Зональные и техногенные факторы инженерно-геологических условий

1. Зональные и техногенные факторы инженерно-геологических условий

Зональные и техногенные
факторы инженерногеологических условий
Тема 5.

2. Зональные и техногенные факторы ИГУ изучаются разделом инженерной геологии - геодинамикой

3. Эти факторы прямо или косвенно зависят от климатических условий территории и деятельности человека (современные геодинамические

процессы)

4. Классификация современных геологических процессов:

• Сейсмические процессы и явления
(землетрясения);
• Экзогенные процессы, связанные:
-с деятельностью ветра (эоловые)
-с поверхностными водами
• -с деятельностью подземных вод
• -склоновые/гравитационные
• -мерзлотные/криогенные (связанные с
сезонной и вечной мерзлотой)

5. Сейсмические процессы в виде упругих колебаний возникают в результате разрядки внутренних напряжений Земли. На суше они

проявляются в
виде землетрясений , на
акватории - моретрясений

6. Сейсмофокальные зоны землетрясений

• При поддвигании
океанической
плиты под
континентальную
на их границе
формируются
сейсмофокальные
зоны, уходящие в
глубь мантии
(показаны на
рисунке
звездочками)

7. Элементы землетрясения:

• Эп-эпицентр; Ггипоцентр, 1продольные
волны Vp; 2поперечные
волны Vs ; 3поверхностные
волны VL

8. Оценка силы землетрясения

• Существует 2 основные метода
определения мощности
землетрясения:
• а) Магнитуда – указывает на
уровень высвобождаемой энергии
внутри земли
• б) Интенсивность – отражает
результат землетрясения на
поверхности земли

9. Магнитуда

• Измеряется по шкале Рихтере
(логарифмическая шкала, по
которой магнитуда в 8,0 баллов
является в 30 раз мощнее
землетрясения с магнитудой 7,0
баллов)

10. Интенсивность

• Устанавливается по результатам
землетрясения с использованием
линейной шкалы MSK-64 в 12 уровней
(баллов).
• Сейсмические нормативы
проектирования установлены в
соответствии со шкалой MSK,
идентичной системе Modified Mercalli
Index (MMI), используемой за рубежом.

11. Сейсмическое районирование РФ, шкала MSK-64

12.

Алтайское землетрясение – 27 сентября - 15
октября 2003 г.
•Гипоцентр – располагался на глубине 14,8 км
•Эпицентр – в 6 км от с. Бельтир Кош-Агачского
района Республики Горный Алтай
•Магнитуда – 6,0-7,5
•Интенсивность землятресения – в эпицентре 910 баллов по шкале MSK-64
На расстоянии 1000 км – до 4 баллов
•Последствия – трещины на поверхности, провалы
грунта, оползни, обвалы, камнепады, выбросы
подземных вод, грязевые вулканы (в пойме р. Чуя),
повреждения дорог, инфраструктуры и домов.
12

13. Трещины на поверхности рельефа и провалы грунта

Алтайское землетрясение
Трещины на поверхности рельефа
и провалы грунта
13

14. СП 14.1330.2011 (СНиП 11-7-81) п.4.4.Количественную оценку сейсмичности площадки строительства с учетом грунтовых и

гидрогеологических
условий следует проводить на
основании
сейсмического
микрорайонирования…
в виде исключения допускается
определять сейсмичность согласно
таблице.

15. Экзогенные рпоцессы

16.

Геологическая деятельность подземных вод
Карст
–
вынос вещества в растворенном виде
подземными водами из толщи грунтов. Образует воронки,
провалы на поверхности земли
16

17. Виды карстовых образований:

• 1,2 – поверхностные
формы - карры,
воронки
• 3,4 и т.д. –
подземные формы пещеры, гроты,
шахты с
подземными реками
и озерами (9,10)
• 7,8 – сталактиты,
сталагмиты,
сталагнаты

18. Суффозия-

Суффозия• процесс выноса подземными водами
частиц грунта в твердом
состоянии с образованием пустот
(провалов).
• Широко развита в лёссовых
пылевато-глинистых грунтах
г.Новосибирска вокруг
канализационных колодцев и
водонесущих коммуникаций

