Шпаргалка по "Инженерная геология"

Влагоемкостъ - способность породы вмещать и удерживать в себе воду. Водоотдача - способность пород, насыщенных водой, от­давать гравитационную воду в виде свободного стока. Водопроницаемость - способность пород пропускать гравита­ционную воду через поры (рыхлые породы) и трещины (плотные породы). Чем больше размер пор или чем крупнее трещины, тем выше водопроницаемость пород. Непроницаемые породы принято назы­вать водоупорами.

30. Подземные воды, их происхождение и распространение.

По происхождению подземные воды разделяются на 4 типа.
Инфильтрационные воды образуются путём просачивания с поверхности дождевых и талых вод, а также вод поверхностных водоёмов.
Седиментационные воды – воды, захороненные вместе с осадками в процессе осадкообразования.
Конденсационные воды - подземные воды, образовавшиеся в результате конденсации парообразной воды. Эндогенные воды – воды, поступающие из недр планеты; их образование связано с процессами отделения водяных паров от магмы и их конденсации (ювенильные воды), процессами метаморфизма, сопровождающимися дегидратацией минералов и выделением газово-жидких включений, дегазацией мантии.

31. Типы водовмещающего пространства, химический состав и агрессивность подземных вод.

Подземные воды содержат растворенные газы и соли, образуясь за счет атмосферных осадков, они заносят с поверхности земли растворимый кислород, азот углекислоту. Проходя через почву, обогащенную органическим веществом, воды насыщаются метаном и др. углеводородами. Грунтовые воды по своему составу сильно зависят от климата. В областях с влажным климатом - это пресные или слабоминерализованные воды. В областях с засушливым климатом - это сильноминерализованные, соленые, карбонатные, обогащенные сульфидами (Na, Са, Mg, К), обогащенные хлоридами. Характер минерализации сильно влияет на лечебные свойства воды. Подземные воды представляют собой природные растворы, содержащие свыше 60 химических элементов, а также микроорганизмы. Сумма растворенных в воде веществ, исключая газы, определяет её минерализацию (выражаемую в г/л или мг/л). По степени минерализации подземные воды подразделяют (по классификации В. И. Вернадского) на следующие группы: пресные - воды с минерализацией до 1 г/л, солоноватые - от 1 до 10 г/л, солёные - от 10 до 50 г/л, подземные рассолы - более 50 г/л. Минерализация и химический состав подземных вод зависит от сочетания ряда факторов: происхождения вод, взаимодействия подземных вод с вмещающими породами, условий водообмена. Агрессивность подземных вод - способность подземных вод вызывать и ускорять коррозию материалов вследствие химических и электрохимических воздействий.

32. Виды гравитационных вод по условиям залегания распространения и режимам движения.

Под гравитационными явлениями подразумевается перемещение горных пород под действием силы тяжести и воды. Происходит разрушение горных пород и накопление рыхлого материала. Породы разрушаются, накапливаются на склонах гор и у подножия. Накопившийся материал называется каллювий. Обязательным условием для развития гравитационных явлений является наличие подземных пустот, обрывов или крутых склонов. В зависимости от силы тяжести и воды, гравитационные явления можно подразделить на 4 основные группы: 1) Собственно или полно гравитационные явления. 2) Гравитационно-аквальные явления. 3) Аквально-гравитационные явления. 4) Гравитационно-субаквальные явления. 1. Собственно гравитационные явления обусловлены полностью силой тяжести. Происходят в горах имеющие обрывистые склоны (чем плотнее горная порода, тем больше будут обломки их разрушения). В том случае если обломки разрушения сильно трещиноватые, то породы образуют осыпи.  К категории собственных гравитациооных явлений относятся снежные лавины. 2. Гравитационно-яквальные явления – главным фактором является силы тяжести и вода (оползни). Оползни, которые развиваются в долинах рек, называются эрозионными. Оползни, которые развиваются на побережье морей, называются абразии. Оползни, которые происходят в результате деятельности человека, наз. Искусственными. 3. Аквально-гравитациооные явления происходят под действием воды и силы тяжести. И делятся на явления: 1) Оплывины. 2) Сели (селевые потоки) – образуются под действием небольших водных потоков, насыщенных глинистым, песчаным материалом, щебнем, стекающих по поверхности склона. 3) Оползневые потоки.

33. Динамика подземных вод, параметры движения, закон фильтрации.

Подземные воды находятся в постоянном движении. Законы движения подземных вод используются при гидрогеологических инженерных расчетах водозаборов, дренажей, определении притоков воды к строительным котлованам. Подземные воды передвигаются в основном путем инфильтрации и фильтрации. Под инфильтрацией понимают движение воды при частичном заполнении пор воздухом либо водяными парами. При фильтрации движение воды происходит при полном заполнении пор (трещин) водой. Масса этой движущей воды создает фильтрационный поток. Фильтрационные потоки различают по характеру движения - установившийся и неустановившийся гидравлическому состоянию (безнапорные, напорные и напорно-безнапорные). Движение потоков в основном ламинарное (параллельным), в крупных трещинах и пустотах может быть турбулентным (завихряющемся). В план фильтрационные потоки можно рассматривать как плоские и радиальные (сходящиеся (например к колодцу) расходящиеся). Движение подземных вод в горных породах зависит от их свойств (водопроницаемости и водоотдачи) и степей насыщенности водой. Различают два вида передвижения подземных вод: гравитационное и негравитанионное. Негравитационное движение характерно для физически связанной и капиллярной воды и присуще в основном глинистым, т.е. мелкодисперсным, породам. Негравитационное движение воды получило название миграции влаги, он обусловливает естественную влажность рыхлых пород. Гравитационное движение воды - это свободное движение подземных вод. Передвижение подземных вод в зоне полного насыщения, носит название фильтрации. Различают безнапорную и напорную фильтрации. Безнапорная фильтрация характерна для грунтовых вод, когда поверхность фильтрующейся воды свободна и давление на нее равно атмосферному. Напорная фильтрация свойственна артезианским водоносным горизонтам, в которых давление всегда выше атмосферного и равно высоте пьезометрического уровня в данной точке.

