- Экзогенные процессы

Лекция №11.

Экзогенные процессы.

Выветривание – совокупность физических, физико-химических и биохимических процессов разрушения гп. верхней части з.к. под влиянием климата газов атм. поверхностных и п.в. деятельностью организмов и техногенных факторов. Это один из масштабных геологических процессов оказывающий влияние на инженерную и хоз. деятельность человека. Он изменяет состав св-ва г.п. снижает их прочность и увеличивает деформацию размываемость. Выветривание вызвано рядом новых геодинамических П и Я эрозия, оползни, обвалы, сели, карст и т.д. влияет на устойчивость откосов бортов карьеров на основание фундамента. в результате выветривания. Образуется кора выветривания. Она делится на: на геологические типы, на основе тектонических движений по времени образования MZ и др. В разрезе к.в. выделятся сверху вниз. 1) дисперсная зона (глинистые породы, вторичные минералы, они легко разрушаются и ползают). 2) обломочная зона имеет сложное строение. Состав: продолжение физической дезинтеграции и частичного химического разложения г.п. В ней активно развиваются процессы эрозии осыпания и др. 3) трещинная зона. ее строение зависит от степени развития трещиноватости, гидрологического режима. Строение к.в. так же зависит от геоморфологических элементов местности на которых они развиваются. В ходе изучения процессов и продуктов выветривания решаются задачи: 1) определяется строение возраст закономерности распространения зон и горизонтов выветривания г.п. 2) оцениваются скорости процессов выветривания и сноса продуктов разрушения а так же изменение состояния и св-в г.п. во времени. 3) разрабатываются региональные схемы расчленения кор выветривания с оценкой физ-мех. и фильтрационных св-в г.п. 4) выясняется связь оползней, обвалов и др. с зонами выветривания. 5) выполняется оценка устойчивости выветренных г.п. в откосах. 6) определяются глубины съема выветренных г.п. в основании сооружений. 7) выбор методов технической мелиорации для улучшения св-в г.п. 8) использование выветренных г.п. в качестве строй материалов земных сооружений противофильтрационных экранов. Выбор методов разработки выветренных г.п. котлованов и карьеров. Скорости выветривания глинистые от 2 см. – 1м в год, осадочные от 5 – 12 см/год, инженерная и хоз. деятельность человека в большинстве случаев усиливает процессы выветривания. Методы борьбы с выветриванием. 1) устройство защитных покрытий из бетона, 2) обработка г.п. жидким стеклом и смолами, 3) нейтрализация агентов выветривания введением в г.п. минеральных солей, 4) осушение г.п. планировка территорий.

Мерзлотные процессы и явления.

Их развитие обусловлено влиянием климата они осложняют влияние условия строительства, устойчивости и эксплуатации строительства. 1) морозное пучение – это процесс увеличения объема грунта связанный с расширением находящейся в нем воды при замерзании выделяется лед объем пород увеличивается на 11%. Процесс протекает активно в рыхлых тонкодисперсных грунтах. Процесс протекает активно в рыхлых тонкодисперсных водонасыщеных грунтах. В результате на поверхности земли образуются бугры пучения высотой до 4 – 8м и 25 – 30м. Они деформируют дороги,  аэродромы, вымораживают столбы и т.д. основанные методы борьбы осушение меры по уменьшению глубины сезонного промерзания грунтов, заложение фундамента сооружений на глубину промерзания пород. 2) наледи – это скопление льда на поверхности земли в результате замерзания многократно излившихся поверхностных речных или п.в. Источник воды м.б. искусственный. Это откачки производственных вод, аварии на водоводах и коммуникациях. Формы и размеры наледи самые разнообразные. Наледи нарушают условия эксплуатации сооружений создают аварийные обстановки, блокируют трассы дорог, вызывают обводнение и затопление территорий выводят из строя здания и гидротехнические объекты. Методы борьбы связаны с предупреждением их образования. 3) термокартс – это воставание подземных льдов с последующим проседанием д.п и возникновение отрицательных форм рельефа в результате нарушения температурного режима в приповерхностных горизонтах г.п. Явления развито широко и представляет угрозу для сооружений известны многочисленные случаи деформации фундаментов. Методы борьбы прогнозирование их появления и предупреждение развития. 4) солефлюкция – это течение по склону оттаявшего переувлажненного высоко-пластичного грунта. Развивается локально меры предупреждения: закрепление склонов растительностью.

