Похожие презентации:
Общие сведения о инженерной геологии. Лекция 1
1.
Лекция 1ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ О ИНЖЕНЕРНОЙ ГЕОЛОГИИ
2013
Общие сведения о геологии и планете Земля
1
2.
• Знакомая картина? Именно так нередко выглядятдороги не только в Красноярске, но и по всей России,
не смотря на то, что на «ямочный» ремонт тратятся
миллиарды рублей! А в чем причина? Основная
проблема заключена в РАЗМЫВЕ ДОРОГ НЕ
СВЕРХУ, А СНИЗУ (СУФФОЗИЯ, А УЖЕ ВСЛЕД ЗА
НЕЙ ЭРОЗИЯ!).
Общие сведения о геологии и планете Земля
2
3.
• А Так нередко выглядят бетонные бордюры идорожное покрытие уже через несколько лет
после их установки и укладки асфальта.
4.
• Все чаще мы слышим в выпусках новостей, что водворе жилого дома провалился мусоровоз или
появились трещины на фасаде здания. Провалы
тротуарной плитки, особенно вблизи колодцев
ливневой канализации, стали частью обычного
городского пейзажа.
5.
Общие сведения о геологии и планете Земля5
6.
• А ИНОГДА ПАДАЮТ ОПОРНЫЕСТЕНЫ
Общие сведения о геологии и планете Земля
6
7.
• 2 АВГУСТА 2013 года стена высотой 2 м обрушилась в районеост. «Космос». Длина обрушения составила примерно 25 м. Под
завалом лежит искореженный автомобиль ВАЗ-2109.
Общие сведения о геологии и планете Земля
7
8.
• Могут появиться провалыОбщие сведения о геологии и планете Земля
8
9.
• Трещины в стенах зданийОбщие сведения о геологии и планете Земля
9
10.
• Из курса «Геология Вы узнаете:• Всегда ли в этом виноват человек
• Об опасных геологических процессах
• О том как их учитывать при
строительстве зданий и сооружений,
прокладке дорог предотвращать
некоторые их последствия
• О том как устроена наша планета –
НАШ ОБЩИЙ ДОМ и многом другом…
Общие сведения о геологии и планете Земля
10
11. План лекции
1. Общая инженерная геология2. Задачи инженерной геологии
3. Земля как космическое тело, строение
и состав Земли.
4. Происхождение и история развития
Земли. Геохронологическая шкала
Общие сведения о геологии и планете Земля
11
12.
Геология – одна из фундаментальныхобластей научного знания.
Название ее образовано от греческих слов
«Гея» - земля и «логос» - знание.
13.
• Современная геология – обширныйраздел естествознания, объединяющий
множество тесно связанных между собой
самостоятельных научных дисциплин.
14.
• Вулканология – наука о деятельностивулканов
15. Сейсмология
• Изучает ипытается
прогнозировать
землетрясения
16. Геоморфология
• Изучает происхождение форм земнойповерхности
(рельеф) и закономерности их образования
17.
Стратиграфия – изучает последовательность иусловия образования осадочных горных пород
18.
Палеонтология (и палеоботаника) – науки оразвитии органического мира Земли в геологическом
прошлом.
19. Геофизика
• Изучает с помощьюприборов
физические
свойства Земли:
магнитные,
плотностные,
электрические,
гравитационные и
др.
19
20.
• Но наиболее важными для Васявляются общая инженерная геология
Общие сведения о геологии и планете Земля
20
21. Инженерная геология
• Заботится о том, чтобы не рушилисьздания, не проваливались дороги и
тротуары
Общие сведения о геологии и планете Земля
21
22. Гидрогеология
• Изучаетподземные воды,
их происхождение,
динамику,
распределение в
земной коре, их
химическую и
механическую
деятельность
22
23.
Практическое применение геологии1. Поиски месторождений полезных ископаемых
24.
25.
3.Прогнозированиеи предупреждение
опасностей,
связанных с
природными
геологическими
процессами
26.
2. Определениегеологических
условий при
строительстве зданий и сооружений, дорог является
одной из главных задач ИНЖЕНЕРНОЙ
ГЕОЛОГИИ
27.
• ИНЖЕНЕРНАЯ ГЕОЛОГИЯ –наука остроении, свойствах и динамике
геологической среды в связи с
инженерно-хозяйственной
деятельностью
Общие сведения о геологии и планете Земля
27
28.
