Влияние деятельности человека на геологические процессы. Сравнение геологической деятельности человека и природных геологических процессов.
Конспект лекций по инженерной геологии
Направление 08.06.01 Техника и технологии строительства
Направленность - Основания и фундаменты, подземные сооружения
Лекция 1.Введение. Организация и планирование инженерно-геологических работ
Основные понятия об инженерно-геологическом обосновании строительства. Влияние деятельности человека на геологические процессы.
Введение. Задачей геологических исследований является получение исходных данных, необходимых для проектирования объектов водоснабжения и канализации: водозаборов, станций подготовки воды, трубопроводов, канализационных коллекторных тоннелей, очистных сооружений. Сложность и многообразие объектов водоснабжения и канализации, поверхностных, подземных, линейных, особая санитарная и экологическая ответственность предъявляют к геологическому обоснованию подобных объектов особые требования.
В процессе выполнения геологических исследований изучаются геологические, геоморфологические и гидрогеологические условия, современные инженерно-геологические процессы и явления, параметры водоносных горизонтов, свойства горных пород. Результаты изучения геологических условий позволяют выбрать место водозабора, лучшие участки для строительства и эксплуатации объектов, обосновать меры защиты природной среды от воздействия сооружаемых объектов и защиты объектов от природных процессов.
|
|
|
Материалы исследований позволяют сделать выводы о необходимости улучшения свойств грунтов методами технической мелиорации, составить представление о наличии строительных материалов.
Основные понятия об инженерно-геологическом обосновании
Строительства.
Геологические исследования для обоснования строительства (инженерно-геологические изыскания) заканчиваются инженерными выводами, в которых устанавливаются глубина заложения фундаментов и трубопроводов,
величина допустимого давления на грунт и давления грунта на заглубленные
объекты, прогнозируемые устойчивость сооружений, осадки. Инженерные
выводы из геологических исследований для обоснования подземных водозаборов и охраны подземных вод (гидрогеологических исследований) указывают водоносные горизонты, из которых возможен забор воды, причем указываются дебит скважин, химические и санитарные характеристики воды, меры по защите подземных вод от загрязнения существующими и вновь возводимыми объектами.
Организация и планирование инженерно-геологических работ
Исследования ведутся в основном до проектирования, но продолжаются и в период строительства путем сверки фактических данных при откопке котлованов, траншей, проходке тоннелей с материалами более ранних исследований. В случае необходимости назначаются дополнительные изыскания.
|
|
|
Геологические исследования могут потребоваться и в процессе эксплуатации
объектов в случае возникновения деформаций, иных отклонений эксплуатационных параметров, объектов от проектных.
Объем геологических исследований определяется стадией проектирования, сложностью обстановки, конструктивными характеристиками проектируемого объекта.
Проектирование объектов водоснабжения и канализации обычно валится в два этапа. На первом этапе, именуемом "Проектное задание", определяются местоположение объекта, его основные эксплуатационные параметры. Этому этапу проектирования соответствуют предварительныеинженерно-геологические исследования, результатом которых является карта инженерно-геологического районирования территории. На этом этапе проектирования и изысканий часто используется метод инженерно-геологических аналогий, то есть прогнозирование свойств грунтов и водоносных горизонтов осваиваемой территории по аналогии с хорошо изученными сходными по геологическому строению участками. На втором этапе проектирования (этап "Рабочее проектирование") составляются рабочие чертежи объектов, которые содержат детальные размеры фундаментов, элементов оборудования водозаборных скважин и т.д. Этому этапу соответствуют детальныегеологические исследования, которые должны обеспечить достаточно достоверную информацию о строении грунтовой толщи и о свойствах грунтов под каждым фундаментом, в месте расположения каждой эксплуатационной скважины проектируемого водозабора.
|
|
|
К районам с простыми инженерно-геологическими условиями относятся районы, сложенные горизонтально залегающими пластами, выдержанными по мощности и имеющими однородный литологический состав. Породы на отметках заложения фундаментов находятся в зоне аэрации, такие явления, как карст, оползни, просадки и другие, отсутствуют, В районах с условиями средней сложностипороды залегают линзообразно, не выдержаны по мощности, на отметках заложения фундаментов нередко обводнены. Местами наблюдаются карст, просадки, оползни и пр. Геологический разрез в районе со сложнымиинженерно-геологическим и условиями очень изменчивый.
Отмечается нарушенность залегания пород. В разрезе присутствуют прослои
|
|
|
и линзы пород с низкой несущей способностью. Породы обводнены, развиты
напорные воды. Широко развиты карст, просадки, оползни и пр.
Влияние деятельности человека на геологические процессы. Сравнение геологической деятельности человека и природных геологических процессов.
«Последние тысячелетия, и в особенности последний век, характеризуются все более возрастающим вмешательством человека в установившееся
в течение двух с половиной миллиардов лет квазистационарное состояние,
именуемое гармонией жизни в природе» [1]. Техническая деятельность человека сделалась мощным геологическим фактором, который массово проявляется при строительстве зданий и сооружений. В начале XIX века в городах проживало 2% населения Земли. В наше время эта доля достигает половины, а в некоторых странах 75-80% и более.
Согласно принятой геохронологии, мы живем в четвертичном периоде геологической истории, длительность которого оценивается от 700 тыс. лет
до 2,5-3,5 млн. лет. Четвертичный (ледниковый или антропогеновый) период
подразделяется на плейстоцен (греч. ‒ наибольший) и голоцен (греч. ‒ новый
(послеледниковый)).
Голоцен длится примерно 10200 лет. За это время происходили изменения в природе, отчасти и в геологической среде. Но никогда скорость их не достигала таких значений, как в последние века. Усилилось физическое и химическое выветривание горных пород (в Донецком бассейне мощность коры выветривания измеряется тысячами метров), увеличилось количество
обломочного материала (в бассейне Курской магнитной аномалии годовая
выработка горной массы превышает 50 млн. м3), возникли горно промышленные ландшафты Донбасса, Кузбасса, Кривого Рога, Курской магнитной аномалии, Урала, Хибин, Рура, Пенсильвании, Южного Уэльса и др. Значительные изменения претерпевает положение уровня грунтовых вод в связи со строительством водохранилищ, гидромелиорации, накопления подземных вод под застроенными территориями. Это приводит в интенсификации влажностных деформаций грунтов оснований сооружений.
Изменения рельефа при строительстве приводит часто к активизации гравитационных явлений: обвалов, оползней, селей.
Примеры процессов и явлений, как природных, так и техногенных, изменяющих геологическую среду, можно множить до бесконечности. Важно понимать их масштабы и связь с окружающей средой любого, даже самого малого, воздействия человека на нее [2]. Все получит отклик, все отзовется может быть не самым благоприятным для человека образом. «Техническая деятельность человека преследует часто только удовлетворение ближайших экономических и милитаристских интересов и не учитывает отдаленных инженерно-геологических и экологических последствий, и поэтому результаты некоторых его действий могут оказаться непредсказуемыми и катастрофическими для жизни на Земле» [1].
Задачей инженерно-геологического обоснования строительства является надежный прогноз взаимодействия сооружений с геологической средой.
Инструментами решения этой задачи являются, в первую очередь, наблюдения и эксперименты, затем ‒моделирование и расчеты. Все этапы решения должны быть диалектически связаны между собой. Опыт строительства и эксплуатации зданий и сооружений, инженерная практика в целом дают критерии правильности результатов.
Дата добавления: 2018-05-31; просмотров: 1465; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!