Геологические процессы связанные с деятельностью п.в.

1) Размывные – это механическое разрушение или эрозия и снос частиц несвязанных грунтов, слагающих д.п. временными водотоками в результате происходит сглаживание рельефа, возникают новые его формы и т.п. Развиваются такие вяления как оползни, обвалы и др. формируются сели или процессы размыва и затрудняется инжнерно-хоз. деятельность. Методы борьбы: создание систем водоотводов  закрепление склонов дерном и растительностью возведение инженерных сооружений техническая мелиорация, планировка д.п. организация противоселевых служб. Необходимо систематически проводить обследования по прогнозированию отрицательных явлений в связи с размывом г.п. и разработкой рекомендаций по их предотвращению.2) Селевые потоки – это временные потоки в горных породах насыщенные твердым материалом. От 50 до 1000 кг. на м³. Твердая фаза может превышать 50% объема селевой массы. Объемная масса селя достигает до 1,5 т/м³. Формы способствующие солеобразованию 1) климат с резкими перепадами температур и резкой сменой засушливых периодов и ливневых дождей. 2) наличие ледников, 3) расчлененный горный рельеф с крутыми склонами. 4) широкое развитие легкоразмываемых г.п. в зависимости от кол-ва и гранулометрического состава твердой фазы выделяется: водокаменные и грязекаменные сели высота 10 – 15м. скорость движения 10 – 12 мсек. Характерна повторяемость образования сели 2 – 4 года, катастрофических через 10 – 15 лет. Сели наносят большой ущерб. Повреждение инженерных сооружений, дорог, мостов, уничтожаются сельхоз угодия и населенные пункты. Методы борьбы: 1. запрещается на склонах вырубки лесов, выпас скота, создание отвалов и терриконов. 2. строительство специальных гидротехнических сооружений барьеров, селеловушек, селепроводов, направленных дамб и т.д. 3. укрепление русел рек и дополнительные лесопосадки. 4. регуляция стока гляциальных оз. 3) русловые процессы выражаются в донной и боковой эрозии и процессах аккумуляции. В результате разрушения дно водотоков подмывается берега, меняется строение речной долины, формируются поверхностные элементы рельефа. Для защиты берегов от разрушения выполняются работы по укреплению берегов склонов, скоростей и расхода воды. организуются стационарные режимные наблюдения, для прогнозирования аварийного состояния берегов и прилегающих территорий имеющих инженерные сооружения. 4) процессы абразии и сопутствующие аккумуляции процессы связанные с волноприбойной деятельностью вдоль берегов зоны мирового океана. В результате разрушаются берега и пляжи. Абарзия сопровождается оползнями и обвалами, осыпями, заболачиваются территории. Прилегающие к водохранилищам и др. методы борьбы: 1) возведение волнообразных стен, волноломов, молов, бунов. 2. отсыпка искусственных берегов подушек, гасящих волны т.е. создание искусственных пляжей. 3. сохранение сложившегося природного равновесия м/у морем и сушей. 4. сохранение естественных пляжей. Нельзя отложения пляжей использовать в строительных целях 5. проектирование портовых и береговых сооружений с учетом процессов абразии. 5) заболачивание территорий. развиваются на понижениях или ровных участках рельефа с избыточным увлажнением слабым поверхностным стоком и определенным гидрологическим режимом. Хозяйственная деятельность человека нарушает гидрологический, гидрогеологический режим, в результате чего происходит подтопление территорий с последующим заболачиванием. Эти негативные процессы развиваются в  черте городов и населенных пунктов, районах гидротехнических сооружений в том числе водохранилищ, неправильного проведения мелиорации и т.д. В России болота и заболоченные территории составляют 10% общей площади. Самое крупное – васюганское 50 000 км² или 5млн. га, болото содержит около 60% всех запасов торфа. В составе болотных отложений отличаются разные остатки торфа, они высоко сжимаемые и не могут служить основаниями сооружений осложнят освоение территорий. 1) осушение с помощью различных дренажных систем, 2) уменьшение площади болото искусственными намывами и насыпными грунтами. 3) отвод воды питающей болота и снижение уровня грунтовых вод. 4) предотвращение утечек воды из водоводов и различных коллекторов. 5) комплексное применение методов технической мелиорации для улучшения св-в грунтов. 6) разработка оптимального промышленно-техногенного круговорота воды, без его вредного воздействия на круговорот воды в природе. Введение инженерной геологии изысканий заболоченной территории осуществляется на основе указаний строительных норм и правил.