• ЗАДАЧИ ИНЖЕНЕРНОЙ ГЕОЛОГИИ:• 1. Исследование современного состояния и
закономерностей формирования инженерногеологических условий
• 2. Прогнозирование их изменений в процессе
инженерно-хозяйственной деятельности
• 3.Инженерно-геологическое обоснование
защитных мероприятий, обеспечивающих
рациональное освоение территории и охрану
окружающей среды
Общие сведения о геологии и планете Земля
28
29.
• МЕТОДЫ ИНЖЕНЕРНОЙ ГЕОЛОГИИ:• 1. Полевые наблюдения
• 2. Полевые и лабораторные эксперименты
• 3. Моделирование природных и техногенных
геологических процессов
• 4. Аналитические расчеты
• 5. Режимные стационарные наблюдения
• 6. Дешифрирование аэро- и космоснимков
Общие сведения о геологии и планете Земля
29
30.
• РАЗДЕЛЫ ИНЖЕНЕРНОЙ ГЕОЛОГИИ:• - Грунтоведение (изучает состав, строение и
свойства грунтов, закономерности их формирования
и изменения в процессе инженерно-хозяйственной
деятельности человека
• - Инженерная геодинамика (изучает механизм,
геологические причины ых стри закономерности
развития природных и техногеных процессов в связи
с инженерно-хозяйственной деятельностью)
• -Региональная инженерная геология (исследует
строение и свойства геологической среды различных
регонов, городских агломераций и т.д)
Общие сведения о геологии и планете Земля
30
31.
• Инженерная геология наиболее тесносвязана с ГРУНТОВЕДЕНИЕМ И
МЕРЗЛОТОВЕДЕНИЕМ
Общие сведения о геологии и планете Земля
31
32.
Земля в космическом пространстве,33.
Галактика Млечного Пути – звездноескопление, к которому принадлежит и солнце
34.
Основной компонент Солнечной системы – Солнце,на долю которого приходится 99,87% ее общей массы.
35.
Планеты – второй по значимости компонент вСолнечной системе.
36.
Спутники планет отличаются тем, что вращаются ненепосредственно вокруг Солнца, а вокруг планет.
37. Малые космические тела: кометы, астероиды, метеориты
38.
Метеориты – небольшие космические тела, падающиена поверхность нашей планеты.
39. Характеристики Земли
2. Земля как космическое телоХарактеристики Земли
• Диаметр
• Масса
• Плотность
• Площадь
• Объем
• Период обращения
– 12756 км
– 5,98x1024 кг,
– 5510 кг/м3,
– 510млн. км2,
– 1,083x1012 км3
– 365,26 суток
Общие сведения о геологии и планете Земля
39
40. Форма Земли
41. Строение и состав Земли
В строении Землиотчетливо проявлены
элементы
вертикальной
расслоенности.
Внутренние
оболочки Земли:
1. Литосфера
2. Мантия
(верхняя и нижняя)
3. Ядро (внешнее и
внутреннее)
41
42. Земная кора
• Толщина земной коры –от 5-10 км подокеанами до 70 -75 км под высочайшими
горными системами
43. Химический состав земной коры и гидросферы
44.
3 мл.н летназад
65 мл.н лет
назад
200 мл.н лет
назад
400 мл.н лет
назад
530 мл.н лет
назад
2,5 млрд. лет
назад
Геохронологическая шкала
4,5 млрд. лет
назад
45. Далекое прошлое нашей планеты
• Возраст нашей планеты по современнымоценкам составляет около 4,5 миллиардов
лет. Но большую часть этого времени Земля
была совершенно не похожа на хорошо
знакомую Вам.
46. АРХЕЙ (закончился 2,5 миллиарда лет назад)
47. Земля 2,5-1,65 миллиарда лет назад (РАННИЙ ПРОТЕРОЗОЙ)
Типичный пейзаж РАННЕГО ПРОТЕРОЗОЯ.48.
Первые жители Земли49. ПОЗДНИЙ ПРОТЕРОЗОЙ (РИФЕЙ) - КАЙНОЗОЙ (ЧЕТВЕРТИЧНЫЙ ПЕРИОД) (1миллиард 650 миллионов лет назад – наши дни)
• Состав океанов приближается ксовременному. В атмосфере Земли
появляется свободный кислород в
количестве, достаточном для формирования
озонового слоя и дыхания живых
организмов
50. Земля 1650 – 650 миллионов лет назад (ПОЗДНИЙ ПРОТЕРОЗОЙ – Рифей)
Рифейские строматолиты и их современные аналоги51. Земля 650 -535 миллионов лет назад (Вендский период)
Ведское море52. Земля 535- 500 миллионов лет назад (Кембрийский период )
География53. Земля 535- 500 миллионов лет назад (Кембрийский период )
Кембрийское море54. Земля 500 – 410 миллионов лет назад (Ордовикский и Силурийский периоды)
55. Земля 500 – 410 миллионов лет назад (Ордовикский и Силурийский периоды)
56. Земля 410-360 миллионов лет назад (Девонский период)
57. Земля 410-360 миллионов лет назад (Девонский период)
58. Земля 360-286 миллионов лет назад (Каменноугольный период)
59. Земля 360-286 миллионов лет назад (Каменноугольный период)
60. Земля 286 -248 миллионов лет назад (Пермский период)
61. Земля 286 -248 миллионов лет назад (Пермский период)
62.
