52. Сущность и конструкции дренажа.

Дренаж из полимербетонных плит

Дренаж из дырчатых плит с пористым полимербетоном

Дренажная плита

Дренаж из монолитного полимербетона

Дрена́ж (фр. drainage) — естественное либо искусственное удаление воды с поверхности земли либо подземных вод. Земля часто нуждается в отводе грунтовых либо ливневых вод для улучшения агротехники, строительства зданий и сооружений.

Дренаж (в строительстве) — метод сбора и отвода грунтовых вод от участка и сооружений с помощью системы дренажных труб, скважин, каналов, подземных галерей и других устройств.

Типы дренажа по конструктивным особенностям

Горизонтальный дренаж

Горизонтальный дренаж представляет собой систему трубчатых или галерейных дрен, канав и лотков. Трубчатые дрены — сочетание дренажных труб с одним или несколькими слоями фильтрующей обсыпки. Эти слои устраиваются для того, чтобы избежать заклинивания труб частицами осушаемого грунта. Для надзора за трубчатыми дренами сооружаются смотровые колодцы. Галерейные дрены — это трубы с большим поперечным сечением с отверстиями для приема воды и обсыпкой. Канавы применяют, главным образом, в небольших поселках, где допустимо поддерживать уровень грунтовых вод на глубине до 1,5 метра. В устойчивых грунтах канавы выполняются, как правило, в виде траншей с откосами, а в неустойчивых — конструкций из сборного железобетона.

Вертикальный дренаж

Вертикальный дренаж — система скважин, объединенных коллектором, через который вода откачивается насосным агрегатом или отдельным насосом на каждой скважине.

Комбинированный дренаж

Комбинированный дренаж — сочетание дрены и ряда самоизливающихся скважин.

Дренаж гидротехнических сооружений (плотины, шлюзы и другое)

Дренажные системы устанавливают, обычно, в низовой части гидротехнических сооружений. В земляных плотинах дренаж выполняют в виде различных устройств, например, таких, как:

• дренажная призма в низовом откосе;

• дренажный тюфяк внутри плотины;

• ленточный и трубчатый дренажи в её основании

53. Тектоническое движение земной коры.

Тектоническими нарушениями называются перемещения вещества земной коры под влиянием процессов, происходящих в более глубоких недрах Земли. Эти движения вызывают тектонические нарушения, т. е. изменения первичного залегания горных пород. Особенно отчетливо эти изменения наблюдаются на примере осадочных пород, которые первично отлагаются в виде горизонтально залегающих пластов, а вследствие тектонических нарушений оказываются смятыми в складки или разорванными на отдельные чешуи и блоки. Тектонические движения, в конечном счете создают наблюдаемую структуру земной коры, т. е. они являются созидательными движениями («тектонос» по-гречески—созидательный). В результате этих движений возникают и основные неровности рельефа поверхности Земли.      Тектонические движения можно разделить на два типа: радиальные – колебательные, или эпейрогенические движения, и тангенциальные, орогенические. В первом типе движении напряжения передаются в направлении, близком к радиусу Земли, во втором — по касательной к поверхности оболочек земной коры. Очень часто эти движения бывают, взаимосвязаны, или один тип движений порождает другой. В результате этих типов движений создаются три вида тектонических деформаций :1) деформации крупных прогибов и поднятий; 2) складчатые; 3) разрывные.        Первый тип тектонических деформаций, вызванный радиальными движениями в чистом виде, выражается в пологих поднятиях и прогибах земной коры, чаще всего большого радиуса. Колебания, вызывающие образование подобных форм, в отличие от сейсмических колебаний совершаются относительно медленно, ощутимых разрушений не приносят и непосредственным наблюдениям человека не поддаются.      Складчатые деформации вызываются тангенциальными движениями и выражаются в виде складок, образующих длинные или широкие пучки, иногда короткие, быстро затухающие моршины.      Третий тип тектонических деформаций характеризуется образованием разрывов в земной коре и перемещением отдельных участков ее вдоль трещин этих разрывов. Разрывные нарушения очень часто являются производными от первых двух типов, но в большей мере от складчатых. Установить причину той или иной деформации не всегда удается, так как, кроме вышеуказанных типов движений, деформации могут образоваться в связи с внедрением магмы и т. и. Поэтому нарушения в земной коре классифицируют не по типу вызвавших их движении, а по форме или каким-либо другим особенностям самих нарушений.

