Введение в инженерную геологию



страница1/3
Дата28.04.2016
Размер2.3 Mb.
  1   2   3

Введение в инженерную геологию
Предмет и задачи инженерной геологии, основные этапы развития, связь с другими геологическими науками. Основные направления инженерной геологии и ее современная структура.

Возникновение инженерной геологии и развитие ее на первых этапах были связаны со строительством. Исследование горных пород в строительных целях начали проводиться задолго до появления термина «инженерная геология». Поэтому можно говорить о предыстории инженерной геологии, которая, по существу, складывается из двух этапов.

Первый этап - когда строители и горные инженеры самостоятельно изучали горные породы, являющиеся основанием, средой и материалом для различных сооружений. Вряд ли можно, хотя бы приблизительно, указать, когда начали изучаться горные породы в связи
со строительством. Началом же научных исследований и обобщения
накопленного материала инженерно-геологического характера т.е. началом первого этапа предыстории инженерной геологии, можно счи­тать первые десятилетия XIX в. Оно было, связано с раз­витием промышленного капитализма в Европе, Америке и России.
Строительство заводов, фабрик, плотин и других сооружений требовало
наиболее рациональных решений: достаточной их надежности при
наименьших затратах. Достигнуть этого без изучения горных пород
было нельзя, поэтому строители начали уделять им гораздо больше
внимания, чем ранее. При этом в их работах горные породы называ­лись грунтами.

С целью обобщения накопившегося опыта строительства и исполь­зования его в сходных условиях строителям самим пришлось разраба­тывать классификации грунтов, описывать их особенности, характери­зовать свойства грунтов, учитывать воздействие геологических процес­сов на различные сооружения.

Второй этап предыстории инженерной геологии связан с привлече­нием геологов к изысканиям под строительство (с начала XIX по 20-е годы XX в.). В это время геологи начали привлекаться к решению вопросов в связи со строительством железных дорог, каналов и других крупных сооружений. Среди геологов, консультировавших строителей,
было немало известных ученых. В качестве примера можно назвать:
В. Смита (Англия), Ч. Беркли (США), И. В. Мушкетова, В. А. Обру­чева, А. П. Павлова и др. При изысканиях под железные дороги большое внимание уделялось геологическому строению полосы трассы и геологическим процессам в ее пределах.

Возникновение грунтоведения и механики грунтов.

В 20-е годы ХХ в. возникло новое направление в изучении почв и горных пород — грунтоведение. Предпосылками для его возникновения явились: генетический подход, разработанный В. В. Докучаевым в почвоведении, и работы П. А. Земятченского по изучению глин, сформулировавшего в 1923 г. положение о том, что глину надо изучать как физическое тело, сложив­шееся в определенных естественноисторических условиях.

Началом оформления грунтоведения следует считать создание
в Петрограде в 1923 г. Дорожно-исследовательского бюро, которое под
руководством Н. И. Прохорова, П. А. Земятченского и Н. Н. Иванова
организовало исследование почв и осадочных (преимущественно молодых) пород для дорожного строительства. Возникло дорожное грунтоведение которое позднее, когда генетический подход нашел себе место при изучении горных пород для других видов инженерных сооружений, утратило прилагательное «дорожное» и стало называться более широко - «грунтоведение». В 1930 г. была открыта кафедра грунтоведения в Ленинградском университете, а в 1938 г., такая же кафедра – в Московском университете

Под грунтоведением стала пониматься наука, изучающая любые горные породы, почвы и искусственные грунты, как объект инженерно-строительной деятельности человека, свойства которых определяются их генезисом и постгенетическими процессами и которые представляют собой многокомпонентные системы, изменяющиеся во времени.