• МЕЗОЗОЙСКАЯ ЭРА• Земля 248 – 65 миллионов лет
назад (Триасовый, Юрский и
Меловой периоды)
63.
64. МЕЗОЗОЙСКАЯ ЭРА
65. КАЙНОЗОЙСКАЯ ЭРА Земля 65 – 0 миллионов лет назад (Палеогеновый, Неогеновый и Четвертичный периоды)
66. ОПАСНЫЕ ГЕОЛОГИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ
• ЭНДОГЕННЫЕ ГЕОЛОГИЧЕСКИЕПРОЦЕССЫ
67.
К эндогенным геологическимпроцессам относятся те, источником
которых является внутренняя энергия
Земли.
68.
ВУЛКАНИЗМВ результате извержений вулканов центрального типа образуются тела
сравнительно небольших размеров, а при извержениях трещинного типа –
очень крупные тела.
69.
70.
2. Формы залегания магматических породМорфология эффузивных тел
71. ЗЕМЛЕТРЯСЕНИЯ
- мгновенноевысвобождение энергии за
счет разрыва горных пород
в некотором объеме земной
коры или верхней мантии
72.
73.
Эндогенные геологические процессы74.
Землетрясение в Японии 5Лекция 12.
Землетрясения
74
75. Причина землетрясений
• Неупругие тектонические деформации вземной коре и верхней мантии
Лекция 12.
Землетрясения
75
76. Землетрясения
•ОЧАГ - объем пространства в недрах Земли,где возникает землетрясение
•ГИПОЦЕНТР (или ФОКУС) - условный центр
очага на глубине
•ЭПИЦЕНТР - проекция гипоцентра на
поверхность Земли
Лекция 12.
Землетрясения
76
77.
Лекция 12.Землетрясения
77
78. Интенсивность сейсмического эффекта
Оценивается подвум шкалам:
• МедведеваШпонхойераКарника MSK-64
(12 баллов) принята в России
• Шкала Рихтера (в
магнитуде – 10
баллов)
4
79. Шкала MSK-64 (в баллах)
• 1-3 • Слабые• 4-5 • Ощутимые (качание люстр, трещины стен)
• Сильные (разрушаются ветхие постройки)
• 6-7
• Разрушительные (частично разрушаются
• 8
прочные здания, падают фабричные
• 9
• 10
• 11
• 12
трубы)
Опустошительные (разрушается
большинство зданий)
Уничтожающие (разрушаются мосты,
образуются оползни, обвалы)
Катастрофические (разрушаются все
сооружения, изменяется ландшафт)
Губительные катастрофы (меняется
рельеф на больших площадях)
80.
Магнитуда землетрясенийпо Чарльзу Ф. Рихтеру
это десятичный логарифм отношения
максимальных амплитуд сейсмических
волн данного землетрясения к
амплитуде таких же волн некоторого
стандартного землетрясения (Ax):
M=lg (A/Ax)
81. Регистрация землетрясений
• Производится специальнымиприборами – сейсмографами.
Сейсмические волны могут быть зафиксированы специальными
приборами – сейсмографами. Та часть сейсмографа, которая
непосредственно записывает сейсмограмму, называется сейсмометром
и состоит из маятника, соединенного с самописцем, осуществляющим
запись колебаний. Расшифровка сейсмограмм в интерпретации и
фиксировании точного времени прихода различных волн P, S, L и R.
82. Цунами
Если землетрясение происходит в океане, над егоэпицентром при внезапном вертикальном
смещении дна во всей массе воды возникают
своеобразные подводные волны, двигающиеся со
скоростью до 800 км/час во все стороны от
эпицентра. В открытом океане они практически
незаметны, но с приближением к пологому берегу
образуется водяная стена высотой до 15 м. В
1996 г. цунами на Японском побережье погубило
26 тыс.чел.