34. Особенности расчета скорости движения подземных вод, определение их притока к скважинам, дренажным канавам и котлованам.

35. Геологическая деятельность подземных вод и явления с нею связанные.

Атмосферные осадки, попадая на земную поверхность, разделяются обыкновенно на три неравные части. Одна часть течет прямо по поверхности и образует ручьи, реки и озера: другая - испаряется, возвращается снова в атмосферу отчасти расходуется организмами; третья - поглощается почвой, проникает на разную глубину внутрь земной коры служит основным источником питания подземных вод. В целом подземными водами называются воды, находящиеся горных              породах в жидком, твердом и газообразном состоянии. Подземные воды играют существенную роль в геологическом развитии земной коры. Их чрезвычайно широко распространение и подвижность приводят к постоянному взаимодействию с горными породами и к перераспределению вещества в земной коре. Прежде всего геологическая деятельность подземных вод проявляется в карстовых явления; суффозии и явлениях, связанных с многолетнемерзлыми породами.

36. Методы инженерной защиты от негативного воздействия подземных вод, источники и закономерности развития подтоплений застроенных территорий и способы борьбы с ними.

При застройке участков с высоким уровнем подземных вод, при освоении подтопляемых территории всегда возникает проблема защиты подземной части зданий и инженерных сооружений от грунтовых вод. Она решается в зависимости от конструктивных особенностей зданий, гидрогеологических условий его строительства и предполагает устройство гидроизоляции той или иной конструкции.

При отсутствии подвалов устраивается простейшая гидроизоляция: между обрезом фундамента и низом стены прокладывается два горизонтальных слоя рулонного изоляционного материала. Обычно отметка, на которой находятся эти слон, на 10... 15см ниже пола первого этажа. При наличии подвала вопрос о способе гидроизоляции решается в зависимости от положения пола подвала относительно уровня подземных вод (У П В).

Если пол подвала выше прогнозируемого УПВ, делается простейшая обмазочная гидроизоляция. Если же он ниже У И В необходимы эффективные способы гидроизоляции, включающие создание водонепроницаемой зашиты не только подвальных стен, но и всего пола подвала. В этих случаях обычно применяется оклеечная гидроизоляция, которая не должна иметь никаких разрывов, шелей или неплотностей, при этом вертикальные ее участки дополнительно защищаются кирпичными стенками.

В зданиях с плохо выполненной гидроизоляцией обычно возникают проблемы, связанные с сезонным или постоянным затоплением подвалов. В этих случаях ремонт гидроизоляции, ориентированный на ее устройство практически неосуществим, поэтому на практике применяют другие способы ремонта. Они основаны на одном из следующих принципов: устройство локального (кольцевого) дренажа вокруг здания; устройство оклеечной гидроизоляции с внутренней стороны подвальных стен и зашита ее специальным «железобетонным стаканом». Устройство дренажа обычно является наиболее простым выходом из положения, но оно возможно только при наличии ливневой канализации, проходящей на уровне ниже пола подвала, или вблизи какого-либо другого водоприемника. Обычно это легко решается в условиях города, но в сельских условиях такой способ может оказаться неприемлемым. Устройство внутренней гидроизоляции с железобетонным стаканом - трудоемкий, но достаточно надежный метод защиты подвалов. Толщина стенок стакана обычно принимается 150...250мм, при этом должна быть выполнена надежная анкеровка, предотвращающая всплытие стакана.

Последние годы находят применение новые методы гидроизоляции, основанные на пропитке стен жидкими полимерными материалами, что исключает необходимость оклеечной изоляции. Пока эти методы широкого применения не получили, но их эффективность при ремонтно-восстановнтельных работах сомнений не вызываем.

Зона подтопления - территория, в пределах которой повышается уровень подземных вод в результате их подпора водохранилищем или иным гидротехническим сооружением, часто до такой степени, что создаются помехи для строительства, транспорта, сельского хозяйства и нередко нарушаются структура и состав природных биоценозов. В качестве основных средств инженерной зашиты следует предусматривать обвалование, искусственное повышение поверхности территории, руслорегулирующие сооружения и сооружения по регулированию и отводу поверхностного стока, дренажные системы и отдельные дренажи и другие защитные сооружения. В качестве вспомогательных средств инженерной защиты надлежит использовать естественные свойства природных систем и их компонентов, усиливающие эффективность основных средств инженерной защиты. К последним следует относить повышение водоотводящей и дренирующей роли гидрографической сети путем расчистки русел. В состав проекта инженерной зашиты территории надлежит включать организационно-технические мероприятия, предусматривающие обеспечение пропуска весенних половодий и летних паводков. Инженерная защита на застраиваемых территориях должна предусматривать образование единой комплексной территориальной системы или локальных приобъектных защитных сооружений, обеспечивающих эффективную защиту территорий от наводнений на реках, затопления и подтопления при создании водохранилищ и каналов; от повышения уровня грунтовых вод, вызываемого строительством и эксплуатацией зданий, сооружений и сетей.