Скачать презентацию Геологические процессы в районах многолетней мерзлоты Скачать презентацию Геологические процессы в районах многолетней мерзлоты

Лекция 6(ИГ).ppt

  • Количество слайдов: 68

Геологические процессы в районах многолетней мерзлоты Геологические процессы в районах многолетней мерзлоты

• Морозное (криогенное) пучение – это увеличение объема водонасыщенных дисперсных пород при льдовыделении • Морозное (криогенное) пучение – это увеличение объема водонасыщенных дисперсных пород при льдовыделении в них.

Согласно ГОСТ 25100 -95 пучинистый грунт – это дисперсный грунт, который при переходе из Согласно ГОСТ 25100 -95 пучинистый грунт – это дисперсный грунт, который при переходе из талого в мерзлое состояние увеличивается в объеме вследствие образования кристаллов льда.

Развитие морозного пучения определяется следующими условиями: • наличие водонасыщенных дисперсных грунтов; • глубокое сезонное Развитие морозного пучения определяется следующими условиями: • наличие водонасыщенных дисперсных грунтов; • глубокое сезонное промерзание грунтов; • близкое залегание от поверхности грунтовых вод.

Силы, действующие на фундамент при морозном пучении грунта Силы, действующие на фундамент при морозном пучении грунта

• Наледи – ледяные тела различных форм и размеров, возникающие в многократного излияния • Наледи – ледяные тела различных форм и размеров, возникающие в многократного излияния на поверхность и замерзания поверхностных (речных, озерных, техногенных) или подземных вод.

• • Для борьбы с наледями следует применять комплексные методы защиты, а именно: • • Для борьбы с наледями следует применять комплексные методы защиты, а именно: сооружение для свободного пропуска наледей, через зону защищаемого сооружения, спрямление и углубление русла, перехват и отвод подземных вод с помощью дренажных систем, устройство мерзлотных поясов.

• Термокарст – процесс оттаивания залежей подземного льда и льдистых грунтов, сопровождающихся их • Термокарст – процесс оттаивания залежей подземного льда и льдистых грунтов, сопровождающихся их осадкой и образованием отрицательных форм рельефа.

Основными причинами развития термокарста являются: • общее потепление климата и деградация многолетней мерзлоты; • Основными причинами развития термокарста являются: • общее потепление климата и деградация многолетней мерзлоты; • инженерно-хозяйственная деятельность человека; • срезка почвенно-растительного слоя, вырубка леса и кустарников, устройство выемок.

• • СНи. П предусматривается: сохранение почвенно-растительного покрова; отсыпка застраиваемой территории песчаным и • • СНи. П предусматривается: сохранение почвенно-растительного покрова; отсыпка застраиваемой территории песчаным и гравийно-песчаным грунтом; укладка на поверхности земли теплоизоляционных покрытий; регулирование стока поверхностных вод.

• Солюфикация – медленное сплывание оттаивающих многолетнемерзлых пород на пологих склона. • Основная • Солюфикация – медленное сплывание оттаивающих многолетнемерзлых пород на пологих склона. • Основная причина – разрушение структурных связей в дисперсных породах и уменьшение их прочности при оттаивании. • Основные формы проявления этого процесса в рельефе: солюфикационные языки, покровы и террасы.

Меры борьбы: • осушение сезонноталого слоя, • посадка кустарников для укрепления склонов; • устройство Меры борьбы: • осушение сезонноталого слоя, • посадка кустарников для укрепления склонов; • устройство подпорных стен.

• Курумы – каменные подвижные россыпи на склонах гор, которые образуются под влиянием • Курумы – каменные подвижные россыпи на склонах гор, которые образуются под влиянием мерзлотных процессов – выпучивания, сползания, замерзания. • Важнейшее значение в их развитии имеет – морозное выветривание.

• Термоабразия связана с быстрым (до 20 м/год) разрушением и отступанием берегов, сложены • Термоабразия связана с быстрым (до 20 м/год) разрушением и отступанием берегов, сложены оттаивающими многолетнемерзлыми породами.

• Термоэрозия – с тепловым и размывающим действием временных и постоянных водотоков и • Термоэрозия – с тепловым и размывающим действием временных и постоянных водотоков и катастрофически быстрым развитием промоин и оврагов.

Сдвижение горных пород на подрабатываемых территориях Сдвижение горных пород на подрабатываемых территориях

• Подрабатываемые территории – это участки земли с наличием крупных подземных пустот, вызванных • Подрабатываемые территории – это участки земли с наличием крупных подземных пустот, вызванных горнотехнической и строительной деятельностью.