83.
Цунами84. ОПАСНЫЕ ГЕОЛОГИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ
• ЭКЗОГЕННЫЕ ПРОЦЕССЫ85.
К экзогенным геологическимпроцессам относятся процессы,
происходящие на поверхности Земли
Эндогенные геологические процессы
85
86. 1. Классификация процессов
1. Выветривание – разрушение горныхпород под воздействием
разнообразных экзогенных факторов.
2. Денудация – снос, удаление
продуктов разрушения с места их
образования.
Экзогенные процессы
86
87. Современные природные геологические процессы
-Выветривание:-Физическое
-Химическое
-Органическое
Денудация
Транспортировка
обломочного материала
и его накопление
88. Выветривание
89. Выветривание
- процесс разрушения и изменениягорных пород и минералов на земной
поверхности и вблизи от неё под
влиянием солнечной радиации, воды,
воздуха и жизнедеятельности
организмов.
Экзогенные процессы
89
90.
2. ВыветриваниеВ зависимости от набора агентов и
характера воздействия, можно
выделить три типа выветривания:
А. физическое,
Б. химическое,
В. органическое (биогенное).
Экзогенные процессы
90
91.
• Физическое выветривание распространено в сухих ихолодных областях. В результате физического
выветривания происходит механическое раздробление
массивной горной породы. Главным фактором процесса
являются резкие колебания температуры
92. А. Физическое выветривание
2. ВыветриваниеА. Физическое выветривание
– разрушение горной породы под
воздействием солнечной радиации и
температурных колебаний.
В результате изначально монолитная
горная порода дезинтегрируется –
распадается на обломки.
Распространяются на небольшую
глубину – до 20-30 метров.
Экзогенные процессы
92
93.
2. ВыветриваниеЭкзогенные процессы
93
94.
2. ВыветриваниеПроцессы физического выветривания
проявляются с различной
интенсивностью в зависимости от
сочетания внешних условий, к числу
которых относятся:
• климат,
• растительный покров,
• рельеф.
Экзогенные процессы
94
95. Б. Химическое выветривание
2. ВыветриваниеБ. Химическое выветривание
– является результатом химических
взаимодействий горных пород с
атмосферными газами, водой и
растворёнными в ней веществами.
Ведущий фактор – поверхностные
и подземные воды, содержащие
растворённые кислород и другие
химически активные вещества.
Экзогенные процессы
95
96.
97.
98. В. Органическое (биогенное) выветривание
2. ВыветриваниеВ. Органическое (биогенное)
выветривание
- разрушение горных пород под воздействием
живых организмов
Экзогенные процессы
98
99.
Все эти процессы опасны для людей,потому что затрагивают не только
горные породы, но и созданные
человеком искусственные материалы
(бетон, кирпич, асфальт).
100. Морозное выветривание
101.
102.
103.
104.
105.
106.
• Элювий – продукты разрушения горных пород,оставшиеся на месте своего образования. Состав
– дресва и щебень
107. Склоновые процессы
• Основными агентами транспортировки обломочногоматериала являются сила тяжести и поверхностные
водотоки. Перенос под действием силы тяжести
происходит на склонах.
108.
3. Осадочные процессыВ результате
деятельности
склоновых процессов
формируются:
• делювий –
возникает за счет
смывания частиц
выветрелой породы
струйками дождевой
воды,
• коллювий –
возникает за счет
обвально-осыпных
явлений на склонах.
Экзогенные процессы
108
109.
Склоновые процессы (обвалы, оползни)110.
• Оползни и микрооползни наиболее частонаблюдаются на переувлажненных северных
склонах
111. Склоновые процессы
• наиболее активно дефлюкционные процессы протекают весной.В это время года подпочвенные грунты накапливают большое
количество влаги, появившейся после таяния снега.
Перенасыщенный водой грунт легко оплывает под собственной
тяжестью.
112. Склоновые процессы
• Чаще всего на склонах формируются микрооползни снебольшой (десятки сантиметров) амплитудой смещения по
горизонтали и вертикали и чёткими трещинами отрыва в
тыловой части, протяжённостью до нескольких метров.
Наиболее крупный свежий оползень в верховьях лога
Пещерного
113.
• Коллювий – обвально-осыпные отложения (щебень, глыбы)• Развит на крутых сухих южных склонах. Обвальные процессы
усиливаются в результате строительства дорог (Николаевская
Сопка)
114. Склоновые процессы
Осыпные процессы могут активизироваться под воздействием техногенных
факторов. Так, на южном склоне горы Николаевская сопка, подрезанном
автомобильной дорогой проявлено более интенсивное физическое
выветривание вулканических пород, и продукты разрушения осыпаются вниз по
склону.