54. Техногенные отложения. Образование, особенности состава, форм залегания и свойств.

ОТЛОЖЕНИЯ ТЕХНОГЕННЫЕ

—связанные с деятельностью человека (отвалы горных выработок, эфеля, ирригационные наносы, дамбы, “культурные” наслоения городов и т. п.). По способу накопления разл. их виды близки к разл. генетическим типам четвертичных отл. Отвалы горных выработок во многом напоминают гравитационные образования и т. п.

6. Магматические породы. Классификации, формы залегания, состав, примеры. Гидрогеологические и инженерно-геологические свойства. Магматическими называют породы, образовавшиеся в результате отвердевания сложного силикатного расплава – магмы. По условиям образования различают глубинные (интрузивные), жильные и излившиеся (эффузивные) породы. Глубинные (интрузивные) породы образуются при затвердевании магматического расплава на глубине. В недрах земли происходит медленная последовательная кристаллизация минеральных агрегатов, возникают ясно- и полнокристаллические структуры. Интрузивные породы подразделяются на абиссальные, образовавшиеся на больших глубинах (граниты, сиениты), и гипабиссальные, сформировавшиеся на небольших глубинах (гранитпорфиры). Жильные попроды образуются при затвердевании магмы в трещинах горных пород, в результате возникают полнокристаллические породы, например пегматиты. Излившиеся породы образуются в результате затвердевания лавы на поверхности Земли при низком давлении и небольшой температуре. В этих условиях часть расплава застывает в виде аморфной массы и обычно возникают неполнокристаллические породы с порфировой и стекловатой структурой (липариты, базальты и вулканические стекла). Интрузивные пароды образуют массивные тела согласные с окружающими породами (пластовые залежи) и не согласные с ними (батолиты, штоки, жилы). Излившиеся породы образуют на поверхности потоки, покровы, купола. В результате неравномерного охлаждения массивов магматических пород они часто пронизываются системой трещин, называемых трещинами отдельности. Эти трещины во многом определяют гидрологические свойства пород (в частности из проницаемость), а так же условия разработки. (Туф, пенза, гранит, базальт)

7. Осадочные породы. Происхождение, особенности, классификации, состав. Гидрологические и инженерно-геологические свойства. Осадочные горные породы возникают путем накопления продуктов физического и химического разрушения составных частей земной коры в водной сфере, реже из воздуха, в результате деятельности ледников и жизнедеятельности организмов. В процессе формирования осадочных пород выделяют три стадии: 1)образование исходных веществ из которых в дальнейшем формируются осадочные породы; 2) на второй стадии происходит перенос (транспорт), осаждение и постепенное накопление веществ; 3) на третьей стадии совокупность природных (физико-химических процессов преобразует рыхлые осадки на дне водоемов и на суше в породу. Особенности пород: своеобразными особенностями пород являются: 1) зависимость состава и свойств от климатических условий, в которых происходило образование; 2) содержание остатков растительных и животных организмов; 3) залегание в виде пластов и слоистость, рыхлость, сыпучесть, а в связи с этим большая подвижность. Общей генетической классификации осадочных пород пока нет. Систематизация осадочных пород основывается на величине частиц, форме обломков, рыхлости и сцементированности, химическом и минеральном составах. Например выделяют: 1 )хемобиогенные; 2) обломочные (механические); 3) глинистые. По составу различают полиминеральные (многие пески) и мономинеральные (известняки, мел) Состав: кварц, полевые шпаты, мусковит, серицит, гидрослюды, глинистые минералы, карбонаты, железистые минералы.

8. Химические и биогенные осадочные породы. Происхождение, формы залегания, классификация, состав. Гидрогеологические и инженерно-геологические свойства. Химические осадочные породы возникают в результате кристаллизации из водных растворов при испарении в пустынных областях, а так же из почв и пород, образование налетов и выцветов солей; выпадение в осадок солей в результате испарения вод из мелких озер и лагун. Биогенные осадочные породы возникают, когда изменения являются результатом жизнедеятельности различных животных и растительных организмов. Скопление химических агрегатов, залегающих в виде пластов или каких-либо других геологических тел и имеющие большое распространение, называют горными породами. Так гипс, когда образует небольшие, хорошо ограненные кристаллы без примесей, является минералом ( селенит), если же он образует пласты или линзы большой мощности и протяженности и содержит различные примеси, то он представляет собой горную породу (алебастр). Породы можно разделить на следующие группы: галоиды (каменная и калийная соли); сульфаты (гипс, ангидрит); карбонаты (известковый туф), травертин, кристаллические известняки; силикаты, кремнистый туф; алюминиевые, железистые и марганцовые породы.