19. КАКАЯ ДЫРА! (заголовок статьи)

• «Двигаясь по
микротрещинам в почве
между трубами, вода
увлекает за собой
частички песка.
Постепенно песок
вымывается и
образуются пустоты —
над ними, от малейшего
давления, проседает
асфальт»...
Василий Потапкин, главный
инженер ОАО «Новосибирск
теплоэнерго».
http://news.ngs.ru/more/1335608/ —
Какая дыра — НГС.НОВОСТИ
21.08.2013

20. Оврагообразование

21. Овраги развиваются на склонах, сложенных рыхлыми глинистыми грунтами – супесями и суглинками.

22.

23. Промоина на склоне

24.

Последня стадия развития оврагов
затухание (формирование балки).
–
24

25. Типы овражно-балочных систем

• А-слабоветвящиеся;
• Б-сильноветвящиеся, с
отвершками нескольких
порядков от основного
ложа

26. Особенно интенсивно процесс оврагообразования развит в долинах малых рек (Ини, Плющихи, Каменки и др.) в Октябрьском,

Первомайском и
Советском районах
г.Новосибирска

27. ОПОЛЗНИ - смещение грунтовой массы по склону по плоскости скольжения без потери с ним сплошности

28.

• Схема строения
оползневого цирка
в плане:
• 1-трещины отрыва;
• 2-вертикальная
стенка отрыва, ниже
переходит в
плоскость
скольжения;
• 3- оползневые тела;
• 4-валы выдавливания
с трещинами
выпучивания 5

29. Схема строения оползня в разрезе А-А

30. В Новосибирской области оползни развиты по берегам Новосибирского водохранилища, склонам оврагов, рек и речек

31. Дома на Танковой оказались под угрозой оползня (фото) [05.08.13] Испытания теплосети на улице Танковой в Новосибирске привели к

обводнению грунта: рядом с домами № 35 и 37 появились трещины,
грозящие оползнями.
Как рассказал сегодня на рабочем совещании начальник департамента по
чрезвычайным ситуациям и мобилизационной работе мэрии Новосибирска
Данияр Сафиуллин, 4 августа в 16:20 поступила информация, что на
улице Танковой у домов №№ 35 и 37 сдвинулся грунт. В результате
образовались трещины на газоне и тротуаре.
«Причиной стало обводнение грунтов, появившееся в результате аварии
на системах теплоснабжения. Вы знаете, что в городе идут испытания.
Они выявили дефект, который привел к обводнению грунтов и их
подвижности. Самый главный риск — оползневые явления», — пояснил
Сафиуллин.
Сейчас в котловане рядом с домом №37 работает сварочная бригада,
асфальт и газон на расстоянии 6-10 м от жилья покрыты трещинами.
Рядом располагается стройка жилого дома.

32. В Новосибирске обрушилась стена здания, погибли трое рабочих BBC NEWS русская служба 28.08.19

33.

• "Произошло обрушение стены из бетонных
блоков, обложенных кирпичом, в котлован", рассказали в пресс-службе МЧС России.
Обрушение произошло на площади 350-400
квадратных метров, говорил источник Интерфакса.
• Здание было построено "в 1970-хх годах или даже
раньше", его реконструкция началась в этом году.
"По предварительным данным, при реконструкции
здания произошло сползание грунта и
обрушение стены", - говорится в сообщении
мэрии Новосибирска.
• Поисковые работы завершены. Возбуждено
уголовное дело по ст.216 УК РФ (нарушение
правил проведения работ).

34.

• Геологическая работа рек
• и водохранилищ

35. Геологическая работа рек

• проявляется:
• в размыве коренных участков склонов
(процессы эрозии);
• переносе материала в виде взвесей,
перемещением по дну реки и в виде
растворенного вещества (транспортировка);
• отложением перемещенного вещества в
пределах различных участков речной
долины

36. Осадки, образующиеся в результате геологической работы реки, называются аллювием

• В зависимости от места его отложения,
различают аллювий:
• -русловой ( в русле реки Оби он
представлен песчано-гравийным
материалом)
• -пойменный (в пойме Оби он
представлен супесями, суглинками с
прослоями песка)
• -старичный – представлен глинами с
прослоями торфа

37. Величина геологической работы реки

• определяется кинетической энергией
движущейся воды и составом
вмещающих русло пород. На раннем
этапе преобладает донная эрозия,
затем, по мере выработки профиля
равновесия, донная эрозия сменяется
боковой. Образуются петлеобразные
изгибы русла – меандры.