115. Б. Поверхностные воды
3. Осадочные процессыБ. Поверхностные воды
Любые
поверхностные
воды (реки,
озера, болота,
моря) производят
работу по
разрушению
горных пород и
продуктов их
выветривания.
Экзогенные процессы
115
116. Эрозия – размыв рыхлого материала и скальных горных пород текучими водами. Наиболее значимую эрозионную работу осуществляют
3. Осадочные процессыЭрозия – размыв рыхлого материала и
скальных горных пород текучими водами.
Наиболее значимую эрозионную работу
осуществляют постоянно действующие водные
потоки – реки.
Донная эрозия
развивается
вглубь. В
результате этого
вида эрозии река
врезается в
подстилающие её
отложения и
горные породы,
русло её
Экзогенные процессы
116
117.
3. Осадочные процессыБоковая эрозия
развивается из-за
того, что река
подмывает
поочерёдно то
правый, то левый
берег.
Формируются
поперечные
изгибы русла –
меандры.
Экзогенные процессы
117
118.
3. Осадочные процессыОтложения,
накапливающиеся
в речных долинах
в результате
деятельности
речных потоков,
называются
аллювием.
Экзогенные процессы
118
119.
120.
• На территории г. Красноярска аллювий слагает 6 террас,образованных современным Енисеем относительной высотой
до 80 м над руслом. Ранее выделявшиеся, более высокие
террасы, являются реликтами древней долины пра-Енисея,
которые перекрыты глинистым чехлом озерных отложений
121. Современный аллювий на разных участках русла имеет различный состав
• На участках сбыстрым течением –
гравийно-галечный
На участках со
спокойным течением
– песчано-илистый
122. Г. Временные водотоки
3. Осадочные процессыГ. Временные водотоки
– формируются после
сильных дождей или
во время таяния снега,
и быстро прекращают
своё существование.
Экзогенные процессы
122
123.
3. Осадочные процессыВ результате
деятельности
временных
водных потоков
формируется
пролювий.
Экзогенные процессы
123
124. Современные пролювиальные отложения
• Часто в составе современного пролювия обнаруживаютсяобломки кирпича, куски бетона. В логу Широком отложения
временных водотоков, накапливающиеся по обочине дороги,
представлены несортированной смесью щебнисто-песчаноглинистого материала и пластиковых бутылок.
125.
3. Осадочные процессыВ результате
деятельности
временных потоков
образуются такие
формы рельефа как
промоина, овраг,
конус выноса.
Экзогенные процессы
125
126. Эрозионные процессы
• С эрозией под действием постоянных и временныхводотоков связано образование промоин и оврагов.
Один из наиболее крупных оврагов Академгородка
находится недалеко от Института физики в районе
автобусной остановки «Лесная».
• Примерная ширина оврага – 40-50 м, глубина около
15-20 м
127.
• Эрозионная деятельность временных потоков можетпредставлять опасность для сооружений. Пример –
размыв ими дороги в логу Широком
128.
3. Осадочные процессыДеятельность озёр
заключается в
разрушении берегов,
транспортировке и
обработке
поступающего с
берегов и приносимого
реками обломочного
материала и в
накоплении осадочного
материала на дне
озёрных котловин.
Экзогенные процессы
128
129.
3. Осадочные процессыДеятельность
болот заключается,
главным образом, в
накоплении
специфических
болотных отложений
– торфа.
Экзогенные процессы
129
130.
3. Осадочные процессы• Торф представляет
собой продукт
неполного разложения
остатков болотных
растений в условиях
избыточной влажности
и ограниченного
доступа кислорода.
Экзогенные процессы
130
131.
3. Осадочные процессыГеологическая деятельность моря
проявляется в разрушительной работе волн,
цунами, приливно-отливных движений воды
Экзогенные процессы
131
132. В береговой зоне активно проявляется разрушительная работа моря - абразия
3. Осадочные процессыВ береговой зоне активно
проявляется разрушительная
работа моря - абразия
Экзогенные процессы
132
133. Происхождение подземных вод и их классификация
133134. Происхождение подземных вод и их классификация
• Отрасль геологии, предметом которойявляется изучение подземных вод,
условий их образования, миграции,
геологической деятельности,
называется гидрогеологией.
134
135. Происхождение подземных вод и их классификация
• Главный источник образованияподземных вод - атмосферные осадки.