Грунтоведение с самого начала развивалось как естественноисторическая наука. Большое значение для его развития имели работы П. А. Земятченского, М. М. Фила­това, В. В. Охотина, В. А. Приклонского, Б. М. Гуменского, И. В. Попова, С. С. Морозова л др. В 1925 г. вышла монография К. Терцаги «Строительная механи­ка грунтов», положившая начало новой науке — «механике грунтов», возникшей на стыке физико-матема­тических, строительных и геологи­ческих наук. Механика грунтов рассматривает те общие закономернос­ти, которые вытекают из применения к горным породам законов теоретической и строительной механики. При этом механические свойства грунтов, подчиняющиеся законам ме­ханики и укладывающиеся в опре­деленные расчетные схемы, ставятся на первое место, а геологические особенности грунтов, сформировавшиеся в результате их генезиса, учитываются меньше. В западных странах изучение горных пород для строительных целей стало осуще­ствляться преимущественно в рамках механики грунтов; у нас получили развитие как грунтоведение, так и механика грунтов.

Возникновение и развитие инженерной геологии. При решении вопросов, связанных со строительством, мало знать особенности горных пород, изучаемые грунтоведением и механикой грунтов. До начала строительства, на стадии выбора наилучшего варианта участка и объ­ективной оценки конкурирующих вариантов, необходим широкий круг сведений о геологическом строении территории, геологических процес­сах, которые уже протекают или могут возникать в результате строи­тельства, о гидрогеологических условиях и т. д. Изучение этих вопросов взяла на себя новая наука — инженерная геология.

Впервые, под названием «Ин­женерная геология» в 1929 г. вышла книга Редлиха, Кампе и Терцаги на немецком языке, но в ней обоснование названия и изложение методологических основ инженерной геологии отсутствовали.

Инженерная геология как наука оформилась при гидротехническом строительстве в результате реализации плана электрификации. Большое значение для возникновения и развития инженерной геологии имели работы Ф. П. Саваренского, Г. Н. Каменского, Н. Ф. Погребова, И. В. Попова, Н. Н. Маслова, М. П. Семенова. R А. Приклонского и др., принимавших участие в изысканиях под строительство гидроэлектростанций на Волге, Днеп­ре, по трассе канала Волга—Москва и др. Большой вклад в станов­ление инженерной геологии как науки внесли крупнейшие советские геологи: Е. Б. Милановский, Г. Ф. Мирчинк, И. С. Шацкий и др.

B 1929 г. была открыта кафедра инженерной геологии в Ленинград­ском горном институте, а в 1931 г. - в Московском геологоразведочном институте. В 1937 г. вышли в свет книги: «Инженерная геология» Ф. П. Саваренского и «Методика инженерно-геологических исследова­ний для гидротехнического строительства», написанная М. П. Семеновым, Н. И. Биндеманом и М. М. Гришиным, которые окончательно закрепили представление об инженерной геологии как новой отрасли геологической науки.

В те же годы за рубежом возникла «геотехника», которая получи­ла широкое развитие в Швеции, Норвегии, Германии, Англии США и ряде других стран. На первое место в «геотехнике» выдвигались меха­нико-математические методы анализа геологических и инженерно-гео­логических явлений, влияющих на устойчивость сооружения, а геологическим исследованиям отводилась второстепенная роль.

В 1951 г. вышел учебник «Инженерная геология» И. В. Попова. В нем автор пишет: «Инженерная геология как наука является от­раслью геологии, изучающей динамику верхних горизонтов земной коры в связи с инженерной деятельностью человека».

Инженерная геология, подобно всей современной науке, развивалась под влиянием процессов дифференциации и синтеза. В результате дифференциации сформировались три основных раздела инженерной геологии (три инженерно-геологические дисциплины): грунтоведение,
инженерная геодинамика и региональная инженерная геология. Процесс синтеза в инженерной геологии выражается во взаимопроникновении инженерно-геологических дисциплин и во взаимосвязи инженерной геологии со смежными науками, в первую очередь с гидрогеологией и мерзлотоведением, а также минералогией, астрографией, литологией, почвоведением, геохимией и др.

Благодаря этому оказалось возможным создать в 1968 г. на ХХII Международном геологическом конгрессе Международную ассоциацию инженеров-геологов (МАИГ).

