История развития инженерной геодинамики Саваренский Фёдор Петрович 1881

История развития инженерной геодинамики Саваренский Фёдор Петрович (1881 – 1945) – академик АН СССР (с 1943) – один из основателей инженерной геодинамики Специализированное изучение физикогеологических явлений, естественных и искусственных (инженерногеологических) Ввел понятие «зона влияния сооружения»

История развития инженерной геодинамики Приклонский Виктор Александрович (18991959) – чл. -корр. АН СССР (с 1958), директор ЛГГП Сформулировал содержание и задачи инженерной геодинамики (1949) Разработал методики изучения ряда процессов Выделил «зоны влияния сооружения»

История развития инженерной геодинамики Зоны влияния инженерного сооружения (по Приклонскому В. А. , 1949) Вертикальные зоны и их мощность Воздействия ИГ процессы и явления I. Зона аэрации, верхние 1 2 м Нарушение температуры и влажности пород, динамическое воздействие транспорта Деформации дорожного полотна II. Зона активного выветривания и водообмена, до 10 20 м Статические нагрузки фундаментов, выемки котлованы, нарушение гидрогеологических и термических условий Сжатие и уплотнение пород, деформирование и выпор грунтов III. Глубокая зона, более 20 м Местная нагрузка или разгрузка массива, нарушение гидрогеологических и термических условий, проходка туннелей, шахт Горное давление, выпор, «стреляние» пород, выдавливание и т. п.

История развития инженерной геодинамики Максимович Г. А. (1904 -1979) – основоположник карстоведения Ломтадзе В. Д. (19121993) – зав. каф. инженерной геологии в СПб горном институте

Инженерная геодинамика – раздел инженерной геологии о закономерностях развития экзогенных и эндогенных геологических процессов и явлений под влиянием природных факторов и деятельности человека, их качественном и количественном прогнозе и разработке мероприятий по предупреждению и ликвидации негативных последствий.

Особенности пространственного развития следующие: геологические процессы и явления приурочены к определенным типам пород; например, карст развивается в растворимых породах, эоловые процессы – в песках, плывуны – в водонасыщенных пылеватых песках, просадки – в лессовых породах; пучение – в глинистых породах и т. п. ; к определенным типам рельефа (болота - на равнинах, в понижениях; обвалы на крутопадающих обрывах и т. д. ); к определенным широтным и высотным зонам.

Особенности временного развития Во времени каждый процесс проходит в своем развитии несколько стадий: 1) подготовку; 2) возникновение; 3) активное развитие; 4) ослабевание; 5) затухание. Период от начала развития до полного затухания процесса называют циклом. Каждый геологический процесс имеет свои причины возникновения и развития. Основная причина – геологическая деятельность природных факторов. Причина карстового процесса, например, - деятельность поверхностных и подземных вод, но необходимы еще условия развития процесса – это наличие растворимых пород и движущихся поверхностных и подземных вод, обладающих агрессивными свойствами, т. е. способностью растворять породу.

Геодинамическая обстановка территории Совокупность современных геологических (инженерно-геологических) процессов и явлений характеризует геодинамическую обстановку территорий, которая оценивается, изучается человеком для использования территорий в целях различного вида строительства и деятельности. Геологическим процессам и явлениям присущи определенные закономерности в развитии как в пространстве, так и во времени.

Понятие об инженерно-геологических процессах и явлениях Инженерно-геологический процесс – геологический процесс, возникший в пределах геологической среды в результате деятельности человека (термин ввел Каменский Г. Н. , 1936) ИГ-процесс – техногенный аналог геологического процесса ИГ-явление есть результат ИГпроцесса

Понятие об инженерно-геологических процессах и явлениях Отличия в подходах: Динамическая геология - изучает природные геол. процессы и явления (вне связи с деятельностью людей), решая общегеологические задачи Инженерная геодинамика – изучает как природные, так и техногенные геол. процессы в связи с инженернохозяйственной деятельностью человека

Понятие об инженерно-геологических процессах и явлениях Космоснимок участка территории Северного Крыма Главные отличия ИГпроцессов и явлений (от геологических): Большая интенсивность Большая скорость Большая концентрация (плотность) на площади Большее разнообразие

Понятие об инженерно-геологических процессах и явлениях Факторы, определяющие развитие геологических и ИГ-процессов и явлений Природные: Состав и особенности горных пород Особенности состояния массива горных пород Гидрогеологические условия Геоморфологические условия Сейсмичность (неотектоника) территории Климатические условия Техногенные: Характер техногенной деятельности (воздействий) Интенсивность воздействий и т. п.

Природные факторы развития геологических процессов и явлений Взаимосвязь прочности пород и развития склоновых процессов Категория прочности пород Характерные породы Процессы I. Очень высокопрочные Rнас >120 МПа Эффузивы (базальты), кварциты Обвалы II. Высокопрочные Rнас = 50 -120 МПа Граниты, гнейсы Обвалы, осыпи, курумы III. Прочные и недостаточно прочные Rнас = 1 -50 МПа Сланцы, известняки, аргиллиты, песчаники, алевролиты Осыпи, сплывы, срывы, осовы IV. Слабопрочные Rнас < 1 МПа Песчаники, пески, супеси, Оползни-блоки, оползнисуглинки, глины потоки, солифлюкция и т. п.

СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ ГРУНТОВЫХ ТОЛЩ М 1: 10 000 Составили: М. П. Кропоткин, В. В. Лехт, В. Т. Трофимов

Природные факторы развития геологических процессов и явлений Гидрогеологические условия территории Северный Казахстан, лесостепь (недостаток влаги) Центр Западной Сибири (избыточное увлажнение)

Природные факторы развития геологических процессов и явлений

Природные факторы развития геологических процессов и явлений Широтная зональность развития процессов в Зап. Сибири (по В. Т. Трофимову): 1 – Северная зона (сплошная мерзлота, 40% заболоченности, сезонное протаивание, морозобойное растрескивание, термокарст) 2 – Центральная северная (несплошная мерзлота, 50 -60% заболоченности, термокарстовые озера, сезонное промерзание и протаивание) 3 – Центральная южная (сильно увлажненные породы, 60 -80% заболоченности, сезонное промерзание, оползни, ) 4 – Южная (слабо и умеренно увлажненные, малая заболоченность, эрозия берегов, оврагообразование, просадки в лессах) 5 – границы зон 6 – граница Западно-Сибирской плиты

Природные факторы развития геологических процессов и явлений Вертикальная зональность развития процессов: Смена типов пород и почв Смена тепловлагообеспеченности Смена крутизны склонов, элементов и типов рельефа Алтай, долина р. Катунь. Смена снизу-вверх вертикальных ландшафтных зон: 1 – зона лесостепи; 2 – зона смешанных лесов; 3 – гидрогеологических зона хвойных лесов; 4 – зона альпийских лугов; 5 – условий зона ледников

Техногенные факторы развития геологических процессов и явлений Типы техногенных воздействий на геологическую среду: Физические (механические, гидродинамические, термические, электромагнитные, радиационные и др. ) Химические Физико-химические Биологические

Основной закон инженерной геодинамики Морфология, механизм и масштаб современных природных и антропо генных (инженерно геологических) геологических процессов определяются инженерно геологическими особенностями верхних горизонтов литосферы и ее взаимодействием с внешними средами, включая техногенное воздействие

Заключение Выводы: ИГ-условия выявляются применительно к типу сооружения Техногенные факторы «накладываются» на природные Забайкалье. Чарские озера в долине р. Чара (фото В. Е. Тумского)