Большая часть дождевой и талой воды
стекает в ручьи, реки и озёра, часть
выпивается растениями и животными
или испаряется. Но другая часть
просачивается вниз и попадает в
пористые или трещиноватые горные
породы.
135
136. Происхождение подземных вод и их классификация
• Пополнение подземных вод происходити из недр нашей планеты. Вода,
выходящая из глубин Земли
называется ювенильной. Она
образуется непосредственно из
водорода и кислорода, выделяющихся
из магмы
136
137. Классификация подземных вод
• Обычно подземная вода свободноциркулирует в толще горных пород.
Такая вода называется свободной.
137
138. Классификация подземных вод
• Однако существует и вода, удерживаемая вокругчастиц горной породы и неспособна к
самостоятельному движению. Она называется
связанной водой. Особенно много такой бывает в
глинах и торфах
138
139. Классификация подземных вод
• Один кубический метр глины может содержать дотонны воды. Отнять такую воду можно только при
высокой температуре (более 100оС);
139
140. Водопроницаемость горных пород
По степени проницаемости горные породыподразделяются на 3 группы:
• - водопроницаемые : пески, гравий, галечники, а
также трещиноватые песчаники, и другие скальные
породы, растворимые породы;
141. Водопроницаемость горных пород
• - слабопроницаемые – супеси,суглинки, лесс;
141
142. Водопроницаемость горных пород
• водоупорные (водонепроницаемые) –глины, нетрещиноватые массивные
кристаллические и сцементированные
горные породы.
142
143. Классификация подземных вод по характеру залегания
• Схема залегания грунтовых вод: 1- верховодка(водоносный временный горизонт), 2 – локальный
водоупор, 3 – водоносный горизонт, 4 – водоупорный
горизонт; 5 – зеркало грунтовых вод, 6 - река, 7 –
аллювий, 8 - родник (по Н.В.Короновскому, 2002)
143
144. Классификация подземных вод по характеру залегания
• - верховодка – воды самые близкие кповерхности (метры) и ограниченные по
площади. По происхождению они
инфильтрационные и конденсационные, а
также свободные и гравитационные.
Находясь ниже зоны почвенных вод, они
часто располагаются в толщах практически
сухих пород. Но если в этой толще имеются
прослои или линзы водоупоров, то во
влажные сезоны года на них надолго
задерживается некоторое количество воды.
144
145. Классификация подземных вод по характеру залегания
• Грунтовые воды – залегают на первом отповерхности водоупорном горизонте. Эти
воды безнапорны, т.е. имеют свободный
уровень (зеркало грунтовых вод), который
может подниматься или опускаться в
зависимости от количества поступающей
воды. Питание их смешанное (атмосферные
осадки, конденсация водяных паров, речные
и озёрные воды).
145
146. Классификация подземных вод по характеру залегания
• Артезианские воды залегают нижегрунтовых, между двумя водоупорными
слоями. Они всегда имеют область
питания, область напора и область
разгрузки.
146
147. Классификация подземных вод по характеру залегания
• Артезианские напорные воды: 1 – водоносныйгоризонт, 2 – водоупорный горизонт, 3 фонтанирующая скважина, 4 – осадки, I=h/l –
напорный градиент (по Н.В.Короновскому, 2002).
Эндогенные геологические процессы
147
148. Химический состав подземных вод
Среди них выделяют:- пресные – менее 1 г/л
- солоноватые - от 1 до 10 г/л;
- соленые - от 10 до 50 г/л;
- рассолы - свыше 50 г/л.
Эндогенные геологические процессы
148
149. Химический состав подземных вод
По преобладающим анионамвыделяются воды:
1) гидрокарбонатные,
2) сульфатные;
3) хлоридные;
4) воды сложного состава.
Эндогенные геологические процессы
149
150. Жесткость воды
• Жесткость воды определяется поконцентрации MgSO4, CaSO4,
Ca(HCO3)2.
Эндогенные геологические процессы
150
151. Жесткость воды
• Группы воды по жесткости, мг-экв(По О.А. Алекину)
• Очень мягкая – до 1,5
• Мягкая - 1,5 – 3
• Умеренно жесткая
3–6
• Жесткая
6–9
• Очень жесткая
- более 9
Эндогенные геологические процессы
151
152. Реакция воды:
• выражается показателем pH• pH=7 – нейтральная
• pH<7 - кислая
• pH>7 – щелочная
Эндогенные геологические процессы
152
153. Агрессивность вод
• Обусловлена присутствием ионовводорода и гидроксила, свободной
углекислоты, сульфатов, хлоридов,
магния и растворенных газов
(например, сероводорода).
