Инженерно-геологическую характеристика современных морских, лагунных, лиманных, озерных и болотных отложений

      Динамометаморфизм – изменение горных пород при  сравнительно низкой температуре под  влиянием высоко давления, возникающего при складкообразовательных процессах, без участия магмы. Давление при  динамометаморфизме создается из общего гидростатического и добавочного одностороннего давлений. Глинистые сланцы представляют собой в горных областях  наиболее встречающиеся породы, связанные с динамометаморфизмом. Кварцит – исключительно твердая, очень прочная, но хрупкая зернистая порода, состоящая из кварца с небольшой примесью слюды, хлорита и других минералов. Образовалась в процессе динамометаморфизма кварцевого песчаника.

      Известняки  при переходе к мрамору претерпевают  ряд превращений, начиная с известковых  сланцев.

      Мрамор  характеризуется ясно выраженной кристаллической структурой. Такие метаморфические породы называют кристаллическими сланцами. Для кристаллических сланцев очень характерна их вторичная сланцеватость, или кливаж, как следствие проявления сил сжатия. Такой породе кливаж сообщает способность расслаиваться на очень тонкие слои. Особенно распространены кристаллические сланцы в толще наиболее древних формаций.

   Региональный  метаморфизм, в отличие от динамометаморфизма, прямым образом связанного с горообразовательными процессами и с районами их проявления, проявлялся на огромных площадях, вне связи с магматическими явлениями и жесткой тектонической обстановкой. Предположительно, что эта форма метаморфизма связана с погружениями целых регионов земной коры на большие глубины в недра Земли в области очень высоких температур.

   Существует  также гидротермальный метаморфизм, когда горные породы могут видоизменяться также под воздействием высокотемпературных растворов, образующихся путем конденсации водяных паров магмы. 

4. Опишите методы определения коэффициента фильтрации.

   К основным фильтрационным параметрам относят  коэффициент фильтрации.  Как  следует из основного закона движения подземных вод, коэффициент фильтрации – это скорость фильтрации при  напорном градиенте I=1. Коэффициент фильтрации грунтов в основном определяется геометрией пор, т.е. их размерами и формой. На значение коэффициента фильтрации влияют также свойства фильтрующейся воды (вязкость, плотность), минеральный состав грунтов, степень засоленности и др. Вязкость воды. В свою очередь, зависит от температуры.

Приближенная  оценка коэффициента фильтрации возможна по табличным данным.

Коэффициент фильтрации горных пород

 

     Для получения более обоснованных значений коэффициента фильтрации применяют  расчетные, лабораторные и полевые  методы. Расчетным путем коэффициент фильтрации определяют преимущественно для песков и гравелистых пород. Расчетные методы являются приближенными и рекомендуются лишь на первоначальных стадиях исследования. Расчет ведется по формуле, связывающий коэффициент фильтрации грунта с его гранулометрическим составом, пористостью, степенью однородности.

      Лабораторные  методы основаны на изучении скорости движения воды через образец грунта при различных градиентах напора. Все приборы для лабораторного определения коэффициента фильтрации могут быть подразделены на два типа: с постоянным напором и с переменным.

      Приборы с постоянным напором используют для грунтов с высокой водопроницаемостью, например для песков. Приборы, моделирующие переменный напор обычно используют для определения коэффициента фильтрации связных грунтов с малой водопроницаемостью.

      Полевые методы позволяют определить коэффициент  фильтрации в условиях естественного  залегания  пород и циркуляции подземных вод, что обеспечивает наиболее достоверные результаты.

      Коэффициент фильтрации водоносных пород определяют с помощью откачек воды из скважин, а в случае неводоносных грунтов – методом налива воды в шурфы и нагнетанием воды в скважины. 

5. Составьте план гидроизогипс по данным 13-ти буровых  скважин, расположенных  на расстоянии 100 м одна от другой.

Отметки поверхности земли и глубины водоносного слоя  

 

Получение отметки грунтовых вод пересчитываются в абсолютных или относительных отметках по формуле:

Н_В=Н_З-h,

где Н_В – абсолютная отметка уровня воды в данном пункте;

       Н_З – абсолютная отметка поверхности Земли в этом пункте

       h – глубина залегания воды в данном пункте.

 

                    

     1                    2                     3                   4

    

Карта гидроизогипс

1 – горизонтали; 2 – гидроизогипсы; 3 – направление  движения грунтовых вод;   

4 –  скважины и их номера; в числителе  – абсолютная отметка рельефа;

в знаменателе  – абсолютная отметка грунтовых  вод. 
 

