Инженерная геодинамика Инженерная геодинамика научное направление

Инженерная геодинамика

Инженерная геодинамика – научное направление инженерной геологии, изучающее морфологию, механизм, причины и пространственно-временные закономерности развития в геологической среде природных и антропогенных (инженерно-геологических) геологических процессов в связи с осуществляемой и планируемой инженерно-хозяйственной деятельностью человека. Объект – геологические и инженерно-геологические процессы и явления, в которых проявляется динамика окружающей среды. Предмет – знания о законах и закономерностях возникновения природных и техногенных геологических процессов и явлений в результате взаимодействия геологической среды с другими средами или функционирования только внутренних факторов самой геологической среды.

Основные задачи: 1. Изучение генезиса, причин и закономерностей развития процессов в естественных условиях и с связи с хозяйственной деятельностью человека. 2. Изучение распространения процессов по площади и во времени. 3. Разработка методов прогнозов геологических процессов и явлений. 4. Разработка способов управления геологическими и инженерно-геологическими процессами. 5. Рекомендации по рациональному выбору участков размещения строительства, типа и конструкции сооружений. 6. Создание инженерно-геологических основ организации мониторинга геологической среды.

Геологические процессы Эндогенные Экзогенные Связаны с внутренними силами Земли Обусловлены внешними силами (влияние Солнца и гравитационных сил)

Геодинамическая обстановка – совокупность природных и антропогенных геологических процессов и созданных ими явлений. Инженерно-геологические условия территории – совокупность природных геологических условий, определяющих планирование, размещение и выбор районов и мест размещения сооружений, условия их строительства, устойчивость и эксплуатацию, а также другие виды хозяйственного использования территории.

Классификация геологических процессов и явлений. Общие – для всех инженерно-геологических и геологических процессов и явлений в целом. Региональные отражают особенности какихто регионов. Частные характеризуют какие-то отдельные процессы и явления. Специальные для конкретных видов хозяйственной деятельности и решения конкретных задач.

Классификация геологических процессов и явлений Ф. П. Саваренского

Группы геологических процессов и виды явлений (по В. Д. Ломтадзе)

Классификационные критерии общей схемы классификации геологических и инженерногеологических процессов и явлений (по Г. С. Золотареву)

Общая инженерно-геологическая классификация процессов и явлений

Систематика геологических и других природных процессов

Инженерно-геологические (антропогенные) процессы и явления – процессы и явления, возникающие в результате взаимодействия инженерных сооружений с геологической средой. Фактор развития процесса – часть природных условий и совокупность некоторых процессов, которые приводят к возникновению геологического процесса. 1) 2) 3) 4) 5) Характеристика факторов: горные породы; тектоника и неотектоника; геоморфологические условия; подземные воды; геологические и инженерно-геологические процессы и явления.

Оползень – смещение части горных пород, слагающих склон, на более низкий уровень в виде скользящего движения без потери контакта между движущимися и неподвижными породами; геологическое явление, возникающее на склонах и откосах, относится к гравитационным явлениям. 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. Признаки оползней: Оползневые трещины на склоне Валы у подножия оползней Оползневые уступы «Пьяный» лес Четко выраженная плоскость срыва Заболоченность у подножия оползня Несовпадение высот залегания пластов одних пород и изменение наклона пластов Повышенная влажность пород и нарушение их естественной структуры вблизи поверхности скольжения Нарушение нормального состояния различных сооружений

Схема оползневого склона 1 – первоначальное положение склона; 2 – ненарушенный склон; 3 – оползневое тело; 4 – поверхность скольжения; 5 – тыловой шов; 6 – надоползневой уступ; 7 – подошва оползня; 8 – вал выпучивания; 9 – бровка оползня

Причины развития оползней: 1. Увеличение крутизны склонов при подрезке, подмыве, тектонических процессах. 2. Снижение прочности пород на склоне в результате их увлажнения, набухания, разуплотнения, выветривания. 3. Развитие гидростатических и гидродинамических сил на породы склона. 4. Изменение напряженного состояния пород вблизи поверхности земли на склоне или откосе. 5. Внешнее воздействие на склон (сооружение, сейсмические колебания).

1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. Факторы развития оползней: Геологическое строение, состав пород, чередование слоев, условия залегания, физико-механические свойства. Тектонические колебания. Геоморфологические условия и характер рельефа местности, крутизна склонов. Гидрологический режим рек (высокие паводки и половодья, скорость движения реки, состав воды). Гидрогеологические условия (глубина залегания первого от поверхности водоносного горизонта, наличие верховодки, растворяющие свойства воды). Климат (количество характер выпадения осадков, колебания температуры). Растительность на склонах. Развитие сопутствующих процессов (выветривание, эрозия, абразия, плывуны, суффозия). Инженерная деятельность человека.

Схема характерных типов строения оползней а – асеквентный б – консеквентный в - инсеквентный

1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. Противооползневые мероприятия: Уполаживание склонов или откосов. Перехват подземных вод выше оползня. Защита берегов от абразии и эрозии. Регулирование поверхностного стока. Защита грунтов поверхности склонов. Механическое сопротивление движению земных масс и изменение физико-технических свойств грунтов. Специальные режим в оползневой зоне. Обеспечение повышенной надежности от утечки водопроводных и канализационные труб.