• Различают несколько видов агрессии.
Эндогенные геологические процессы
153
154. Агрессивность вод
• Агрессивность выщелачивания• Определяется по величине
карбонатной жесткости воды. Вода
считается агрессивной по отношению к
бетону при карбонатной жесткости
свыше 0,54 – 2,14 мг-экв, в зависимости
от типа цемента в составе бетона.
Эндогенные геологические процессы
154
155. Агрессивность вод
• Агрессивность общекислотная• Определяется по pH.
• Вода считается агрессивной для всех видов
цемента в пластах высокой проницаемости:
• - а) при рН<7 и карбонатной жесткости
больше 9,6 мг-экв/л;
• - б) при рН<6,7 и карбонатной жесткости
больше 8,6 мг-экв/л;
• Для слабопроницаемых пластов вода
считается агрессивной при рН<5.
Эндогенные геологические процессы
155
156. Температура подземных вод
• По температуре различают: холодные– до 20оС; теплые - 20-42оС; горячие –
более 42оС.
Эндогенные геологические процессы
156
157. Направление и скорость движения подземных вод
• Для решения многих задач, в томчисле, проектирования и строительства
инженерных сооружений необходимо
точно знать направление и скорость
движения подземных вод.
• Направление движения подземных вод
легче всего определяется по картам
гидроизогипс (либо гидроизопьез).
Эндогенные геологические процессы
157
158. Направление и скорость движения подземных вод
• Скорость фильтрации (v) подземныхвод можно определить, зная
коэффициент фильтрации (k) и
величину напорного градиента (I):
• V=kI
• Действительную скорость движения
подземных вод (Vд) можно определить,
зная активную пористость пород (n):
• Vд=v/n
Эндогенные геологические процессы
158
159. CУФФОЗИЯ
• Суффозия – вымывание и вынос мелкихобломков рыхлых пород, чаще всего
алевритовой и песчаной размерности
грунтовыми водами. Она особенно широко
проявляется в лессах, глинах, песках и
сопровождается проседанием поверхности с
образованием небольших суффозионных
воронок, западин и блюдец.
Эндогенные геологические процессы
159
160. Суффозия
• Наиболее разрушительным процессом,ведущим к появлению ям на дорогах и
преждевременному повреждению дорожных
покрытий является суффозия.
161. Знакомая картина, не правда ли?
Недаром говорят, что Российская дорога – это ямы,ухабы и лужи, связанные одним направлением.
162.
Регулярно мы слышим в выпусках новостей, чтово дворе жилого дома провалился автомобиль
или появилась очередная яма на не давно
отремонтированной
дороге. Кто виноват в
преждевременном
разрушении
дорожного
покрытия.
Но
всегда
виноваты
только
чиновники, строители и дорожные службы?
163.
Суффозия, как основная причинапреждевременного разрушения
дорожных покрытий .
164.
В естественных условиях суффозияразвивается сравнительно медленно, однако
под влиянием техногенных факторов её
скорость резко возрастает и отрицательно
сказывается на устойчивости дорог и
тротуаров.
165.
Фотография из ресурсов интернетаСуффозионные воронки хорошо заметны на
грунтовых просёлочных дорогах.
Асфальтированные же дороги могут скрыть
довольно крупные воронки, что представляет
серьёзную угрозу для транспорта и людей.
166.
Фотография из ресурсов интернета.Иногда в СМИ появляются сообщения о том,
что легковая или даже грузовая машина
провалилась под асфальт. Чаще всего это –
результат суффозии.
167.
Зимой происходит замерзание воды (а онапри этом расширяется) и на участках
переувлажненных грунтов образуются
мини бугры пучения.
168.
Застройка г. Красноярска проводиласьпреимущественно на поверхности террас р. Енисей,
которые сложены преимущественно песками,
супесями и суглинками, т.е. породами
благоприятными для возникновения суффозии
169.
Дорожные строители зачастую пытаютсяликвидировать только внешние проявления этих
разрушительных процессов - суффозионные воронки.
Это приводит к тому, что возникают новые ямы на не
давно отремонтированных дорогах. В первую очередь
следует выявить именно причину их возникновения,
и бороться уже непосредственно с самой причиной.
170.
12
3
Неэффективность «ямочного»
ремонта в случае засыпки
суффозионных воронок кирпичом
(1), бетонирования (2), с помощью
асфальтовых «заплаток» (3). На рис.3
видно, что меньше, чем через год
после такого ремонта в центре
«заплаток» вновь проявляются
суффозионные просадки грунта и
происходит разрушение асфальтового
171. CУФФОЗИЯ
• В естественных условиях суффозия развиваетсямедленно, однако под влиянием техногенных
факторов её скорость резко возрастает.
