Подразделение грунтовых толщ по состоянию (Западная Сибирь)
Грунтовые толщи
С однородным состоянием по разрезу
С неоднородным состоянием по разрезу
Немерзлые и талые
Многолетнемерзлые
Талые в верхней части толщи, многолетнемерзлые в нижней
Многолетнемерзлые в верхней части толщи, талые в нижней
Т > 3°С
Т 1- 3°С
Т 0-1°С
Т 0 − -1°С
Т -1 − -3°С
Т < -3°С
Т ≈ 0°С
Т ≈ 0°С
Т < -3°С
Классификация подземных вод
Основные типы подземных вод
Характер напора
Главные виды подземных вод
Соотноше-
ние областей питания и распростра-
нения
Особенности режима
Происхождение
Использование в народном хозяйстве
Воды зоны аэрации
Ненапорные
Болотные
Почвенные
Верховодка
Воды солончаков и солонцов
Воды деятельного слоя в районах многолетней мерзлоты
Области питания и распространения совпадают
Воды обычно временного характера
В основном инфильтрационное, местами возможно конденсационное
Наибольшее значение имеют для сельского хозяйства, но иногда применяются и для сезонного водоснабжения мелких предприятий
Грунтовые воды
Чаще ненапорные
Воды аллювиальных отложений
Воды ледниковых отложений
Воды делювиальных, пролювиальных и других покровных отложений
Воды степей, пустынь и полупустынь
Воды морских побережий
Воды горных областей
Уровень воды колеблется в зависимости от инфильтрации влаги с поверхности, от подземного испарения и местами – от передачи напора
Используются для водоснабжения, реже – для орошения
Артезианские воды
Напорные
Межпластовые напорные (в том числе нефтяные, подмерзлотные, минеральные)
Области питания и
распространения
не совпадают
Уровень колеблется в результате
передачи напора
Инфильтрационное и
сидементационное
Пресные воды используются для водоснабжения, высокоминерализованные – для добычи соли и некоторых элементов, минеральные – для лечебных целей
Воды зоны аэрации – временные, образующиеся в период наилучшего питания. Обязательно учитываются при прогнозе подтопления
Грунтовые воды – воды, залегающие на сравнительно небольшой глубине от поверхности, на первом водоупорном слое
Артезианские воды – напорные воды, залегающие на значительной площади между водонепроницаемыми породами кровли и подошвы.
Классификация процессов в инженерной геологии
Типы массивов
Процессы
Эндогенные
Экзогенные природные и вызванные деятельностью человека
Природные
Вызванные деятельностью человека
Климатического характера
Водного характера
Обусловленные характером рельефа
Выветривание
Криогенные и посткриогенные
Эоловые
Раство-
рение
Размыва-
ние
Заболачивва-
ние
Склоновые
Высокопрочные массивы. Преобладают базальты, кварциты и другие породы. R сж,МПа >140
Орогенные и эпейрогенические движения земной коры; сейсмические явления; вулканизм
Сейсмические явления, вызванные взрывами
Выветриванию подвержены все породы. Интенсивность и характер выветривания определяется главным образом климатом и особенностью состава и строения пород. Инженерная деятельность в большинстве случаев усиливает выветривание
Обычно развиты слабо; преобладают морозобойное растрескивание и образование криогенной трещиноватости, наследующей и усиливающей первичную трещиноватость породы
Перевевание коренных порд, слагающих массивы отсутствует.
Выпадающие эоловые осадки могут чехлом покрывать
поверхность массивов
Развито слабо
Абразия, речная и линейная эрозия развиты слабо
Образование болот и торфяников возможно
при отсутствии расчлененного рельефа
на толще элювиальных коренных пород
Преобладают обвалы
Прочные массивы. Преобладают граниты, гнейсы, кристаллические сланцы, мраморы, песчаники, алевролиты, аргиллиты, известняки, доломиты и др. R сж,МПа 70-140
Для карбонатных, сульфатных и
галоидных пород растворимость
соответственно увеличивается
Преобладают обвалы, осыпи, в зоне многолетнемерзлых пород – курумы
Недостаточно прочные массивы. Преобладают зеленые и глинистые сланцы, конгломераты, известняки. Песчаники, алевролиты, аргиллиты и др. R сж, МПа 10-70
Сейсмические явления, вызванные взрывами; опускание поверхности при добыче полезных ископаемых
При определенных климатических условиях в зоне распространения многолетнемерзлых пород интенсивно развиты криогенные и посткриогенные процессы
Абразия, речная и линейная эрозия развиты интенсивно.