Однако нельзя сказать, что развитие инженерной геологии завер­шилось. В настоящее время значительно расширяется круг задач, сто­ящих перед инженерной геологией. В связи с этим изменяется и поня­тие самого термина «инженерная геология».

В 1944 г. В. И. Вернадский ввел понятие о «ноосфере» — сфере разума, «где человек становится крупнейшей геологической силой». Справедливость его слов становится все более очевидной по мере развития научно-технического прогресса.

Следующие примеры подтверждают это положение. На 1970 год площадь Земли, занятая под жилые застройки и другие инженерные сооружения, составляла 4% суши, а к 2000 г. эта площадь занимает, около 15% суши.

Особая роль принадлежит городам.

Город — это территория, где воздействие чело­века на поверхностную часть литосферы наиболее интенсивно и разно­образно; это воздействие может достигать глубины 100 и более метров. Деятельность людей, связанная с горными и строительными рабо­тами, по своим масштабам соизмерима с денудационной работой рек. Производственная деятельность людей приводит к ежегодному пере­мещению 10 000 км3 (Рябчиков, 1973) вещества. На поверхности Земли оказываются тысячи кубокилометров отвалов пород, ничего общего не имеющих с современным четвертичным покровом.

Общая протяженность железнодорожной сети мира составляет около 1 400 тыс. км. Породы, положенные в насыпи железных и шос­сейных дорог, сопоставимы с современными отложениями рек.

Протяженность берегов искусственных водохранилищ составляет десятки тысяч километров.

На всем этом протяже­нии идет интенсивная переработка берегов, образуются оползни, происходят процессы засоления и заболачивания.

Длина оросительных магистральных каналов превышает 300 тыс. км, что составляет 3/4 расстояния между Землей и Луной. Мелиоративное и ирригационное строительство захватывает мас­сивы в десятки и даже сотни квадратных километров. Площадь оро­шаемых земель к концу ХХ века во всем мире дос­тигает 200 млн. га. Не меньшая площадь подвергается осушению.

На этих площадях человек коренным образом меняет водный режим и состояние почв и горных пород, слагающих поверхностную часть Земли. Количество примеров, показывающих масштабы воздействия чело­века на поверхностную часть литосферы, можно было бы умножить. Вся инженерно-хозяйственная деятельность людей тесно связана между собой и в такой же тесной связи оказываются различные виды воздействия человека на земную кору. Однако в настоящее время наибольшее значение в этом отношении имеет строительная и горно­добывающая деятельность людей, под влиянием которой в первую очередь «меняется лик Земли, исчезает девственная природа» (Вер­надский, 1944).

Интенсивное воздействие человека на поверхностную часть земной
коры требует изучения инженерно-геологических условий крупных территорий и прогноза их изменения под влиянием деятельности человека на длительное время. При этом под инженерно-геологическими условиями понимаются существующие в данное время особенности геологи­ческого строения территории, состава и свойств горных пород, геологи­ческих процессов, рельефа и подземных вод. Без знания этих условий невозможно рациональное решение проблем, связанных с инженерным воздействием человека на поверхностную часть земной коры.

Таким образом, в настоящее время инженерная геология не только обеспечивает необходимыми данными проектировщиков и строителей при возведении самых разнообразных сооружений (что само по себе имеет большое практическое значение), но решает сложные научные проблемы, возникающие при изучении поверхностной части земной коры как объекта воздействия человека на литосферу. Инженерная геология из науки, имеющей главным образом прикладное значение, все в большей и в большей степени становится наукой о ноосфере. Сейчас инженерную геологию можно определить как науку о геологической среде, ее рациональном использовании и охране в связи с инженерно-хозяйственной деятельностью человека.

Под геологической средой следует понимать горные породы и почвы, слагающие верхнюю часть литосферы, которые рассматриваются как многокомпонентные системы, находящиеся под воздействием инженерно-хозяйственной деятельности человека, что приводит к изменению природных геологических процессов и возникновению новых антропогенных (инженерно-геологических) процессов, изменяющих инженерно-геологические условия определенной территории.

