ИНЖЕНЕРНАЯ ГЕОДИНАМИКА Инженерная геодинамика

ИНЖЕНЕРНАЯ ГЕОДИНАМИКА

• Инженерная геодинамика – раздел инженерной геологии, который изучает геологические процессы в верхней части земной коры в связи с инженерностроительной деятельностью человека.

Важнейшими задачами являются: • изучение причин возникновения и динамики развития опасных геологических и инженерногеологических процессов; • прогноз влияния этих процессов на устойчивость зданий и сооружений; • инженерно-геологическое обоснование защитных мероприятий.

Карст

• Под карстом понимают совокупность процессов и явлений, связанных с растворением трещиноватых пород и образованием отрицательных форм рельефа на поверхности земли и различных полостей, каналов и пещер в глубине.

Находящаяся на известняковом плато Карст пещерная система Постойне (г. Постойна) является одной из самых больших в Европе. Признанные ЮНЕСКО памятником всемирного наследия Постойнские пещеры, уходящие в даль своим галереями и гротами более чем на 20 км.

• Горные породы, которые подвержены развитию карста, называют карстующимися, массивы горных пород – закарстованными, а районы где развивается карст – карстовыми.

Необходимыми условиями развития карста являются: • наличие растворимых горных пород; • трещиноватость пород, обеспечивающая проникновение воды; • растворяющая способность воды и ее активная циркуляция по трещинам.

По характеру растворимых пород различают три типа карста: 1. Карбонатный карст. 2. Сульфатный карст. 3. Соляной карст.

Схема карстовых процессов в горном массиве: 1 - карры; 2 - воронки; 3 естественные шахты и колодцы; 4 - пещерная галерея; 5 - вертикальная пещерная полость; 6 - сталактиты; 7 - сталагмиты и сталагнат (натёчная колонна); 8 - натёчные драпировки; 9 - подземные водотоки; 10 - сифон; 11 подземный водопад; 12 - грот с карстовым источником типа воклюз; 13 - вход в пещерную систему

Поверхностный карст.

Для инженерной защиты зданий и сооружений от карста применяют следующие основные мероприятия (СНи. П 22 -02 -2003): • водозащитные, • геотехнические (укрепление оснований), • конструктивные.

Механическая суффозия

• Механическая суффозия – процесс выноса мелких частиц из рыхлых обломочных пород фильтрующейся водой.

Фотография проявления механической суффозии при поступлении грунтовых вод в котлован через отдельные зазоры свайного ограждения стен котлована.

Основные условия развития механической суффозии: • неоднородность гранулометрического состава; • критическая величина вымывающих скоростей фильтрационного потока; • наличие условий для выноса мелких частиц на дневную поверхность.

• • К основным мероприятиям по борьбе с механической суффозией относятся: прекращение движения воды через размываемый массив; осушение или уменьшение скоростей движения воды до безопасной величины; перекрытие мест выхода подземных вод тампонированием или присыпкой песка; искусственное закрепление ослабленных суффозией пород.

Оползни

• Оползни – это скользящее смещение масс горных пород вниз по склону под действием гравитационных сил и при активном участии поверхностных и подземных вод.

Оползень в Тайване.

Водохранилище, которое заполнил оползень 9 октября 1963 г. на севере Италии в провинции Вайонт.

На переднем плане водораздельная гряда Усойского завала, его основной массив и поверхность обратного смещения. Слева Сарезское озеро, справа озеро Шадау. Вдали левый борт отложения оползня Мургаб. Крутая эрозионная поверхность. Гребень водораздела между Сарезским озером и троговой долиной (Плато Марджанай).

Основные причины: • изменение внешней формы и высоты склона; • изменение состава, состояния и свойств горных пород; • дополнительное давление на склон.

Профилактические мероприятия : • регулирование поверхностного стока; • укрепление склонов и откосов; • запрещение производства взрывных работ и устройства отвалов; • ограничение скорости движения поездов на склонах.

• • • Активные меры : изменение очертаний и переустройство склонов и откосов; механическое удержание оползающих земляных масс; защита берегов от абразии, переработки в результате волнового воздействия; дренирование прилегающей территории и тела оползня; закрепление грунтов методами технической мелиорации.

Обвалы и осыпи

• Обвалы – внезапное обрушение крупных масс горных пород с опрокидыванием и дроблением в результате отрыва от коренного массива.

Профилактические мероприятия включают: 1. Запрещение: • производства земляных и особенно взрывных работ; • неорганизованного сброса поверхностных вод; • искусственного обрушения выступов и нависающих блоков с помощью динамитных зарядов. 2. Для предупреждения обвалов применяют цементизацию трещиноватых пород, покрытие откосов металлической сеткой.

К инженерным мероприятиям относят: • строительство тоннелей и противообвальных галерей для обеспечения безопасности дорожного движения; • устройство различных подпорных и облицовочных стен, контрфорсов и др.

Виды противообвальных сооружений

• Осыпи – геологический процесс, связанный с гравитационным перемещением вниз по склону мелких обломков, образующихся при физическом выветривании горных пород.

Основные условия развития осыпей: • крутизна склонов; • наличие легковыветривающихся горных пород.

Снежные лавины

• Снежными лавинами называют внезапные обрушения больших масс снега, падающих или соскользающих с горных склонов.

Основными причинами возникновения снежных лавин являются: • длительные и обильные снегопады и метели; • продолжительные дожди в горах; • весеннее снеготаянье.

По характеру движения различают: • лотковые лавины; • склоновые; • прыгающие. Участок склона, на котором образуется, движется и останавливается лавина, называют лавиносбросом.

Лавины подразделяют также на: • сухие, в виде распыленного тела; • мокрые, в виде сплошного тела.

Лавинозащитная галерея

Читинская область. Строительство лавинозащитной галереи на ж/д.