- •ЧАСТЬ I. ОБЩИЕ ВОПРОСЫ
- •Введение. Основные задачи и значение инженерной геологии
- •Глава 1. Основные сведения о Земле
- •§ 1. Происхождение Земли
- •§ 2. Форма, масса и плотность Земли
- •§ 3. Строение Земли
- •ЧАСТЬ II. МИНЕРАЛЫ И ГОРНЫЕ ПОРОДЫ
- •§ 1.3. Метаморфические процессы минералообразования
- •§ 2. Строение минералов
- •§ 3. Химический состав минералов
- •§ 5. Классификация и распространенность минералов
- •§ 1. Структура и текстура горной породы
- •§ 2. Магматические горные породы
- •§ 3. Осадочные горные породы
- •§4. Метаморфические горные породы
- •ЧАСТЬ III. ОСНОВНЫЕ СВЕДЕНИЯ О ТЕКТОНИКЕ
- •§ 1. Колебательные движения земной коры
- •§ 2. Складчатые и разрывные движения
- •§ 3. Ненарушенное и нарушенное залегание горных пород
- •§ 1. Трещиноватость горных пород
- •§ 2. Геометрические элементы тектонических разрывов
- •ЧАСТЬ IV. ГЕОЛОГИЧЕСКАЯ ИСТОРИЯ ЗЕМЛИ
- •ЧАСТЬ V. ГРУНТОВЕДЕНИЕ
- •ЧАСТЬ VI. ПОДЗЕМНЫЕ ВОДЫ
- •Глава 1. Виды подземных вод
- •Глава 2. Химический состав подземных вод
- •Глава 3. Законы движения подземных вод
- •§ 1. Связь расхода и напора подземного потока
- •§ 2. Общие условия движения подземных вод
- •§ 3. Методы определения коэффициента фильтрации
- •Глава 4. Воздействие подземных вод на горные породы и грунты
- •§ 1. Гидростатическое и гидродинамическое давление в нескальных грунтах
- •§ 2. Явление плывунности
- •ЧАСТЬ VII. ИНЖЕНЕРНО-ГЕОЛОГИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ
- •Глава 1. Выветривание и связанные с ним явления
- •§ 1. Виды выветривания
- •§ 2. Меры борьбы с процессами выветривания
- •§ 3. Геологическая деятельность ветра
- •Глава 2. Геологическая деятельность атмосферных и поверхностных вод
- •§ 1. Виды речных долин и русловых отложений
- •§ 2. Методы борьбы с негативными последствиями геологической деятельности атмосферных и поверхностных вод
- •§ 1. Ледники, моря и озера. Защита берегов
- •§ 2. Неблагоприятные процессы и явления, возникающие на искусственных водохранилищах и меры борьбы с ними
- •Глава 4. Суффозия механическая и химическая. Плывуны. Методы борьбы с суффозией и плывунами
- •§ 1. Суффозия механическая и химическая
- •§ 2. Методы борьбы с суффозией и плывунами
- •Глава 5. Движение грунтов на склонах и откосах. Меры предупреждения и борьбы с оползнями
- •§ 1. Движение грунтов на склонах и откосах
- •§ 2. Меры предупреждения и борьба с оползнями
- •Глава 6. Процессы и явления, связанные с промерзанием и оттаиванием грунтов
- •Глава 7. Просадочные явления
- •Глава 8. Процессы и явления, возникающие в грунтах под сооружениями
- •ЧАСТЬ VIII. ИНЖЕНЕРНО-ГЕОЛОГИЧЕСКИЕ ИЗЫСКАНИЯ ДЛЯ СТРОИТЕЛЬСТВА
- •Глава 1. Стадии проектирования
- •Глава 2. Методы инженерно-геологических исследований
- •Глава 3. Инженерно-геологические исследования для гидротехнического строительства
- •БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
- •СОДЕРЖАНИЕ
125
Рис. 7.13. Устройство фильтрующего контрбанкета у склона с возможным образованием деляпсивного оползня.
Рис. 7.14. Противооползневая подпорная стенка: 1 – оставшаяся часть оползня; 2 – коренные породы.
Глава 6. Процессы и явления, связанные с промерзанием и оттаиванием грунтов
Мерзлыминазываютсяпороды, имеющиеотрицательнуютемпературу и содержащие включения льда. Породы, не содержащие льда, но, также, с отрицательной температурой, называются морозными.
Различаютсезонномерзлыепороды, промерзающиевзимнийпери-
од, и многолетнемерзлые – так называемая вечная мерзлота.
Глубиназимнегопромерзания(длясезонномерзлыхпород) зависит от температуры воздуха, продолжительности зимнего периода и теплопроводностипороды. Теплопроводностьпородыопределяетсяеепористостью и влажностью.