При таком определении геологической среды каждый из современных разделов инженерной геологии приобретает определенный аспект при решении стоящих перед ним задач, к которым относятся: грунтоведение, инженерная геодинамика, региональная инженерная геология, инженерная геология месторождений полезных ископаемых, инженерная геология массивов горных пород, инженерно-геологические исследования и изыскания.




1. Грунтоведение

Грунтоведение можно определить как науку, изучающую любые


горные породы и почвы как многокомпонентные динамичные системы,
изменяющиеся в связи с инженерно-хозяйственной деятельностью че­ловека. Горные породы изучаются петрографией и литологией, но только грунтоведение подходит к ним как к многокомпонентным динамичным системам.

Основным положением совершенного грунтоведения является положе­ние о зависимости свойств грунтов от их состава, структуры и тексту­ры. Состав, структура, текстура, а отсюда и свойства горных пород формируются в процессе их генезиса и изменяются под влиянием постгенетических процессов; диагенеза, эпигенеза и гипергенеза. Поэтому при оценке пород в инженерно-геологическом отношении состав, струк­тура и текстура грунтов и их свойства изучаются в зависимости от ге­незиса и постгенетических процессов.

Генетический подход при изучении грунтов является методологи­ческой основой грунтоведения, благодаря чему оно относится к наукам геологического цикла. Причем под генетическим подходом следует иметь в виду анализ геологической истории развития территории, сло­женной изучаемыми горными породами, для того, чтобы можно было понять, что испытала порода за период с момента своего формирования до наших дней, какова была ее «геологическая жизнь».

В основе генетического изучения горных пород в инженерно-геологических целях лежит подразделение их на три основные общеизвестные группы: магматические, осадочные и метаморфические, которые одновременно отражают их генезис и важнейшие петрографические


особенности. Дальнейшее более дробное подразделение горных пород на генетические и петрографические типы дает еще большую информацию об их особенностях, важных при решении различных инженерно-геологических вопросов.

Горные породы, сформировавшиеся иногда в одних и тех же усло­виях и имеющие один и тот же геологический возраст и состав, могут существенно отличаться по своему современному состоянию и свойст­вам. Это объясняется тем, что такие породы претерпели различные постгенетические преобразования. Влияние постгенетических измене­ний на формирование свойств пород хорошо прослеживается на при­мере кембрийских гидрослюдистых глин, широко развитых на севере и северо-западе Русской платформы. В районе Санкт-Петербурга эти глины залегают вблизи поверхности. В течение геологической истории они дважды испытывали сравнительно небольшую и кратковременную наг­рузку; первую в палеозое — меньшую по величине (6—7 МПа), но продолжительную во времени, а вторую в ледниковый период — боль­шую по величине (8—9 МПа), но менее продолжительную. В тече­ние же значительного геологического времени кембрийские глины были разгружены, происходили их разуплотнение и гидратация. В резуль­тате этого кембрийские глины в районе Санкт-Петербурга «отстали» в своем развитии от аналогичных отложений, например, в районе Вологды, где они залегают на значительной глубине и от палеозоя до настоящих дней непрерывно испытывали прогрессивно нарастающее гравитационное уплотнение. Поэтому если в районе Вологды глинистые отложе­ния кембрия представлены аргиллитами со следами сланцеватости, с естественной влажностью 5% и пористостью 15%, то в районе Ленин­града это тугопластичные и полутвердые глины с влажностью 14% и пористостью 30% (Ломтадзе, 1973).

Приведенный пример хорошо показывает, что горные породы под влиянием постгенетических процессов могут сильно изменяться. Поэто­му когда говорят о генетическом подходе в грунтоведении, то имеют в виду, что состав, строение и свойства грунтов зависят от их генезиса и постгенетических процессов. Эта зависимость проявляется в изменении особенностей состава, структуры я текстуры породы, что в конечном итоге обусловливает различие свойств пород. Это три равноценных фактора с точки зрения важности влияния их на свойства грунтов. Однако каждый из них может иметь домини­рующее значение в зависимости от генетического и петрографического типа породы, а также от того, какое свойство является предметом изучения.