38. Долина равнинной реки, в зависимости от ее части, имеет различное строение. Продольный (И-У) и поперечные (А, Б, В) профили

реки в разных ее течениях:

39.

• В среднем и нижнем течениях речные
долины крупных рек имеют четко
выраженные долину, состоящую из
поймы и нескольких надпойменных
террас.
• Долина р.Оби имеет низкую пойму
(заливаемую ежегодно паводковыми
водами), высокую пойму
(затапливаемую при исторически
высоких паводках) и 4 надпойменные
террасы.

40. Поперечный профиль речной долины в среднем и нижнем течении

• КС-коренной склон, П-пойма, I-IIIнадпойменные террасы, h-высота террасы

41. Боковая эрозия выражается в меандрировании русла реки (А – а,б), с последующим его спрямлением и образованием на этом участке

отделившегося фрагмента русла - старицы (Б),
которое затем пересыхает и превращается в
луг или болото

42.

• При проектировании инженерного
сооружения в речной долине согласно
СНиП 11-02096 «Инженерные
изыскания для стрроительства в
комплексе с инженерно-геологическими
изысканиями проводят инженерногидрометеорологические изыскания,
где устанавливается колебание уровней
и расходов воды в течение года,
границы зоны затопления паводковыми
водами, ледовый режим.

43. Геологическая работа водохранилищ

• Заключается в основном в
переработке берегов –
береговой эрозии - абразии,
сопровождаемой различными
неблагоприятными процессами
– оползнями, оврагами и др.

44.

45. Новосибирское водохранилище (Обское море),

• не являясь самым крупным в России
(см.предыдущую таблицу), тем не
менее наносит большой урон
народному хозяйству развивающимися
процессами береговой эрозии.
Уничтожаются пахотные земли, лесные
массивы и населенные пункты.
Необходима дорогостоящая и
целенаправленная борьба с этим
процессом.

46. Подтопление

• – это процесс повышения уровня грунтовых
вод (УГВ) и увеличения влажности грунтов на
застраиваемых территориях выше некоторого
критического уровня, при котором
осложняются условия строительства и
эксплуатации инженерных сооружений
• Как правило, это реакция геологической
среды на действие техногенных факторов.
• Впервые он привлёк внимание при создании
водохранилищ, что приводило к подпору УГВ,
в настоящее время из примерно 1000 городов
России около 90% подтоплено.

47. Факторы, приводящие к подтоплению территории:

• гидрогеологические и геологические – распространение
с поверхности слабоводопроницаемых пород – глинистых
песков, супесей, суглинков, иногда лёссовых – в
Новосибирские, неглубокое залегание грунтовых вод
• техногенные
• -активные, непосредственно вызывающие подтопление –
инфильтрация при авариях коммуникаций и предприятий с
мокрым технологическим процессом, сброс
производственных вод, интенсивное развитие орошения на
соседних участках, конденсация влаги под фундаментами и
покрытиями и из-за этого уменьшение испарения
• -пассивные, не вызывающие непосредственно
подтопления, но ему способствующие: -нарушение
поверхностного стока, перекрытие потока грунтовых вод.

48. Процесс подтопления начинается с образования под сооружением куполообразное повышение УГВ, которое потом сливается под

несколькими сооружениями в одно.
Постепенно локальное подтопление переходит в
площадное.
Скорость повышения УГВ достигает 0.5-1 м/год.
Глубина критического уровня грунтовых вод,
угрожающая подтоплением, зависит от:
-глубины заложения и типов фундаментов,
-состава и свойств грунтов,
-высоты капиллярной каймы в глинистых грунтах.
В лёссовых грунтах подтопление сопровождается
просадкой.