 |
Опасные геологические процессы
|
|
|
|
Согласно СП 116.13330.2012 «Инженерная защита территорий, зданий и сооружений от опасных геологических процессов» [6] к опасным геологическим процессам относят оползни, обвалы, карст, селевые потоки, снежные лавины, переработку берегов морей, водохранилищ, озер и рек, подтопление и затопление территорий, морозное пучение, наледеобразование, термокарст и их сочетания (приложение Д).
Оползни – это смещение горных пород со склонов, бортов карьеров, строительных выемок под действием веса грунта и объемных и поверхностных сил. Различают оползни скольжения, оползни выдавливания, вязко-пластические оползни, оползни внезапного разжижения, оползни гидродинамического разрушения.
Обвалы - это отрыв масс горных пород склонов, бортов и их падение вниз под влиянием силы тяжести с опрокидыванием и перекатыванием без воздействия воды.
Карст - это комплексный геологический процесс, обусловленный растворением подземными и (или) поверхностными водами горных пород, проявляющийся в их ослаблении, разрушении, образовании пустот и пещер, изменении напряженного состояния пород, динамики, химического состава и режима подземных и поверхностных вод, в развитии суффозии (механической и химической), эрозий, оседаний, обрушений и провалов грунтов и земной поверхности.
Сели – это процесс изливания с огромной скоростью грязекаменных потоков, насыщенных твердым материалом, возникающих при выпадении обильных дождей или интенсивном таянии снега в предгорных и горных районах. Различают связные и текучие сели.
Снежные лавины - это сосредоточенное движение больших масс снега, падающих или соскальзывающих с горных склонов в виде сплошного тела (мокрые лавины) или распыленного снега (сухие лавины).
|
|
|
Переработка берегов морей, озер, водохранилищ, рек - это размыв и разрушение пород берегов под действием прибоя и русловых процессов.
Подтопление – это комплексный гидрогеологический и инженерно-геологический процесс, при котором в результате изменения водного режима и баланса территории происходят повышения уровней (напоров) подземных вод и/или влажности грунтов, превышающие принятые для данного вида застройки критические значения и нарушающие необходимые условия строительства и эксплуатации объектов.
Затопление – это образование свободной поверхности воды на участке территории в результате повышения уровня водотока, водоема или подземных вод.
Морозное (криогенное) пучение – это процесс, вызванный промерзанием грунта, миграцией влаги, образованием ледяных прослоев, деформацией скелета грунта, приводящих к увеличению объема грунта и поднятию его поверхности.
Наледь – это слоистый ледяной массив на поверхности земли, льда или инженерных сооружений, образовавшийся при замерзании периодически изливающихся подземных или речных вод.
Термокарст - это процесс оттаивания льдистых грунтов, подземного льда, сопровождающийся их осадкой и образованием понижений рельефа.
Наиболее вероятными опасными геологическими процессами, возникающими в долинах равнинных рек, являются оползни на склонах и уступах террас, карстовые явления, подтопление и затопление территорий, морозное пучение.
Оползни
К оползнеопасным и обвалоопасным относятся территории, на которых возможно возникновение или активизация оползневых смещений и обвалов в течение периода строительства, эксплуатации и ликвидации объекта. В пределах оползнеопасных территорий отдельно выделяют оползневые зоны, где имеются или ранее возникали активные оползни. Схема оползня приведена на рисунке 10.
|
|
|
|
| Рис. 10. Схема оползня |
При выполнении геологических изысканий на оползневых склонах производят качественную и количественную оценку возможности появления и степени распространенности активных (двигающихся) оползней.
Количественная оценка предполагает проведение расчетов на устойчивость склонов.
Качественная оценка наличия или возможности возникновения на рассматриваемом склоне оползней определенного типа проводится путем сопоставления инженерно-геологической обстановки данного склона со специфическими особенностями оползней разных типов, охарактеризованными в таблице приложения Г.
Различаются склоны следующих трех категорий:
устойчивые - на которых формирование оползней завершилось давно и при сохранении наблюдающейся ныне природной обстановки опасность развития оползневых подвижек отсутствует;
условно устойчивые - формирование которых закончилось недавно и запас устойчивости еще очень невелик;
неустойчивые - формирование которых продолжается и сопровождается развитием оползней.
Качественную оценку устойчивости необходимо производить с учетом генетического типа, морфологии (характера рельефа), возраста и стадии формирования склона и его морфологических элементов, анализируя следующие данные:
- характерные профили рельефа: если склон очень крутой, крутой или средней крутизны, то на нем возможно возникновение оползня;
- положение (границы) относительно однородных по литологии и механическим свойствам слоев и толщ, слагающих склон – необходимо рассматривать однородность напластования склона, наклон слагающих его пластов в сторону поверхности склона;
- генетические типы слагающих склон пластов – наличие выветривающихся пород или коренных, взаимное их расположение;
- положение поверхностей (или зон) ослабления в массиве склона (трещины различного происхождения, старые и свежие поверхности оползневых смещений, контакты слоев, прослои и зоны малопрочных пород, зоны тектонического дробления);
- верхние и нижние границы водоносных горизонтов и обводненных зон в массиве пород.