Суффозинеустойчивые породы – пески, супеси и
суглинки. Именно они слагают поверхность
высоких террас р. Енисей, и являются основанием
для строительства зданий и дорожных покрытий
на большей части г. Красноярска.
Эндогенные геологические процессы
171
172.
Эндогенные геологические процессы172
173.
Эндогенные геологические процессы173
174. Карстовые процессы
• Карст – процесс растворения породводой и образования в них пустот.
175.
Карстующиесяпороды:
-карбонатные
-гипсовые
-соляные
176. Карстовая система, созданная подземными водами, проникающими с поверхности
177. Проявления карстовых процессов в окрестностях г. Красноярска
• В окрестностях Красноярскапроявления карстовых процессов
можно обнаружить на разных участках,
на обоих берегах Енисея.
Эндогенные геологические процессы
177
178. Участок развития карста на Торгашинском хребте
179. Проявления поверхностного карста на Торгашинском хребте
180. Проявления карстовых процессов в окрестностях г. Красноярска
• Известняковая скала Арка со сквознымгротом
Эндогенные геологические процессы
180
181. Проявления карстовых процессов в окрестностях г. Красноярска
• На Торгашинском хребте известны 9 пещер, в томчисле сложнейшая четырехэтажная карстовая
Торгашинская пещера. Это одна из крупнейших в
Сибири пещер, ее глубина 162 метра. В пещере есть
висячие озера, разнообразные натечные отложения.
Основная ее особенность - труднопроходимость, что
делает пещеру ценной для спортивного
спелеотуризма. Торгашинская пещера образовалась
в неогене, и карстовые процессы в ней
продолжаются до настоящего времени
Эндогенные геологические процессы
181
182. Проявления карстовых процессов в окрестностях г. Красноярска
• На левом берегу Енисея проявлениякарста широко развиты в полосе ,
протягивающейся от Академгородка к
Удачному и дальше к реке Караульной.
Карстовые явления широко развиты в
пределах цоколя высоких террас
Енисея, в сложении которых большую
роль играют известняки и доломиты
нижнего кембрия
Эндогенные геологические процессы
182
183. Грот в логу Пещерном
В логу Пещерном особенно выделяется грот, длина, ширина и высотакоторого одинаковы – по 6,5 метра. Грот промыт подземными водами в
светлых массивных известняках.
184. Вход в пещеру
185. Колодец в логу Пещерном Вид сверху
186. Грот и карманы у Монастырской дороги
187. Карстовые процессы
• Карстовые процессы порождают серьёзныепроблемы. Образование и рост карстовых
полостей под основаниями зданий и
сооружений может привести к их
разрушению. Известны случаи, когда
различные сооружения целиком
проваливались в карстовые пустоты.
Поэтому любое строительство в областях
развития карста требует самых тщательных
предварительных инженерно-геологических
изысканий.
Эндогенные геологические процессы
187
188. Вечная (многолетняя) мерзлота
• Криолитозона - это зона вечной(многолетней) мерзлоты, где годовой
баланс температур – отрицательный. Она
занимает почти половину территории
России. За южную границу области
распространения
многолетнемерзлых
пород принята граница, где горные
породы имеют Оо температуру на
подошве слоя годовых колебаний.
189. Современное распространение мерзлоты на Земле1
190.
• Образование каменныхмногоугольников и
полигональных почв в
тундре - процесс
дифференциации при
вымораживании и
одновременном
образовании
морознобойных
трещин. В конечном
итоге вся поверхность
тундры разбивается на
многоугольники.
Полигональные
образования
характерны для
равнинных районов или
пологих склонов
Полигональный
структурный
грунт на Аляске4
191.
Схема образования грунтовых пятен: 1 - трещина всезонно-мерзлом слое;
грунт: 2 – сезонно- мерзлый, 3 – вечномерзлый, 4 – талый
(по Б.Н. Достовалову, В.А. Кудрявцеву)
Солифлюкционные
террасы в долине р.
Базаихи,
Красноярск.
Фото Е.А. Звягиной
Причиной солифлюкции
является то, что мерзлота
является водоупором и оттаявший
летом деятельный слой (грунт),
сильно насыщенный водой, может
течь, в процессе течения
происходит сортировка материала.
191
192. Хозяйственная деятельность в криолитозоне
Карьер трубки Удачная1192