6. Лесс и  лессовидные породы, их особенности, категории. Строительство на лессовых пародах.

     Названием «лессовые грунты» объединены понятия «лесс», образовавшийся эоловым путем, «лессовидные суглинки» и «супеси», образовавшиеся в результате делювиального, пролювиального и аллювиального процессов накопления осадков.  Несмотря на различие условий образования, лесс, лессовидные суглинки и супеси имеют примерно одинаковые свойственные только им признаки: палевый цвет, большую пористость, мучнистость на ощупь, слабую цементацию (обычно углекислым кальцием). Кроме того, характерной особенностью указанных грунтов является их способность давать просадку при замачивании вследствие доуплотнения.

     Лесс  эолового происхождения возникает, как правило, в процессе весьма длительного  накопления на поверхности земли  масс атмосферной пыли. Процесс накопления атмосферной пыли идет весьма медленно по несколько миллиметров в год. С течением времени происходит частичная цементация выпавших из воздуха пылеватых частиц имеющимися в толще солями. Так образуется толща эолового лесса.

     Лессовые  грунты, отложившиеся в водных условиях, несколько отличаются от лессов эолового происхождения. Иногда, они имеют слоистость, содержат включения песка или гальки. А нередко переслоены песком или галечником. Такие грунты обычно называют лессовидными суглинками.

     Лессовый  грунт представляет собой слабовлажную (природная влажность максимум 10%) в известной мере связную глинистую породу светло-желтого, серовато-желтого или палевого цвета, легко растирающуюся между пальцами, что самое главное, пористого сложения.

     Для лессовых грунтов (в особенности  лессового эолового происхождения) характерно относительно большое содержание карбоната кальция.

     По  гранулометрическому составу лессы  относятся к типичным грунтам: содержание в них пылеватых частиц почти  всегда превосходит 60-70%, нередко достигая 85 и даже 90%.

Среди лессовых пород по характеру влияния на них увлажнения различают: набухающие, непросадочные, просадочные.

      Набухающие  лессовые породы встречаются редко. Обычно эти плотные и наиболее глинистые разновидности с содержанием  в составе фракции менее 0,005 мм гидрофильных минералов типа  монтмориллонита. Величина  набухания структурных образований достигает 1-3%, реже 5-7%.

      Непросадочные лессовые породы при замачивании  и приложении нагрузок просадочных  свойств не проявляют. Такие породы свойственны пониженным частям рельефа и наиболее северным районам распространения лессовых отложений. Непросадочными также являются нижние части лессовых толщ и участки, ранее претерпевшие значительное обводнение.

      Просадочность – явление, характерное для многих лессовых пород. Просадка связана с воздействием воды на структуру пород с последующим ее разрушением и уплотнением под весом самой породы или при суммарном давлении собственного веса и веса объекта. Уплотнение пород прирводит к опусканию поверхности земли в местах замачивания водой. Форма опускания зависит от особенностей источника замачивания. Инфильтрация воды через траншеи и каналы приводит к продольным оседаниям поверхности.

      Особенность лессов заключается в совершенно различном поведении их под нагрузкой  при разном увлажнении. Так, в сухом состоянии (при влажности порядка 6-9% и ниже) лесс отличается значительной прочностью, относительно высокой несущей способностью и устойчивостью в откосах. Временное сопротивление таких лессов раздавливанию часто превышает 4-5 кг/см³. Даже тяжелые сооружения с нагрузкой на грунт около 4 кг/см³ испытывают незначительные осадки. Лессы в таком состоянии могут удерживать форму высоких вертикальных откосов. При смачивании же лесса устойчивость и прочность его резко снижается, откосы теряют устойчивость. При подтоплении откосов возникают мощные оползни в виде так называемых сколов при просадке; подтопленный лесс легко размываем, что в соответствующих условиях приводит к резкому развитию эрозионных процессов. Вместе с тем при замачивании сжимаемость лесса резко возрастает, что приводит к значительной осадке сооружений. Вследствие неизбежной неравномерности осадки сооружения даже при малых нагрузках на лессовый грунт резко деформируются с образованием трещин, перекосов и т.д. В отдельных случаях осадка сооружений на лессах может превысить 1 м, что приводит к аварийным деформациям сооружений.