В курсовой работе необходимо провести качественную оценку оползневых явлений, описать склоны речной долины и уступы террас, охарактеризовав их по вышеприведенным признакам на возможность возникновения оползней.
|
|
|
Карст
Карст это комплексный геологический процесс, обусловленный растворением подземными и (или) поверхностными водами горных пород (приложение Д).
Схема карстовых процессов приведена на рисунке 11.
Противокарстовые мероприятия следует предусматривать при проектировании зданий и сооружений на территориях, в геологическом строении которых присутствуют растворимые горные породы (известняки, доломиты, мел, обломочные грунты с карбонатным цементом, гипсы, ангидриты, каменная соль) и имеются карстовые проявления на поверхности (карры, поноры, воронки, котловины, карстово-эрозионные овраги, полья) и (или) в глубине грунтового массива (разуплотнения грунтов, полости, каналы, галереи, пещеры, воклюзы).
|
| Рис. 11. Схема карстовых процессов: 1 – карры; 2 – воронки; 3 – естественные шахты; 4 – горизонтальные пещеры; 5 – вертикальная пещера; 6 – сталактиты; 7 – сталагмиты; 8 – сталагнат; 9 – подземные реки и ручьи; 10 – сифон; 11 – подземный водопад; 12 – грот; 13 – вход в пещеру |
При проектировании зданий и сооружений на закарстованных территориях назначаются противокарстовые мероприятия в соответствии с [3].
По характеру карстовой опасности для строительных объектов следует выделять следующие основные ее виды:
Карстоопасность вида А обусловлена повышенной чувствительностью закарстованных территорий к загрязнению геологической среды (в первую очередь, подземных вод) вследствие образования провалов, наличия карстопроявлений (карстовых воронок, мульд оседания, разуплотненных зон в грунтовой толще и т.д.). Карстоопасность вида А необходимо учитывать, прежде всего, при проектировании и эксплуатации полигонов захоронения промышленных и бытовых отходов, нефтепроводов, канализационных коллекторов, автомобильных и железных дорог, химических предприятий, атомных электростанций и т.п.
Карстоопасность вида В обусловлена вероятностью повреждения строительных объектов или земельных участков поверхностными карстопроявлениями (провалами, локальными и общими оседаниями и др.).
|
|
|
Карстоопасность вида С обусловлена возможными осложнениями при строительстве и эксплуатации подземных сооружений и фундаментов глубокого заложения вследствие наличия и развития карстопроявлений (обводненных карстовых полостей и зон повышенной трещиноватости горных пород, локальных разуплотненных зон в грунтовой толще и др.).
Карстоопасность вида D обусловлена недопустимыми утечками воды из водоемов, каналов, водоотводных канав и др.
В курсовой работе необходимо выявить наличие карстовых проявлений в породах, наличие трещиноватых пород. В соответствии с их залеганием, оценивается вид карстовой опасности и делается вывод о возможности дальнейшего строительства на данной территории.
Подтопление и затопление
Процесс подтопления в зависимости от характера его развития по территории может носить: объектный (локальный) - отдельные здания, сооружения и участки и площадный характер.
В зависимости от источников питания выделяют три основных типа подтопления: градостроительный (городской), гидротехнический и ирригационный.
Градостроительный тип подтопления определяют прогнозом на основании учета действия внутригородских источников подтопления.
Гидротехнический тип подтопления определяют прогнозом распространения подпора подземных вод на основе гидродинамических расчетов при расчетном уровне воды в водном объекте (река, водохранилище).
Ирригационный тип подтопления определяют прогнозом распространения подпора подземных вод на основе гидродинамических и водобалансовых расчетов с учетом режима орошения.
Система инженерной защиты от подтопления включает дренажи (кольцевой, лучевой, пристенный, пластовый, вентиляционный, сопутствующий), противофильтрационные завесы и экраны, а также вертикальную планировку территории с организацией поверхностного стока и гидроизоляцию подземных частей зданий и сооружений, прочистку открытых водотоков и других элементов естественного дренирования, дождевую канализацию и регулирование уровенного режима водных объектов.
В качестве основных средств инженерной защиты от затопления следует предусматривать обвалование, искусственное повышение поверхности территории, руслорегулирующие сооружения и сооружения по регулированию и отводу поверхностного стока, дренажные системы и другие сооружения инженерной защиты.
В курсовой работе делается вывод о возможности подтопления территории на основании расположения уровня грунтовых вод от поверхности земли на разных участках (пойма, надпойменные террасы), анализируются выходы грунтовых вод на поверхность земли. А также делается вывод о возможном затоплении территории водами половодья и паводков.
|
|
|