• Процесс нарушения естественного равновесия вышележащих слоев пород, их деформирование и смещение в • Процесс нарушения естественного равновесия вышележащих слоев пород, их деформирование и смещение в сторону выработанного пространства называется сдвижением горных пород. • На поверхности земли этот процесс часто сопровождается образованием чашеобразных впадин – мульд.

Размеры зоны опасного влияния подземных выработок зависят от: • размера выработанного пространства; • геологических Размеры зоны опасного влияния подземных выработок зависят от: • размера выработанного пространства; • геологических условий; • горнотехнических условий.

Провальная воронка над шахтой в г. Березняки Пермского края 300 х400 м Провальная воронка над шахтой в г. Березняки Пермского края 300 х400 м

• • • Строительно-конструктивные меры защиты: планировочные мероприятия; устройство деформационных швов в фундаментах • • • Строительно-конструктивные меры защиты: планировочные мероприятия; устройство деформационных швов в фундаментах и стенах; повышение прочности несущих конструкций и приспособление их к неравномерным осадкам; укладка трубопроводов на песчаное основание, вынос трубопроводов на поверхность; использование высококачественных строительных материалов.

Если конструктивных мер недостаточно, предусматривают горные меры защиты: • полную или частичную закладку выработанного Если конструктивных мер недостаточно, предусматривают горные меры защиты: • полную или частичную закладку выработанного пространства; • разработку пластов с разрывом во времени; • неполную выемку полезных ископаемых по площади и мощности.

Оседание земной поверхности под влиянием длительных откачек воды и нефти Оседание земной поверхности под влиянием длительных откачек воды и нефти

• Оседание – значительные вертикальные деформации поверхности, вследствие длительных интенсивных отборов подземных вод. • Оседание – значительные вертикальные деформации поверхности, вследствие длительных интенсивных отборов подземных вод. • Причина оседаний заключается в том, что длительная и интенсивная откачка воды приводит не только к значительному снижению уровня воды и снятию гидростатического напора, но и к увеличению эффективного давления на скелет дисперсного грунта, его уплотнению и, как следствие, к оседанию поверхности земли.

Обязательными условиями развития этого процесса являются: • длительный интенсивный отбор подземных вод; • наличие Обязательными условиями развития этого процесса являются: • длительный интенсивный отбор подземных вод; • наличие хорошо водопроницаемых слабоуплотненных песчано-глинистых отложений или других рыхлых осадочных пород.

• Мероприятия, предупреждающие появление и развитие в период откачек подземных вод оседания земной • Мероприятия, предупреждающие появление и развитие в период откачек подземных вод оседания земной поверхности: • регулирование отбираемого количества воды; • нагнетание в водоносные слои сжатого воздуха для поддержания и восстановления пластового давления.

Геологические процессы, связанные с внутренней энергией земли. Сейсмические явления Геологические процессы, связанные с внутренней энергией земли. Сейсмические явления

• Сейсмические (от греч. «сейсмос» колебание) процессы возникают в результате разрядки внутренних напряжений • Сейсмические (от греч. «сейсмос» колебание) процессы возникают в результате разрядки внутренних напряжений Земли. • На поверхности земной коры сейсмические процессы проявляются в виде землетрясений и моретрясений. • Землетрясения – внезапные подземные толчки и быстрые упругие колебания земной поверхности.

• • По происхождению различают землетрясения: вулканические; денудационные; техногенные; тектонические. • • По происхождению различают землетрясения: вулканические; денудационные; техногенные; тектонические.

Гипоцентр(Г), эпицентр (ЭП) и сейсмические волны: Гипоцентр(Г), эпицентр (ЭП) и сейсмические волны:

СХЕМА РАСПРОСТРАНЕНИЯ СЕЙСМИЧЕСКИХ ВОЛН ПРИ ЗЕМЛЕТРЯСЕНИИ СХЕМА РАСПРОСТРАНЕНИЯ СЕЙСМИЧЕСКИХ ВОЛН ПРИ ЗЕМЛЕТРЯСЕНИИ

• Прибор, записывающий сейсмические колебания, называется сейсмографом, а сама запись - сейсмограммой. • • Прибор, записывающий сейсмические колебания, называется сейсмографом, а сама запись - сейсмограммой. • Сейсмограф состоит из маятника, подвешенного внутри корпуса на пружине, и записывающего устройства.