126
Верхний слой земли, испытывающий сезонное промерзание и оттаивание, называетсядеятельнымслоем. Мощностьдеятельногослоядля разных районов и различных пород неодинакова.
Призамерзаниигорныхпородпроисходитуменьшениеихобъемас образованиемморозобойныхтрещин. Вода, проникающаявэтитрещины итакжезамерзающая(известно, чтовода, замерзшаяпри0°С, увеличивается в объеме на 9%), расширяет и углубляет трещины. Это процесс мо-
розного выветривания.
Подземные(грунтовые) водыпризамерзаниигрунтасповерхности оказываютсявсжатомсостоянии, испытываютбольшоегидростатическое давлениеипрорываютсявсторонунаименьшегосопротивления– вкотлованы, дорожные выемки, к поверхности земли.
Выделяютследующиеявления, связанныеспромерзаниемиоттаиванием:
1.Наледиобразуютсяпривыходеводынаповерхность, чтосвязаносгидростатическимдавлениемприеезамерзании. Наледивозникают за счет поверхностных и подземных вод. Нередко образуются рядом с сооружениями, дорогами и могут их деформировать.
Борьба с наледями осуществляется следующими методами: - отвод поверхностных вод; - перехват и снижение уровня подземных вод;
- создание мерзлотных поясов; - снегозадержание.
2.Пучинами называют местные поднятия поверхности зимой и размягчения весной. Особенно характерны для автомобильных и железныхдорог, атакже– зданийисооружений, опирающихсянадеятельный слой. Возникновение пучин возможно при наличии двух условий: промерзания слоя грунта (дорожного полотна) и подтока к нему воды.
Борьбаспучинами, соответственно, заключаетсявотводеводыот промерзающегослояинедопущениипромерзанияэтогослоя(т.е. устройство теплоизолирующих слоев).
3.Явлениетеченияпочв(солифлюкция) заключаетсявразжижении почвы весной за счет таяния мерзлотного льда и перемещении ее вниз по склону (иногда – по очень пологому, крутизной 3-5°).
4.Явлениетермокарстахарактернодлявечномерзлыхпородизаключаетсявнарушениисплошностиповерхности, образованиипровалов
врезультатетаянияпогребенногольда. Приэтомобразуютсяпустоты(за счеттаянияльда), асповерхности– воронки, заполненныеводой(термокарстовые озера).
5.Морозноевыветриваниеописановышеисвязаносизменением состава и свойств пород в результате колебаний температуры.
127
Глава 7. Просадочные явления
Просадочные явления характерны для лессов. Лесс – осадочная горная порода. Типичный лесс представляет собой мягкий пылеватый суглинок, обладающийоченьбольшойпористостью(макропористостью).
Происхождениелессовещенедостаточновыяснено. Пооднойгипотезе (эоловой) лессы образуются путем переноса ветром пылеватых и глинистых частиц из пустынь; по другой (водно-ледниковой) – частицы перенесеныпотокамиталыхледниковыхвод; потретьей(элювиальной) – лессыобразуютсяврезультатепреобразованияглинистыхпородвусловиях сухого климата.
Еслиобразецкакого-либогрунтаиспытываетнекотороедавление (нагрузку), тоегообщийобъемиобъемпоруменьшается, аобъемскелета остается неизменным. Если затем, не снимая нагрузки, залить образец водой, то непросадочная порода останется неизменной, а просадочная – даст резкое уменьшение объема (и коэффициента пористости). Это происходит за счет уничтожения макропор – пор большого размера. Кроме того, в лессовых грунтах часто наблюдаются еще и послепросадочные деформации, если замачивание не прекращается (например, при строительстве каналов). Развитие послепросадочных деформаций связано с наличием в лессах медленно растворимых солей.
Пристроительственалессахпроводятрядмероприятийпозащите от просадок:
-уплотнение тяжелыми трамбовками;
-химическое или термическое закрепление;
-прорезка просадочной толщи и опирание сооружения на другие породы;
-предохранение основания от замачивания.
Глава 8. Процессы и явления, возникающие в грунтах под сооружениями
Сооружения оказывают сложное воздействие на горные породы, слагающие его естественное основание, часто значительно изменяя их. Этовоздействиеобусловленодавлениемотвесасооружения, действием насооружениегоризонтальныхсил(давлениеветранасооружение, воды
– наплотину, грунта– наподпорнуюстенку), динамическиминагрузками (механизмы, транспорт). Также, иногда, изменениесвойствпородоснования связано с изменением их теплового режима, а также – режима подземных вод.