1.2 ИЗУЧЕНИЕ ГОРНЫХ ПОРОД КЛК МНОГОКОМПОНЕНТНЫХ СИСТЕМ

В понятие термина «грунт» подчеркивается, что это любые горные породы и почвы, которые изучаются как многокомпонентные системы. Составляющими компонентами горных пород являются: твердая компонента - минеральная и органическая часть горных пород, жидкая компонента - содержащиеся в пустотах пород природные воды, газообразная компонента - газы в пустотах пород и живая компонента - главным образом микроорганизмы, обитающие в горных породах. Соотношение компонент в горных породах определяет их состояние и свойства. Так, сухая глина обладает большой прочностью, а та же глина в водонасыщенном состоянии может течь под действием силы тяжести.

Представление о том, что горные породы изменяются во времени является общеизвестным, но оно будет неполным, если не подчеркнуть, что быстрые изменения горных пород происходят лишь в том слу­чае, когда соотношение между компонентами, составляющими горную породу, меняется достаточно быстро.

Это положение наиболее характерно для дисперсных грунтов, у которых особенно подвижны два компонента: вода и воздух, содержащиеся в их порах. В зависимости от того, полностью или частично будут заполнены поры водой (или газом) и содержатся в них живые


организмы или нет, грунты могут являться двух-, трех- и четырехкомпонентными системами.
Л-3. ВЛИЯНИЕ МИНЕРАЛЬНОГО СОСТАВА И

ОРГАНИЧЕСКОГО ВЕЩЕСТВА НА СВОЙСТВА ГРУНТОВ

При инженерно-геологическом изучении горных пород особенно важно знать содержание в них породообразующих минералов, которые находятся а преобладающих количествах и оказывают влияние на их свойства. Поэтому наибольшее значение имеют минералы класса первичных силикатов (полевые шпаты, оливин, пироксены и амфиболы и др., к ним же относится условно кварц), у которых пре­обладают внутрикристаллические связи ионно-ковалентного типа; простые соли (карбонаты, сульфаты, галоиды), имеющие ионный тип; связей; глинистые минералы (гидрослюды, монтмориллонит, каолинит и др.), характеризующиеся большим разнообразием внутри-кристаллизационных связей, включая ковалентную, ионную, водород­ную и молекулярную связи. Кроме того, в горных породах и почвах в значительном количестве может содержаться органическое вещество, в строении которого большую роль играют водородные и молекулярные связи.

Свойства минералов связаны с особенностями их химического сос­тава, внутреннего строения и тех связей, которые существуют внутри самих минералов (атомов, ионов, радикалов). Свойства минералов, в свою очередь, обусловливают свойства грунтов, которые они слагают. Примеров такого влияния можно привести много.

От природы химической связи атомов и структурного типа крис­таллической решетки зависит сжимаемость большинства сили­катов. Установлено, что увеличение степени плотности упаковки атомов в структуре минералов ведет к уменьшению их сжимаемости. Вот по­этому минералы группы оливина, для которых характерна высокая плотность упаковки кремнекислородных тетраэдров, отличаются мень­шей сжимаемостью по сравнению с кварцем и полевым шпатом, имею-

2. Инженерная геодинамика
В инженерной геодинамике изучаются все современные геологиче­ские процессы, имеющие значение при оценке отдельных регионов в целях их народнохозяйственного освоения при строительстве инже­нерных сооружений (гидротехнических и мелиоративных, дорог и тру­бопроводов, промышленных объектов и населенных пунктов, шахт и глубоких карьеров, подземных нефте-, газо- и водохранилищ и др.), а также древние геологические процессы, оказавшие определенное влияние на геологическое строение территории. Сведения о геологических про­цессах необходимы для того, чтобы заранее предвидеть возможность их появления в результате изменений, происходящих в природе под влиянием естественных причин и многообразной деятельности челове­ка, а также для того, чтобы оценить возможное их воздействие па ок­ружающую среду.

