соляные  – к сильно растворимым.

      Второе условие развития карста -  проницаемость породы. Карст лучше всего развивается там, где породы имеют начальную трещиноватость и пористость. Дальнейшее растворение этих пород водой увеличивает эти полости, создавая иногда пещеры гигантских размеров – километры.

      Одним из основных условий является водообмен. Чем интенсивнее водообмен, иначе говоря скорость движения подземных вод, тем растворение породы выше.

      Существенную  роль играет климат, т.к. он определяет количество и характер осадков, которые поступают в грунты. Например, в условиях полупустынного климата Прикаспия карст интенсивно развивается весной и осенью в период наиболее сильных дождей.

      На  развитие карста сказывается и растительность. Например, в лесу снег тает в 1,5-2 раза медленней, чем в поле.

      Значительную  роль играет инженерная деятельность человека. При добыче соли, например, образуются различные полости, которые после отработки начинают увеличиваться уже самостоятельно, быстро увеличиваясь в размерах. В городах очень важное влияние имеет изменение режима подземных вод. Например, в Москве откачка воды для водоснабжения резко активизировала карстовые процессы.