• 1 балл. Незаметное. Отмечается только сейсмическими приборами. • 2 балла. Очень слабое. • 1 балл. Незаметное. Отмечается только сейсмическими приборами. • 2 балла. Очень слабое. Ощущается немногими особо чувствительными людьми в особенно благоприятных для этого обстоятельствах. • 3 балла. Слабое. Ощущается людьми как вибрация от проезжающего грузовика. • 4 балла. Умеренное. Дребезжат посуда и оконные стекла, скрипят двери и стены. • 5 баллов. Довольно сильное. Ощущается почти всеми, многие спящие просыпаются. Незакрепленные предметы падают. • 6 баллов. Сильное. Ощущается всеми. Небольшие повреждения.

• 7 баллов. Очень сильное. Трещины в стенах каменных домов. • 8 баллов. • 7 баллов. Очень сильное. Трещины в стенах каменных домов. • 8 баллов. Разрушительное. Падают дымовые трубы, памятники, рушатся стены. Меняется уровень воды в колодцах. • 9 баллов. Опустошительное. Сильно повреждаются и разрушаются капитальные здания. • 10 баллов. Уничтожающее. Разрушаются кирпичные постройки и каркасные сооружения. Деформируются рельсы, возникают оползни. • 11 баллов. Катастрофа. Широкие трещины в земле. Обвалы и осыпи. Разрушаются мосты, плотины, насыпи. • 12 баллов. Сильная катастрофа. Полное разрушение. На земной поверхности видны волны. Изменяются русла рек. Большие изменения в рельефе.

• 28 июля 1976 год – землетрясение в Таншань, Северовосточный Китай, Таншаньское землетрясение, • 28 июля 1976 год – землетрясение в Таншань, Северовосточный Китай, Таншаньское землетрясение, 8, 2 балла по шкале Рихтера. Погибли больше 655 тыс. человек.

• В Японии землетрясение в 8, 8 баллов и 10 -метровое цунами • В Японии землетрясение в 8, 8 баллов и 10 -метровое цунами

26 декабря 2004 года в акватории Индийского океана близ северной части острова Суматра (Индонезия) 26 декабря 2004 года в акватории Индийского океана близ северной части острова Суматра (Индонезия) Национальным центром сейсмологической информации США был зафиксирован подземный толчок силой 8, 9 балла по шкале Рихтера.

• Здание полиции в Веллингтоне, построенное по современным технологиям сейсмоустойчивости. Новая зеландия • Здание полиции в Веллингтоне, построенное по современным технологиям сейсмоустойчивости. Новая зеландия

• • Предвестники землетрясений: изменения сейсмической активности, деформации земной коры, аномалии геомагнитных полей • • Предвестники землетрясений: изменения сейсмической активности, деформации земной коры, аномалии геомагнитных полей и теплового потока, резкие изменения свойств горных пород, геохимические аномалии, нарушения водного режима, атмосферные явления, аномальное поведение насекомых и других животных.

Мониторинг опасных геологических процессов Мониторинг опасных геологических процессов

• Мониторинг опасных геологических процессов (ОПГ) – это единая система регулярных наблюдений и • Мониторинг опасных геологических процессов (ОПГ) – это единая система регулярных наблюдений и контроля за их развитием. В состав мониторинга ходят: • анализ результатов наблюдений, расчетов и моделирования; • проектирование и осуществление дополнительных мероприятий по обеспечению надежности сооружений и эффективности инженерной защиты от ОГП.

• • • В состав мониторинга ОГП включают следующие виды работ: измерения оседания, • • • В состав мониторинга ОГП включают следующие виды работ: измерения оседания, смещения, просадок и других деформаций поверхности под воздействием ОГП; измерение деформаций зданий и сооружений; наблюдения за изменением напряженного состояния в массиве грунтов и сопутствующими явлениями; наблюдения за изменением геофизических полей; наблюдения за аномальными деформациями земной коры, изменением режима, температуры, химического состава подземных вод в сейсмоактивных зонах; система автоматической сигнализации на случай появления недопустимых деформаций.

• • При мониторинге используются методы: высокоточных геодезических наблюдений; геофизические методы; буровые и • • При мониторинге используются методы: высокоточных геодезических наблюдений; геофизические методы; буровые и горнопроходческие работы; физическое моделирование процессов.

• Наблюдения за ОГП осуществляются специализированными организациями в рамках Государственного мониторинга геологической среды, • Наблюдения за ОГП осуществляются специализированными организациями в рамках Государственного мониторинга геологической среды, который, в свою очередь, является составной частью Единой государственной системой экологического мониторинга.