При оценке какого-либо региона в связи с его народнохозяйствен­ным освоением геолог, работающий (в области инженерной геологии, должен заранее с какими геологическими процессами столкнутся на его территории строители и другие специалисты и какие изменения в характере геологических процессов будут происходить при освоении данного региона в намеченном направлении.

При разработке проектов отдельных, как правило, крупных инже­нерных сооружении возникают более конкретные задачи, которые па своей сложности не уступают первой: надо дать прогноз неблагоприят­ного воздействия на проектируемый объект геологических процессов, развитых в районе. При этом прогноз должен даваться во времени и в пространстве и предусматривать возможную интенсивность сущест­вующих и вновь возникших геологических процессов.

Лишь при наличии такого прогноза и уче­та инженерно-геологических особенностей грунтов возможны правиль­ное рациональное проектирование сооружений, их сохранность и нор­мальная эксплуатация, безопасность людей.

Далеко не всегда при решении вопроса о возможности строитель­ства или освоения месторождения полезных ископаемых руководству­ются инженерно-геологической обстановкой. Часто превалируют эко­номические и другие соображения, и в этих случаях приходится особен­но тщательно приспосабливать сооружение к природным условиям и заранее разрабатывать мероприятия, ограждающие его от вредного воздействия геологических процессов. При этом особого внимания за­служивают геологические процессы катастрофического характера, воз­никающие неожиданно, быстро развивающиеся и вызывающие значи­тельные разрушения. В качестве примера таких геологических процес­сов можно назвать землетрясения, оползни и обвалы, сели и др. Однако было бы ошибкой считать, что геологические процессы мед­ленно развивающиеся во времени, не имеют практического значения что ими можно пренебречь. Например, современные тектонические дви­жения земной коры при разной их интенсивности по поперечному про­филю долины реки могут явиться труднопреодолимым препятствием при строительстве арочных плотин. Выветривание, более активное в свежеобнаженных горных породах, сократит срок длительной устой­чивости их в откосах каналов и карьеров, в выемках железных шос­сейных дорог, в стенках подземных горных выработок.

Это обстоятельство обязывает при инженерно-геологических изыс­каниях изучать все геологические процессы, происходящие на иссле­дуемой территории, независимо от того, катастрофический или нека­тастрофический характер развития они имеют.

Идеальным является случай, когда возводимое инженерное сооружение так вписывается в природную обстановку, что не нарушает сложившееся в ней равновесие. Такие случаи бывают сравнительно редко. Чаще строительство здания, канала, карьера, тоннеля и других сооружений или хозяйственное освоение территории (вырубка лесов, распахивание целинных земель, орошение в аридных областях и т.п.) порождает возникновение геологических процессов, которые раньше отсутствовали на данном участке. Процессы, возникшие в результате деятельности человека, получили название инженерно-геологических (антропогенных) процессов.

Совокупность геологических и инженерно-геологических процессов и порождаемых ими явлений характеризует геодинамическую обстановку. Этот термин может быть применен в любой территории независимо от се размеров: к целому региону, имеющему народнохозяйственное значение, к району строительства крупного сооружения или непосредственно к самой строительной площадке.

Известно, что все геологические процессы изучаются одним из разделов геологической науки — динамической геологией. Геологической процессов изучаются инженерной геологией, точнее, одним из ее разделов – инженерной геодинамикой. Это ни в какой мере не противопоставляет инженерную геодинамику динамической геологии. Каждая из этих дисциплин изучает геологические процессы в своем аспекте. Динамическая геология изучает геологические процессы, протекающие в природе независи­мо от человека, и делает это для решения главным образом проблем общегеологического характера. Инженерная геология изучает геологические процессы в связи с деятельностью человека, в связи с изменением природных условий под влиянием этой деятельности с тем, чтобы не допустить возникновение нежелательных для человека геологических процессов, изменить ход существующих геологических процессов в необходимом направлении, получить дан­ные, нужные для проектирования различных инженерных мероприя­тий. Так как изучение геологических процессов проводится в инженер­ной геологии в связи с деятельностью человека, то само понятие «геодинамическая обстановка» в инженерной геологии приобретает несколь­ко иной смысл, чем в динамической геологии.