При определенных условиях развиты делювиальный смыв, почвенная и водная ветровая эрозия. Оврагообра-
зование
Широко развиты осыпи, сплывы, срывы, осовы; реже-обвалы и курумы
Слабопрочные массивы. Глинистые песчаники, трепел, диатомит, опока, мергель, мел, глины, лессы, торфа, пески, почвы и др. R сж,МПа <10
Сейсмические явления, вызванные взрывами; опускание поверхности при добыче полезных ископаемых и откачке воды; уплотнение и набухание отдельных участков при строительстве
При определенных условиях перевевание пород происходит интенсивно и создаются типичные формы эолового рельефа
Суффозионные процессы могут усиливаться или прекращаться под влиянием деятельности человека
При определенных климатических и тектонических условиях происходят процессы заболачивания. На селитебных территориях подъем уровня грунтовых вод
Склоновые процессы протекают интенсивно, широко развиты оползни-блоки. При определенных условиях - солифлюкция
Определение сейсмичности площадок по инженерно-геологическим условиям (СНиП II-7-81)
Категория грунта по сейсмическим свойствам
Грунты
Сейсмичность площадки строительства
I
Скальные грунты всех видов (в том числе вечномерзлые и вечномерзлые оттаявшие) невыветрелые и слабовыветрелые, крупнообломочные грунты плотные маловлажные из магматических пород, содержащие до 30% песчано-глинистого заполнителя; выветрелые и сильно выветрелые скальные и нескальные твердомерзлые (вечномерзлые) грунты при температуре -2°С и ниже при строительстве и эксплуатации по принципу I (сохранение грунтов в мерзлом состоянии)
II
Скальные грунты выветрелые и сильновыветрелые, в том числе вечномерзлые, кроме отнесенных к I категории; крупнообломочные грунты, за исключением отнесенных к I категории; пески гравелистые, крупные и средней крупности, плотные и средней плотности маловлажные; глинистые грунты с показателем показатели текучести≤0,5 при коэффициенте пористости<0,9 для глин и суглинков и <0,7 для супесей; вечномерзлые нескальные грунты пластично-мерзлые или сыпучемерзлые, а также твердомерзлые при температуре выше -2°С при строительстве и эксплуатации по принципу I
III
Пески рыхлые независимо от влажности и крупности; пески гравелистые, крупные и средней крупности плотные и средней плотности водонасыщенные; глинистые грунты с показателем текучести >0,5; глинистые грунты с показателем текучести <0,5 при коэффициенте пористости ≥ 0,9 для глин и суглинков и >0,7 для супесей; вечномерзлые нескальные грунты при строительстве и эксплуатации по принципу II (допущение оттаивания грунтов основания)
> 9
Систематизация экзогенных геологических процессов в криолитозоне
Группы процессов
Виды процессов
Механизм процессов
Причины развития процессов
Сопутствующие процессы
Основные формы проявления процессов
В отложениях
В рельефе
1. Собственно криогенные (мерзлотно-геологические), обусловленные годовыми и многолетними колебаниями теплообмена на земной поверхности
1.1 Криогенное выветривание пород
Температурные деформации пород, расклинивающее влияние тонких пленок воды, диспергация и коагуляция минеральных частиц
Многократные циклы сезонного промерзания и оттаивания пород, изменение напряженного состояния пород пол влиянием сезонных колебаний температур
Изменение механического состава отложений
Криогенная автоморфная кора выветривания, лессовидные покровные образования
Поверхности выравнивания, нагорные террасы
1.2 Морозобойное растрескивание и полигонально-жильные образования
2. Флювиальные, абразионные и воднобалансовые, обусловленные тепловым и механическим взаимодействием водных масс на оттаивающие и мерзлые породы, годовыми колебаниями теплообмена поверхности, колебаниями водного баланса поверхности
2.1 Термоэрозия
Разрушение и вынос оттаивающих и мерзлых дисперсных пород водными потоками
Тепловое и механическое воздействие водного потока на мерзлые породы в его ложе
3.Гравитационные, обусловленные гравитацией, поверхностным и внутригрунтовым стоком вод, годовыми колебаниями теплообмена поверхности