9. Осадочные обломочные породы. Классификация, происхождение, формы залегания. Гидрологические и инженерно-геологические свойства. Обломочные породы возникают, когда развиты главным образом физико-механические процессы, протекающие на поверхности материков, на дне и на различных глубинах морей и океанов. В основу классификации обломочных пород положена их структура, т.е. величина, форма и степень окатанности обломков и наличие или отсутствие цемента.

10. Пылеватые и песчано-глинистые породы. Классификация, состав, происхождение, формы залегания.

55. Типы метаморфизма.

Главными факторами метаморфизма являются температура, давление, растворы и газы, выделяющиеся из магмы. Обычно эти факторы действуют одновременно, но преобладающим является какой-нибудь один; он и определяет тип метаморфизма. Метаморфизм, связанный с изменением давления, называется динамометаморфизмом, с изменением температуры — термометаморфизмом, а метаморфизм, связанный с газами и парами, — соответственно пневматолитовым и гидротермальным метаморфизмом.      При динамометаморфизме все округлые части породы (например, гальки в конгломератах) сдавливаются и превращаются в линзообразные включения, зерна породы также раздавливаются в направлении, перпендикулярном к направлению давления, происходит переориентировка всех вытянутых и плоских минералов длинными осями в одном направлении, перпендикулярном давлению. При этом порода как бы разделяется на множество тонких чешуек, или пластинок, которые часто скользят друг по другу, плоскости их вследствие трения пришлифовываются и индивидуальность чешуек выступает еще более отчетливо. Так возникает сланцеватая текстура, и вся порода превращается в сланец. Давление, переориентировка минералов и трение вызывают повышение температуры, происходит частичная перекристаллизация минералов, изменение их формы и размеров.      При термометаморфизме главную роль играет повышение температуры. При разогревании породы происходит перекристаллизация вещества. В этом процессе часто принимает участие вода, которая, превращаясь в пар и вступая в реакции, способствует образованию новых минералов.      Термальный метаморфизм очень четко проявляется на контактах с интрузиями, температура которых часто превышает 1000° Остывание интрузий идет очень медленно, поэтому происходит значительный прогрев вмещающих пород.      Пневматолитовый и гидротермальный метаморфизм способствует образованию в породе многочисленных новых минералов, а так как воздействие газов и паров воды совершается обычно в условиях повышенной температуры, то в породе одновременно происходит перекристаллизация первичного вещества, которое вступает в реакцию с вновь принесенными в парах, газах или воде элементами.      В результате пневматолитового и гидротермального метаморфизма сильно изменяются не только структура и текстура породы, но и ее химический состав.       Преобразования породы в процессе метаморфизма бывают настолько сильны, что первоначальный характер породы становится почти неузнаваемым.      Очень часты при метаморфизме, особенно пневматолитовом и гидротермальном, случаи замещения одних минералов другими— это явление называется метасоматозом. Так, например, кремнекислые растворы, идущие от магмы, могут заместить карбонат кальция в известняковой породе и тогда известняк сначала становится кремнистым, а затем может превратиться в кварцит.      Большое значение при метасоматозе играет вода, так как она облегчает перенос вещества и, растворяя и выщелачивая неустойчивые компоненты вмещающей породы, способствует образованию полостей, в которых отлагаются вновь приносимые элементы. Такие полости бывают иногда очень малы — типа пор между отдельными минералами.       Причинами метаморфизма может быть внедрение магмы в верхние части земной коры и общее возрастание температуры и давления при погружении горных пород на большую глубину. В зависимости от причин, вызвавших метаморфизм, различают его отдельные типы: контактовый, региональный и ультраметаморфизм. Таким образом, получается классификация видов метаморфизма, основанная на другом принципе, чем выделение типов метаморфизма по факторам (температура, давление и т. п.)