Аспекты изучения геологических процессов в динами­ческой геологии и в инженерной геодинамике различны, но их объеди­няет общий объект изучения — геологические процессы. Поэтому меж­ду этими двумя разделами геологической науки нет и не должно быть противоречий. Динамическая геология обогащает своими исследовани­ями инженерную геодинамику и, наоборот, заимствует от нее новые ин­тересные для себя данные и установленные инженерной геодинамикой закономерности.

Инженерной геологией изучаются как эндогенные, так и экзо­генные процессы. На начальном этапе развития инженерной геология больше внимания уделялось экзогенным процессам и значительно меньше — эндогенным. Эндогенные процессы привлекают к се­бе все большее внимание, так как стали ясны три обстоятельства.

Во-первых, эндогенные процессы в значительной степени могут обусловливать инженерно-геологические условия. О масштабах и интенсивно­сти, например, современных эпейрогенических движений можно судить по многим районам мира. В стадии опускания находятся территория Голландии; на протяжении нескольких веков борется голландский на­род с наступающим морем. Опускание суши в районе Севастополя привело к затоплению древнегреческого города Херсонеса и к образо­ванию Севастопольской бухты. Наоборот, подъем суши в районе Баку составил за последние столетия 16 м.

В сейсмически активных областях оценка сейсмичности территории
является важнейшей задачей при определении их инженерно-геологических условий. То же можно сказать и в отношении вулканической деятельности применимо к районам действующих вулканов.

Во-вторых, эндогенные процессы могут способствовать развитию экзогенных процессов. Например, землетрясения в горных областях часто вызывают обвалы, а эпейрогенические движения, приводящие к поднятию отдельных областей платформ, способствует интенсивному развитию процессов эрозии, образованию оползней, переуглублению речных долин. Именно этим можно объяснить развитие оползней в до­лине Волги от Ульяновска до Волгограда. Указанная территория испы­тывала преимущественное поднятие на протяжении всего четвертично­го периода. Это обстоятельство усугублялось еще там, что правый бе­рег Волги, сложенный мощными толщами глин со слабоводоносными горизонтами, постоянно испытывал боковую эрозию, что привело к развитию здесь крупных оползней.

В-третьих, эндогенные процессы могут быть вызваны деятельностью
человека, т. е. среди инженерно-геологических процессов (могут быть процессы не только экзогенного характера {хотя они и преобладают), но и процессы эндогенные. В качестве примера инженерно-геологиче­ских процессов эндогенного характера можно указать на землетрясения, вызванные созданием искусственных водохранилищ в сейсмоактивных областях, на смещение массивов горных пород при больших взрывах и т.п.

При оценке геодинамической обстановки отдельных регионов необ­ходимо учитывать климатические условия, широтную и высотную зональность района, где протекают геологические процессы.

Для оценки инженерно-геологических условий большое значение имеет изучение не только современных геологических процессов, но и древних геологических процессов, создававших палеогеодинамическую обстановку, основные черты которой воплощены в гео­логическом строении и рельефе той или иной территории.

Рис. 1.1. Схема, иллюстрирующая значение условий залегания пластов для строительства: а – ненарушенное и б – нарушенное залегание пород, о–о – плоскость основания наземного сооружения; А – подземное сооружение (тоннель)

Поясним это следующими примерами. Орогенические движения земной коры приводят к образованию складок, к нарушению первона­чального залегания слоев горных пород. При ненарушенном залегании пород основание тоннеля будет неоднородным, что, конечно, осложнит производство работ по проходке и креплению. Для того чтобы принять правильное решение в этих условиях, необходимо знать характер как прошлых, так и современных тектонических движений.