3.1 Курумообразование
Скопление и перемещение грубообломочного материала по склону крутизной меньше угла естественного откоса
Криогенное и термогенное выпучивание обломков, криодесерпция
Суффозия, пластично-вязкое течение гольцового льда
Гольцовый делювий
Курумы-потоки, курумы-поля, курумовые террасы
3.2 Солифлюкция
Пластично-вязкое и вязкое течение, сплывание оттаивающих пород на склонах
Разрушение структурных связей в дисперсных породах и уменьшение их прочности при оттаивании
Захоронение почвенно-дернового слоя, снежников
Солифлюкционные отложения
Солифлюкционные потоки, покровы, террасы
3.3 Оползни, обвалы, осыпи
Скольжение и обрушение объема талых пород по подстилающей поверхности мерзлых отложений на склоне
Криогенное выветривание, обводнение и уменьшение прочности оттаивающих пород на склоне
Суффозия
Оползневые отложения
Блоковые, глыбовые, земляные обвально-осыпные тела, конусы, воронки
3.4Лавины, сели
Скопление и перемещение снежных масс, перемещение грязевых и снегокаменных масс вниз по склону
Нарушение равновесия в снежном покрове, резкое увеличение поверхностного стока на склонах
Сублимационный диафторез, криогенное выветривание
Несортированные отложения конусов выноса, крупноглыбовые и валунные отложения днищ долин и логов
Конусы выноса, лавины, лотки
4. Эоловые, обусловленные деятельностью ветра
4.1 Ветровая эрозия и аккумуляция
Выдувание, перенос и отложение частиц оттаивших и морозных пород ветром
Движение приземного слоя атмосферы, слабая закрепляющая роль растительного покрова
Термогенное выветривание
Эоловые отложения
Котловины, дюны, барханы, тукуланы
Классификация инженерно-геологических условий по степени сложности в зависимости от природных условий (СН 225-79)
Группа факторов
Категории сложности инженерно-геологических условий и их характеристика
I(простая)
II (средняя)
III (сложная)
Геоморфологические
Площадка (участок трассы) в пределах одного геоморфологического элемента. Поверхность горизонтальная, не расчлененная
Площадка (участок трассы) в пределах нескольких геоморфологических элементов одного генезиса. Поверхность наклонная, слабо расчлененная
Площадка (участок трассы) в пределах нескольких геоморфологических элементов разного генезиса. Поверхность сильно расчлененная
Геологические – в сфере взаимодействия зданий и сооружений с геологической средой
Не более двух различных по литологии слоев, залегающих горизонтально или слабонаклонно (уклон не более 0,1). Мощность выдержана по простиранию. Незначительная степень неоднородности слоев по показателям свойств грунтов, незакономерно изменяющихся в плане и по глубине. Скальные грунты залегают с поверхности или перекрыты маломощным слоем нескальных грунтов
Не более четырех различных по литологии слоев, залегающих наклонно или с выклиниванием. Мощность изменяется по простиранию закономерно. Закономерное изменение характеристик грунтов в плане и по глубине. Скальные грунты имеют неровную кровлю и перекрыты нескальными грунтами
Более четырех различных по литологии слоев. Мощность резко изменяется по простиранию. Значительная степень неоднородности слоев по показателям свойств грунтов, незакономерно и (или) закономерно изменяющихся в плане и по глубине. Скальные грунты имеют сильно расчлененную кровлю и перекрыты нескальными грунтами
Гидрогеологические – в сфере взаимодействия зданий и сооружений с геологической средой
Подземные воды отсутствуют или имеется выдержанный горизонт грунтовых вод с однородным химическим составом
Два или более выдержанных горизонтов подземных вод, местами с неоднородным химическим составом или обладающих напором
Горизонты подземных вод не выдержаны по простиранию и по мощности с неоднородным химическим составом. Местами сложное чередование водоносных и водоупорных пород. Напоры подземных вод изменяются по простиранию
Физико-геологические процессы и явления, отрицательно влияющие на условия строительства и эксплуатации зданий и сооружений