Бесплатная лекция: "Лекция 1" также доступна.

Гравитационные склоновые процессы и явления.

1) обвалы – это отделение блоковых г.п. вдоль крутых обрывов склонов и их последующее скатывание. Борьба: прогнозирование обвалоопасных склонно, искусственное обрушение неустойчивых глыб и участков. Цементирование трещин, закрепление склонов, возведение улавливающих рвов и траншей. 2) осыпи – это накопление образующееся при скатывании со склонов обломочных пород разного размера. По мере могут многократно приходить в подвижное состояние. Борьба закрепление подпорными системами. 3) оползни – это скользкие смещения на склонах блоков г.п. под действием собственного веса и влияние динамики сейсмичности и др. результатов. Борьба организация почвенного стока осушение участков развития склоновой дренажной системы, ограничение строительства, закрепление грунтов, травянистой и древо-кустарниковой растительностью, техническая мелиорация, запрещаются взрывные работы, ограничение коростного движения, планировка склонов, возведение набивных свай банкетов, организация стационарного противооползневого наблюдения, оценка устойчивости склонов. Гравитационными склоновыми процессами считаются сели и снежные лавины однако механизм образования селей связан с деятельностью почвенных вод и процессами склоновых эрозий. Снежные лавины – это особенные явления в гидросфере сезонного проявления и в частном виде не относятся к геологическим процессам.

Экзогенные процессы вызванные деятельностью атмосферы.

Связанные с разрушительной работой ветра. Дефлияция – выдувание г.п. – это процесс отрыва и выноса ветром мелких частиц грунта с поверхности массива. Методы борьбы: создание лесозащитной зоны и укрепление растительным покровом корразия – это разрушение поверхности грунта песчано-ветровыми струями меры борьбы – развитие растительного покрова. Эоловая аккумуляция – выражается в миграции под влиянием ветра и накоплении крупных масс песков и другого осадочного материала в формировании дюнного и барханного рельефа. методы борьбы: закрепление песков растительностью бетонными сооружениями возведением сооружений на лессовых грунтах. Необходимо предварительное уплотнение и укрепление грунта материалами технической мелиорации. 2) защита грунта от обводнености. 3) использование специальных типов фундаментов свайных до глубины устойчивого грунта. 4) использование конструкций  сооружении малочувствительных к неравномерной просадке.

Экзогенные процессы в связи с деятельностью человека и частично п.в.

1) карст – это характерные формы подземного и поверхностного рельефа пещеры, канавы, пустоты, воронки возникшие в результате растворения г.п. под влиянием главно-образующих подземных и п.в.широко развит в карбонатных толщах. При инженерно-геологических изысканиях выделяются территории по степени устойчивости  в зависимости от развития карста. Противокартсовые меры: 1. регуляция поверхностного и подземного стока с применением противофильтрационных завес. 2. искусственное уплотнение и укрепление г.п. 3. устройство свай глубинного заложения для укрепления оснований фундамента. 4. уменьшение веса сооружения ограниченностью этажей. Регулирование плотности застройки территорий. 2) суффозия – это механический размыв г.п. под действием фильтрации п.в. В результате изменяются водоносные св-ва г.п. нарушается работа дренажных систем деформируется основание фундамента. 1. комплекс мероприятий по уменьшению скорости подземных потоков, фильтрационной завесы и др. 2. устройство дренажной водопонижающей сети. 3) плывуны – это водонасыщение тонкодисперсные грунты легко переходящие в движение. Их состав песчано-алевритоглинистый с примесью органических ве-в. Плывуны затапливают котловины. Г.в и др. меры борьбы: закрепление грунтов методами технической мелиорации. Устройство систем водонепроницаемых перемычек. Замораживание плывунов.