В течение всего кайнозоя в южной части Русской платформы существовала тенденция постепенного отступания морей. С этим связано явление переуглубления речных долин вследствие изменения базиса эрозии. Переуглубленные речные долины имеют разнообразно построенное коренное ложе, заполнены сложным комплексом древнеаллювиальных, ледниковых, ледниково-речных, озерных, эстуариевых и морских отложений, которые представляют собой толщу, неблагоприятную для использования в инженерно-геологическом отношении. Понять особенности геологического строения переуглубленных долин нельзя без изучения древних процессов эрозии.

Без изучения древних геологических процессов оказывается невозможным принять рациональные решения при строительстве тоннелей в горных областях, гидротехнических и других сооружений на территориях древних долин, при застройке речных террас, сложенных просадочными лёссами. Изу­чение древних геологических процессов и палеогеодинамической обста­новки является важной задачей инженерной геодинамики. Без этого нельзя понять закономерности геологического строения земной коры при ее оценке в инженерных целях.

Исследования в области инженерной геодинамики имеют большое практическое значение, так как позволяют уменьшить ущерб, который наносят геологические процессы народному хозяйству. Однако нельзя думать, что все геологические процессы. Всегда оказываются отрица­тельно при формировании и освоении человеком геологической среды.

Многие геологические процессы противоположны друг другу, на­пример денудационные и аккумулятивные процессы. Первые, как пра­вило, нарушают целостность массива горных пород, облегчают его разрушение при выветривании, ведут к снижению прочностных и де­формационных свойств пород. Вторые, наоборот, способствуют повы­шению устойчивости массивов горных пород, а в результате «залечива­ния» трещин и процесса литификации горных пород происходит улуч­шение их прочностных и деформационных свойств.

В настоящее время производственная деятельность человека ста­ла крупнейшей геологической силой и может приводить к возникнове­нию геологических процессов различного характера. При этом важно, чтобы вновь возникшие инженерно-геологические процессы не препят­ствовали рациональному использованию геологической среды.


Каталог: Library -> %D0%A3%D1%87%D0%B5%D0%B1%D0%BD%D0%B8%D0%BA%D0%B8 -> %D0%A1%D0%BF%D0%B5%D1%86.%20%D0%A1%D1%82%D1%80%D0%BE%D0%B8%D1%82%D0%B5%D0%BB%D1%8C%D1%81%D1%82%D0%B2%D0%BE
Library -> Синдром эмоционального выгорания 612. 8: 616. 012. 043: 615. 5 В161 Вальдман, А. В
Library -> Навчально-методичний посібник з клінічної фармації для студентів фармацевтичного факультету заочної форми навчання для спеціальності
Library -> Учебно-методический комплекс дисциплины экономическая безопасность Для студентов экономического факультета
%D0%A1%D0%BF%D0%B5%D1%86.%20%D0%A1%D1%82%D1%80%D0%BE%D0%B8%D1%82%D0%B5%D0%BB%D1%8C%D1%81%D1%82%D0%B2%D0%BE -> Эффективное делопроизводство Введение
%D0%A3%D1%87%D0%B5%D0%B1%D0%BD%D0%B8%D0%BA%D0%B8 -> Реферат по теме: "Биологические ритмы и работоспособность"
%D0%A3%D1%87%D0%B5%D0%B1%D0%BD%D0%B8%D0%BA%D0%B8 -> Двигательная активность в жизни человека 4 Влияние оздоровительной физической культуры на организм
%D0%A3%D1%87%D0%B5%D0%B1%D0%BD%D0%B8%D0%BA%D0%B8 -> Этиология и патогенез. 2 Лечение и методы физической терапии 3
%D0%A3%D1%87%D0%B5%D0%B1%D0%BD%D0%B8%D0%BA%D0%B8 -> Необходимость активного отдыха Ежедневный отдых


Поделитесь с Вашими друзьями:
  1   2   3


База данных защищена авторским правом ©zodorov.ru 2017
обратиться к администрации

    Главная страница