Литодинамическпе (вибрационные, ударные, взрывные) процессы и явления, влияющие на состояние геологической среды.

Связаны с изменением напряженного состояния массива ГП.

- вибрационные нагрузки: транспорт, вибрационные установки

- ударные нагрузки - взрывы

Природная геологическая среда испытывает изменения под влиянием динамических и ударных воздейст­вий, связанных с деятельностью че­ловека. Искусственные динамиче­ские и ударные нагрузки изменяют свойства пород, геодинамическое со­стояние земной коры и при соответ­ствующих условиях отрицательно воздействуют на устойчивость зда­ний и сооружений.

Источниками искусственных дина­мических воздействий на среду явля­ются вибрации, вызванные наземным и подземным транспортом, различ­ными вибрационными и ударными машинами и механизмами (двига­тели, турбогенераторы, турбины, компрессоры, вибраторы, скреперы, бульдозеры, копры-молоты и др.).

В класс антропогенных литодинамических процессов, по-видимому, следует отнести также искусственные землетрясения. Колебание и перемещение минеральных частиц, сотрясение, сдвижение пород могут вызываться мощными ядерными на­земными, подводными и особенно подземными взрывами. Изменения и сотрясения пород вызывают также взрывы атомных, фугасных бомб, мин, снарядов, ракет и зарядов ВВ во время военных действий. Взрывное дело применяется при осущест­влении земляных, строительных и горных работ.

Динамические и ударные воздей­ствия на геологическую среду разви­ты весьма широко в связи с развитием индустриальных процессов и транс­порта. Максимально они распро­странены на дорогах, в городах, на промышленных, горнорудных пред­приятиях, новостройках.

Различные типы пород дифферен­цированно реагируют на динамиче­ские и ударные воздействия. Раздельно-зернистые недоуплотненные породы (пески, гравий, галечник) под влиянием вибрации уплотняются. Связные тиксотропные сильно увлажненные породы теряют свою структуру, устойчивость и разжи­жаются.

Скальные и полускальные породы не реагируют на вибрации (за исклю­чением трещиноватых и выветрелых), под влиянием ударных и взрывных воздействий они служат активными проводниками упругих колебаний и способны к разрушению.

Ударно-взрывные воздействия ока­зывают сложное и неоднозначное воздействие на породы, вызывая и уплотнение, и разрушение, и разрых­ление (выброс пород). При атомных взрывах, кроме того, происходят со­путствующие термические и хими­ческие изменения.

Экспериментально установлено, что городской автотранспорт вызывает виброколебания, проникающие на глубину 10—20 м, а трамвай — до 20 и даже 70 м. Транспорт вызывает вертикальные и горизонтальные колебания, которые на застроенных территориях передаются фундаментам, а через них сооружениям; сотрясения сооружений, в свою очередь, действуют на грунты основания.

С вибрациями связано явление «сыпунов» — сухого течения песка. Песок, как вода, «течет» в естествен­ных обнажениях, карьерах, тран­шеях, котлованах, просачивается через отверстия в креплениях, иног­да вызывая смещение и деформации пород в массиве.

Засыпанные без уплотнения пес­ков траншеи на городских проездах дают вибропросадки и корытообраз­ные углубления.

Антропогенные, или, «возбужден­ные», землетрясения вызываются вли­янием крупных водохранилищ, эксп­луатацией нефтяных месторождений. Наибольшее число возбужденных землетрясений связано с созданием крупных по площади и глубине водохра­нилищ.

Известны антропогенные землетрясения, вызванные нагнетанием жидкости под напором в глубокие скважины.

 

Субтерральные процессы и явления, сопровождающие подземные горные работы.

- горные удары и стреляния – мгновенное разрушение ГП в выработке, стреляние – отскакивает кусок гп от стенки

- прорывы подземных вод и плывунов

В группу процессов, вызванных из­менением напряженного состояния массива грунтов, входят процессы и явления, связанные с добычей полезных ископаемых и подземным строительством. Они делятся по условиям и характеру образования на три класса: 1) вы­званные подземными выработками;. 2) вызванные открытыми выработками и 3) вызванные извлечением из недр нефти и газа. Рассмотрим процессы и явления в земной коре, вызванные подземными выработками.

Наиболее интен­сивное и широкое воздействие на окружающую геологическую среду оказывает горнодобывающая про­мышленность и подземное гражданское строительство. К ним приурочено наибольшее число субтерральных геологических процессов.

Антропогенные субтерральные гео­логические процессы и явления име­ют следующие специфические черты:

1. Генезис их антропогенный, связанный с вмешательством человека в подземную среду.

2. Формируются избирательно в зависимости от вида и характера подземного строительства. Обуслов­лены не только природными усло­виями, но и горно-технологическими,
горно-эксплуатационными факторами (глубина заложения, назначение, размеры и форма сооружения; систе­ма разработки, скорость проходки, способ управления кровлей, техническая мелиорация).

3. Развиваются внутри массива горных пород в сфере влияния под­земного сооружения. Представляют собой результат взаимодействия со­оружений и окружающей среды.

4. Максимальное развитие при­урочено к сечению подземных выра­боток, меньшая степень проявления наблюдается в породах выше кровли выработок (сдвижение, разрыхление пород). Глубинные процессы фикси­руются на поверхности земли в виде оседания, трещин, провалов, воро­нок, «гейзеров».

5. В формировании субтерральных процессов и явлений участвуют и другие силы, факторы и условия:

а) горное давление, обусловленное гравитационными силами тяжести;

б) гидростатическое давление; в)взвешивающее влияние подземных вод;

г) гидродинамическое давление;
д) термический градиент;

е) сейсмо­тектонические и скрытые, непрояв­ленные внутренние напряжения;
ж) глубинная ползучесть глинистых пород;

з) изменение физико-механи­ческих свойств, постепенное выравнивание их с глубиной, чему способствует увеличение давления и температуры.

6. Действие внешних агентов незначительно, в связи с чем ослаб­лено влияние климатической зональ­ности. С глубиной влияние экзогенных геологических факторов осла­бевает и полностью прекраща­ется.

7. Характер и направленность не­которых процессов и явлений может не соответствовать природным усло­виям.

8. Развиваются интенсивнее и быстрее, чем природные субтерральные процессы и явления.

9. Более управляемые, чем при­родные.

Наибольший ущерб причиняют сдвижение грунтов в массиве, обра­зование мульд проседания и прова­лов поверхности земли. Они обычно служат заключительной фазой про­явления других процессов в системе горных выработок. Внутри массива в результате смещения грунтов кров­ли появляются трещины, пустоты, грунты разрыхляются

 

⇐ Предыдущая12345Следующая ⇒

Поделиться:

Воспользуйтесь поиском по сайту: