авторефераты диссертаций БЕСПЛАТНАЯ БИБЛИОТЕКА РОССИИ

КОНФЕРЕНЦИИ, КНИГИ, ПОСОБИЯ, НАУЧНЫЕ ИЗДАНИЯ

<< ГЛАВНАЯ
АГРОИНЖЕНЕРИЯ
АСТРОНОМИЯ
БЕЗОПАСНОСТЬ
БИОЛОГИЯ
ЗЕМЛЯ
ИНФОРМАТИКА
ИСКУССТВОВЕДЕНИЕ
ИСТОРИЯ
КУЛЬТУРОЛОГИЯ
МАШИНОСТРОЕНИЕ
МЕДИЦИНА
МЕТАЛЛУРГИЯ
МЕХАНИКА
ПЕДАГОГИКА
ПОЛИТИКА
ПРИБОРОСТРОЕНИЕ
ПРОДОВОЛЬСТВИЕ
ПСИХОЛОГИЯ
РАДИОТЕХНИКА
СЕЛЬСКОЕ ХОЗЯЙСТВО
СОЦИОЛОГИЯ
СТРОИТЕЛЬСТВО
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
ТРАНСПОРТ
ФАРМАЦЕВТИКА
ФИЗИКА
ФИЗИОЛОГИЯ
ФИЛОЛОГИЯ
ФИЛОСОФИЯ
ХИМИЯ
ЭКОНОМИКА
ЭЛЕКТРОТЕХНИКА
ЭНЕРГЕТИКА
ЮРИСПРУДЕНЦИЯ
ЯЗЫКОЗНАНИЕ
РАЗНОЕ
КОНТАКТЫ


Pages:     | 1 |   ...   | 25 | 26 || 28 | 29 |   ...   | 45 |

«МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ТОМСКИЙ ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ ИНСТИТУТ ПРИРОДНЫХ ...»

-- [ Страница 27 ] --

Таким образом, литологический состав террасовых отложений р. Енисей является благоприятным для проявления суффозии. Поэтому на территории Красноярска широко проявлены суффозионные процессы [2]. Они имеют, как природное, так и техногенное (прорывы водопроводных и канализационных сетей) происхождение [3]. Эти процессы приводят к появлению многочисленных ям на проезжей части и тротуарах, а также обрушению на некоторых участках в центральной части города тротуарной плитки. Диаметр таких суффозионных просадок может достигать 2,5-3 м, а глубина – до 0,5-0,6 м. Многочисленные попытки дорожников самостоятельно решить данную проблему, приводит к новым проявлениям суффозионных процессов. Дело в том, что строители зачастую пытаются ликвидировать только внешние проявления этих разрушительных процессов – суффозионные воронки. В своей работе мы бы хотели обратить внимание не только дорожников, но и чиновников, отвечающих за ремонт дорог на данную проблему, и выяснить, а всегда ли виноваты строители в плохом качестве и недолговечности дорожного покрытия.

В течение 2012 г. в разных районах города Красноярска нами были проведены наблюдения над характером проявления процессов суффозии, как на грунтовых дорогах, так и на дорогах с асфальтовым покрытием, а также тротуарах, вымощенных плиткой. Были сделаны многочисленные фотографии (рис.). В ряде случаев удалось сделать серию фотографий одних и тех же объектов весной, летом, а затем осенью 2012 г. и проследить динамику возникновения, увеличения в поперечных размерах и углубления суффозионных воронок, в том числе и на участках, где недавно был проведен «ямочный» ремонт дорожного покрытия. Нами были смоделированы (в прозрачных прямоугольных лотках из оргстекла шириной 10 см длиной 25 и 40 см соответственно) некоторые процессы вымывания мелкозема из грунтов различного гранулометрического состава и образования просадок на поверхности в зависимости от скорости водного потока. В результате наших наблюдений можно сделать некоторые выводы о том, как предотвратить или уменьшить влияние суффозионных процессов при строительстве дорог в таких крупных мегаполисах как Красноярск, где основанием для дорог служит достаточно мощная толща сравнительно рыхлых аллювиальных отложений.

Как правило, все мероприятия по борьбе с развитием суффозии направлены на то, чтобы прекратить или существенно сократить поступление воды по внутренним полостям пород и максимально снизить скорость ее течения. При строительстве и эксплуатации дорог на подверженных суффозии грунтах необходимо строго соблюдать правила строительства и использовать целый ряд специальных мер. Это и защита дорожного покрытия от проникновения через него вглубь атмосферных осадков и технических вод. Это достигается различными путями: регулирование поверхностного стока атмосферных вод;

перекрытием места выхода подземных вод тампонированием или присыпкой песка;

устройства дренажей для осушения пород или уменьшения скорости фильтрации воды;

упрочнением ослабленных суффозией пород методами цементации или глинизации, а также предварительным уплотнением рыхлого грунта.

Выбор конкретного приема зависит от геологического строения и гидрогеологической обстановки на данной строительной площадке, типа и вида грунтов оснований, характер засоления и технических возможностей подрядной организации [1].

Суффозионные процессы оказывают существенное влияние и на прочность возводимых зданий и сооружений, так как могут приводить к неравномерной просадке их фундаментов.

480 ПРОБЛЕМЫ ГЕОЛОГИИ И ОСВОЕНИЯ НЕДР Рис. Глубокая суффозионная воронка на тротуаре (пр. Красноярский рабочий 78, г. Красноярск) Литература Ананьев В.П. Инженерная геология: Учеб. для строит. спец. вузов/В.П. Ананьев, А.Д. Потапов. – 2-е изд., 1.

перераб. и доп. – М.: Высш. шк., 2002. – 511 с.

Государственная геологическая карта Российской Федерации. Масштаб 1:200 000. Серия Минусинская. Лист 2.

O-46-XXXIII (Красноярск). Объяснительная записка / Берзон Е.И.. Барсегян В.Е., Шаталина Т.А. и др. – М., 2001. – 143с.

Махлаев М.Л. Четвертичные отложения Полигона ландшафтно-экологического мониторинга «Долгая грива» / 3.

М.Л. Махлаев, О.Ю. Перфилова, О.М. Карнаухова // География, история и геоэкология Сибири. Материалы всероссийской научной конференции, посвящённой 75-летию образования Красноярского края. Выпуск 4.

Красноярский государственный педагогический университет им. В.П. Астафьева. Т. 1. – Красноярск, 2009. – С.

94-98.

Путеводитель по геологическим маршрутам в окрестностях г. Красноярска / А.М. Сазонов, Р.А. Цыкин, С.А.

4.

Ананьев, О.Ю. Перфилова, М.Л. Махлаев, О.В. Сосновская. – Красноярск: Сибирский федеральный университет, 2010. – 212/53 с.

ИСПОЛЬЗОВАНИЕ МЕТОДА МНОГОФАКТОРНОГО КОРРЕЛЯЦИОННОГО АНАЛИЗА ДЛЯ ПРОГНОЗА ОСЕДАНИЯ ЗЕМНОЙ ПОВЕРХНОСТИ В ГОРОДЕ ХАНОЙ (ВЬЕТНАМ) Х.Т. Фи Научный руководитель профессор Л.А. Строкова Национальный исследовательский Томский политехнический университет, г. Томск, Россия Многофакторный корреляционный анализ является новым и эффективным методом для прогноза оседания земной поверхности в результате извлечения подземных вод. Эта статья посвящена применению этого метода для построения функции деформации земной поверхности по времени (St) в результате извлечения подземных вод в микрорайоне Тханьконг города Ханой (Вьетнам).

Данный метод представляет собой методику исследования факторов, связь которых с результативным показателем является вероятностной (корреляционной). Метод позволяет количественно оценить взнос каждого фактора в величину осадки поверхности в результате извлечения подземных вод [1].

Определение интегрированного показателя геотехнических факторов (целевая функция) основано: на анализе и синтезе геотехнических факторов, влияющих на осадку поверхности по данным наблюдений;

на моделировании связи между факторными и результативными показателями, т.е. подбор соответствующего уравнения, которое наилучшим образом описывает изучаемые зависимости;

на оценке надежности показателей связи и правомерности её использования для практической цели.

В качестве целевой функции для прогноза оседания земной поверхности при эксплуатации подземных вод может быть выбрана величина деформации земной поверхности по времени (St) или среднегодовая скорость СЕКЦИЯ 6. ГИДРОГЕОЛОГИЯ И ИНЖЕНЕРНАЯ ГЕОЛОГИЯ.

ГЕОИНФОРМАЦИОННЫЕ СИСТЕМЫ В ГИДРОГЕОЛОГИЧЕСКИХ ИССЛЕДОВАНИЯХ деформации земной поверхности (Vs). Целевая функция (St или Vs) является функцией геотехнических факторов (Xi):

(St или Vs) = f (X1, X2,.., Xn) Геотехническими факторами (Xi) могут быть: уровень или скорость снижения подземных вод;

характеристики грунтов (литологический состав, мощность и физико-механические свойства грунтов) и время t.

Все эти факторы связаны с процессом оседания земной поверхности и между собой.

Следующим этапом анализа являются сбор и статистическая оценка исходной информации, которая будет использоваться в корреляционном анализе. Собранная исходная информация должна быть проверена на достоверность, однородность и соответствие закону нормального распределения.

1.Метод многофакторного корреляционного анализа применялся по данным наблюдений на станции мониторинга за осадками поверхности «Тханьконг» в г.Ханой.

2. В геологическом разрезе на станции мониторинга за осадками поверхности «Тханьконг»

присутствует один слой слабого грунта, представленный глинами и суглинками свиты Хайхынг, перекрываемый глинами и суглинками свиты Тхайбинь, а подстилаемый глинами и суглинками свиты Виньфук.

3. По фактическим данным станции мониторинга составляется уравнение множественной регрессии между St или Vs с геотехническими факторами и между самими геотехническими факторами. Далее определяется вес каждого геотехнического фактора в целевой функции St или Vs Исходные данные для построения функций St a. Слои грунта: мощность слоя слабого грунта, коэффициент средней относительной сжимаемости и удельный вес природного грунта.

b. Данные мониторинга: глубина подземных вод и деформация земной поверхности во времени.

Построение целевой функции St Целевая функция St построена по следующей схеме:

a. Выбор геотехнических факторов: время t, глубина подземных вод H, коэффициент средней относительной сжимаемости mvm, мощность слоя слабого грунта By и удельный вес природного грунта в целевой функции St. Коэффициенты парной корреляции между целевой функцией и параметрами, а также коэффициенты парной корреляции между факторами представлены в таблице.

Таблица Коэффициенты парной корреляции между St, t, H, mvm, By, и установленные по данным наблюдений на станции «Тханьконг»

St t H mvm By St 1,000 0,862 0,232 0,062 0,009 0, t 0,862 1,000 0,545 -0,235 0,266 -0, H 0,232 0,545 1,000 -0,556 0,499 -0, mvm 0,062 -0,235 -0,556 1,000 -0,990 0, By 0,009 0,266 0,499 -0,990 1,000 -0, 0,321 -0,071 -0,667 0,854 -0,774 1, b. Стандартизованные коэффициенты 5 являются корнями системы уравнений:

1, 2, 3, 4, Решив систему уравнений, получаем: 1= 0,787;

2= 0,106;

3 = -0,013;

4= 0,221;

5= 0,629.

c. Многомерный коэффициент корреляции R определяется по формуле p R2= r i iy i с результатом R=0,952. Значение R=0,952 свидетельствует о том, что геотехнические параметры, выбранные для участия в целевой функции, являются значимыми и адекватными.

d. Вес параметров времени t, глубины подземных вод H, коэффициента средней относительной сжимаемости mvm, мощности слоя слабого грунта By и удельный вес природного грунта в целевой функции обозначенные соответственно и определяемые по формуле.

равны: =0,748;

=0,027;

=0,001;

=0,002, =0,222.

Таким образом, целевая функция St имеет вид St = 0,748 t’ + 0,027 H’ + 0,001 mvm‘ + 0,002 By‘ + 0,222 ‘ 482 ПРОБЛЕМЫ ГЕОЛОГИИ И ОСВОЕНИЯ НЕДР Деформация земной поверхности за время St на станции Тханьконг рассчитывается по вышеприведенной формуле и сравнивается с результатами мониторинга (рис.).

St по данным мониторинга St прогнозируемые значения Рис. Деформация земной поверхности по времени в связи с водоотбором подземных вод St на станции мониторинга за осадками поверхности «Тханьконг»

Прогнозируемые деформации земной поверхности за время St на станции «Тханьконг» в 1,1-1,2 раза выше действительных наблюдаемых деформаций земной поверхности.

Вывод Многофакторный корреляционный анализ позволил оценить влияние некоторых геотехнических факторов таких как: глубина подземных вод H;

коэффициент средней относительной сжимаемости mvm;

мощность слои слабого грунта By;

время t и удельный вес природного грунта в формуле St.

Прогноз деформации земной поверхности за время t мониторинга за осадками поверхности на станции «Тханьконг» путем применения целевой функции St (уравнение 6) показывает результат относительно близкий к фактическим данным мониторинга (рис. 1). Прогнозируемые деформации земной поверхности за время St в 1,1 1,2 раза выше действительных наблюдаемых деформаций земной поверхности.

Из этого можно сделать вывод о том, что метод многофакторного корреляционного анализа является надежным методом и может быть использован для прогноза оседания земной поверхности в результате извлечения подземных вод в Ханое.

Литература Анализ хозяйственной деятельности предприятия: 4-е изд., перераб. и доп. / Г. В. Савицкая. - Минск: ООО 1.

«Новое знание», 2000. – 688 с.

2. Hanoi Institute of Building Technology (HIBT). Report on research program on Hanoi land subsidence due to changing of groundwater level / HIBT, No.38 Cat Linh Street, Dong Da District, Hanoi, – 2004. – 125 p. (in Vietnamese).

3. Phuong N.H. Report on research and prediction of land subsidence due to changes in engineering-geological and hydrogeological conditions in Thanh tri district / The project code: B2001-36-01-T. – University of Mining and Geology. – Hanoi, Vietnam, – 2004. – 230 p. (in Vietnamese).

4. Phuong N.H. Report on collecting and verifying data, additional studies for mapping of soft soils distribution in Hanoi to plan for construction in the capital of Vietnam / The project code: TC-DT/06-02-3. – University of Mining and Geology. – Hanoi, Vietnam, – 2004. – 261 p. (in Vietnamese).

ХАРАКТЕРИСТИКА ПУЧИНИСТЫХ ГРУНТОВ НА ТЕРРИТОРИИ ЖЕЛЕЗОРУДНОГО МЕСТОРОЖДЕНИЯ «ТАЁЖНОЕ» (РЕСПУБЛИКА САХА) Р.Ш. Хасанова Научный руководитель доцент В.В. Крамаренко Национальный исследовательский Томский политехнический университет, г. Томск, Россия Пучинистыми называют грунты, которые при промерзании и переходе в мерзлое состояние обладают свойством увеличивать свой объем вследствие замерзания в них воды и образования ледяных включений в виде прослойков, линз, поликристаллов и т. п. При последующем оттаивании в этих грунтах протекает обратный процесс, сопровождающийся их осадкой, разуплотнением и снижением несущей способности. Практически вся территория России находится в зоне сезонного промерзания грунтов и большинство строительных площадок, на которых возводят сооружения, представлены глинистыми грунтами, мелкими и пылеватыми песками, проявляющими при промерзании пучинистые свойства, что может вызвать большие затруднения при строительстве и эксплуатации сооружений. Поэтому проблема пучинистых грунтов железорудного месторождения «Таёжное» также довольно актуальна.

Целью работы является изучение свойств пучинистых грунтов участка и составление программы мониторинга изучения процесса пучения в связи с расширением строительства в этих районах на грунтах, подверженных глубокому сезонному промерзанию. В ходе работы решались следующие задачи: анализ и обработка камеральных данных, расчет показателей физических и теплофизических свойств грунтов, оценка их СЕКЦИЯ 6. ГИДРОГЕОЛОГИЯ И ИНЖЕНЕРНАЯ ГЕОЛОГИЯ.

ГЕОИНФОРМАЦИОННЫЕ СИСТЕМЫ В ГИДРОГЕОЛОГИЧЕСКИХ ИССЛЕДОВАНИЯХ пучинистости по парамеру Rf по методике. Вся изученная документация была предоставлена обществом с ограниченной ответственностью «Нерюнгристройизыскания».

Участок проведения проектируемых геологоразведочных работ в географическом отношении расположен на территории Южной Якутии в пределах Нерюнгринского района Республики Саха (Якутия).

Железорудное месторождение «Таежное» находится в 150 км к северу от г. Нерюнгри и в 120 км южнее г. Алдан.

На территории месторождения «Таежное» многолетняя мерзлота имеет преимущественно прерывистое по площади и сплошное по вертикали (неслоистое) распространение. Глубина залегания верхней поверхности ММП находится в основном в пределах 0,7-3,0 м и определяется величиной его сезонного протаивания. Мощность ММТ изменяется от первых м до 250-300 м и более при среднегодовой температуре у подошвы слоя ее годовых колебаний от 0 до -3, -4 С и ниже. Температура талых пород обычно редко превышает +2 С, оставаясь в средних значениях от +0,5 до +1,5С. Глубина сезонного промерзания изменяется в значительных пределах – от до 6-8 м. Комплекс экзогенных геологических явлений и образований, преимущественно криогенного ряда, представлен довольно широко.

Для вычисления параметра пучинистости были изучены образцы из 22 скважин. Рассматривались скважины и шурфы глубиной от 0 до 6.5 м. Исследуемые грунты представлены дресвяными суглинками, суглинками с включениями и песком пылеватым. Необходимо отметить, что полевые работы проводились в летний период (июль-август), с чем связана малая степень водонасыщения грунтов.

Согласно методике прогноза пучинистости, для расчета параметра Rf предварительно необходимо определить такие параметры, как Wcr (критической влажности) и Wsat, которая является отношением минеральных частиц грунта к коэффициенту пористости. По результатам расчетов грунты из скважин являются слабопучинистыми. В тоже время маршрутные наблюдения на участке выявили проявление процессов пучения в виде бугров пучения и площадей с выпученным каменным материалом. Можно предположить, что грунты на этих участках не отнесены к пучинистым в силу того, что определение влажности проводилось в летний период, что стало причиной невысоких значений этого показателя. Поэтому в работе составлена программа мониторинга процессов пучения на участках, где были отмечены проявления данного процесса, выбраны показатели, fh,f), применяемые при расчетах свайных фундаментов (Raf, и методики их определения [ГОСТ 27217-87, ГОСТ 12248-2010], которые будут определяться в ходе режимных наблюдений, сроки и их периодичность.

В качестве рекомендации при проведении изысканий необходимо отметить, что опробование нужно проводить в предзимний период при максимальной влажности. К мероприятиям по борьбе с пучением можно отнести мелиоративные мероприятия, а именно дренаж, канавы, термические - утепление грунта, и фундамента сооружения для снижения толщины пучинистого слоя. В крайних случай, при большой необходимости, произвести замену грунта на непучинистый или под фундаментом устроить подушки из песка или крупнообломочного материала.

Литература Научно-технический отчет об оценке современного фонового состояния геокрилогических условий и 1.

ландшафтное районирование в районе лицензионных участков на Таежном, Десовском, Тарыннахском и Горкитском месторождениях железных руд в Республике Саха (Якутия). Институт мерзлотоведения им. П.И.

Мельникова Сбирского отделения РАН. Якутск, 2009.

Ершов Э.Д. Методы геокриологических исследований: Учеб. Пособие. М., 2004. 512 с.

2.

СНиП 23-01-99 "Строительная климатология" (с изменениями от 24 декабря 2002 г.) 3.

ГОРНО-ГИДРОГЕОЛОГИЧЕСКИЕ ВОЗДЕЙСТВИЯ ПРИ ЗАКРЫТИИ ШАХТ НА ГЕОЛОГИЧЕСКУЮ СРЕДУ КУЗБАССА К.И. Хафизова Научный руководитель профессор В.К. Попов Национальный исследовательский Томский политехнический университет, г. Томск, Россия Рост числа нарушенных земель, их деградация – последствия не проводимой вовремя рекультивации земель после завершения разработки полезных ископаемых. Решить данную проблему можно с помощью организации четкой системы льгот, поощрений и санкций в области земельных отношений, а также введения унифицированного порядка производства по делам о нарушении правил охраны и использования земельных ресурсов. Эффективность такого решения заключается в том, что взимаемые денежные средства за ущерб, наносимый земле, могут использоваться на восстановление земель, предоставление льгот предприятиям для своевременного проведения рекультивации и других природоохранных мер.

Цель исследования – изучить негативное влияние на деформацию и разрушение земной поверхности г.Прокопьевск в результате закрытия шахт и предложить механизм его смягчения.

Задачи:

1.Показать современное состояние аварийности земной поверхности закрытых угольных предприятий Кузбасса в сравнении с закрытыми предприятиями других угольных бассейнов страны;

2. Осветить некоторые проблемы в экологии города;

3. Проанализировать негативные последствия разрушения земной поверхности при ликвидации угольных предприятий города;

4. Предложить методы решения существующих проблем.

484 ПРОБЛЕМЫ ГЕОЛОГИИ И ОСВОЕНИЯ НЕДР Объектом исследования стали некоторые действующие шахты, разрезы и закрытые шахты города Центральная, Северный Маганак, Ноградская, Калинина.

В работе использовались следующие методы: аналитический, сопоставительный, метод наблюдения, фотомониторинг.

Кузнецкая земля хранит в своих недрах несметные богатства. Но все же по праву самым главным полезным ископаемым является уголь. Во многих городах Кузбасса именно добыча угля является одним из самых важных направлений. Один из таких городов – Прокопьевск. Высокая нарушенность земной поверхности в результате ведения горных работ является весьма характерной особенностью шахт. В Кузбассе и на других месторождениях, при отработке угольных пластов различной мощности на поверхности образуются значительные по площади участки, разбитые трещинами, уступами, провальными воронками. Изменение гидродинамического режима в процессе затопления сопровождается различными негативными последствиями.

Современные методы математического моделирования позволяют в некоторой степени решить задачу прогнозирования последствий затопления шахт. При этом необходимо организовать комплексный мониторинг подземных, поверхностных вод, экзогенных геологических процессов и т.д. При подземных разработках угольных пластов внутри горного массива происходит образование пустот, что является причиной сдвижения горных пород и земной поверхности. После окончания процесса сдвижения выработанным пространством образуются три зоны: зона обрушения, зона трещин, зона прогибов.

Завершающим этапом сдвижения горных пород является образование на дневной поверхности мульды сдвижения. При этом отдельные точки мульд сдвигаются неравномерно, в результате чего возникают вертикальные (наклоны, кривизна) и горизонтальные (растяжение, сжатие) деформации, также трещины, уступы и провалы [6].

Сдвижение и деформация горных пород и земной поверхности, в определенных условиях, могут вызвать увеличение водо-газопроницаемости пород над выработанным пространством.

При затоплении шахт процессы сдвижения и деформаций массива земной поверхности могут происходить в силу следующих причин: уплотнение пород и изменение их свойств;

разрушение оставленной крепи, если глубина расположения выработок в массиве находится в пределах до 80 м;

перемещение структурных блоков по ослабленным контактам местах выходов тектонических нарушений;

нарушение устойчивости барьерных целиков и целиков различно назначения, оставленных в выработанном пространстве;

изменение геомеханических и гидрогеологических условий среды [5].

Рис. Схема стабилизации уровня подземных вод на ликвидируемых шахтах ОАО УК «Прокопьевскуголь»

В результате затопления шахт и разрезов происходит подъем уровня подземных вод. При этом резко снижается сброс шахтных вод в речную сеть, прекращается истощение запасов подземных вод. Однако с закрытием шахт не прекращается их отрицательное влияние на природные объекты, происходит лишь перераспределение приоритетных воздействий. При ликвидации шахт на первый план выдвигаются гидрогеологические процессы. Порождаемые ими проблемы можно объединить в три группы:

загрязнение подземных водоносных горизонтов, приводящих к выводу из водопользования источников хозяйственно-питьевого водоснабжения;

затопление (заболачивание) земной поверхности, вызывающие деградацию почв, подтопление фундаментов зданий и сооружений, жилых домов, гибель лесных насаждений;

переувлажнение массива горных пород, которое вызывает ухудшение их прочностных свойств, разуплотнение пород, используемых для засыпки стволов и других выработок, выходящих на земную поверхность.

Если при работе шахт отмечались, как правило, лишь локальные очаги загрязнения подземных вод за счет фильтрации через русла рек откачиваемых на земную поверхность шахтных вод, то после ликвидации СЕКЦИЯ 6. ГИДРОГЕОЛОГИЯ И ИНЖЕНЕРНАЯ ГЕОЛОГИЯ.

ГЕОИНФОРМАЦИОННЫЕ СИСТЕМЫ В ГИДРОГЕОЛОГИЧЕСКИХ ИССЛЕДОВАНИЯХ шахтного водоотлива и поднятия уровня затопления, загрязненные шахтные воды проникают в подземные водоносные горизонты на огромной площади.

Изменение геодинамического и геохимического состояния пород на полях затапливаемых шахт может привести к проявлению техногенных землетрясений. Лесотехническая рекультивация, проводимая на шахтах в рамках природоохранных мероприятий, практически не снижает степень отрицательного воздействия шахт на окружающий ландшафт горных отводов. Но помимо проблем экологии, существуют проблемы охраны здоровья жителей региона. Здоровье населения Кузбасса, как интегрированный показатель социально – экологической ситуации, формируется под воздействием всей совокупности социальных, экономических и природных факторов, среди них большая часть кузбассовцев (65%) испытывает вред, наносимый окружающей среде предприятиями.

Литература Азимов Б.В. и др. Проблемы ликвидации экологических последствий при закрытии угольных предприятий по 1.

добыче / Экологическое регулирование хозяйственной деятельности предприятий. Сборник статей. – Пермь, 2000.

Афанасьев Б.Л., Денисович В.И. / Печорский угольный бассейн. – Москва, 1959.

2.

Вдовенко В., Харченко Н.В. / Вестник КузГТУ, 2004, №6. Статья «экологическая безопасность Кемеровской 3.

области как фактор ее устойчивого развития».

Нормативно-методическое обеспечение реструктуризации угольной промышленности / Сб. документов под 4.

общ. ред. А.Г Саламатина, В.Е. Зайденварга, В.Н. Попова – М., 2000.

Кузбасс, - 2005. – 6 апр. Статья Татьяны Красносельской «Экологическое здоровье кузбассовцев».

5.

Панюков П.Н. / Инженерная геология. – Москва, «Недра», 1978.

6.

ИНЖЕНЕРНО-ГЕОЛОГИЧЕСКИЕ ПРОБЛЕМЫ ГИДРОМЕЛИОРАЦИИ ТЕРРИТОРИЙ ЮЖНОЙ МОЛДАВИИ С.А. Чарыкова, С.А. Богомолов, И.Н. Минькеева Научный руководитель профессор Ю.И. Олянский Волгоградский государственный архитектурно-строительный университет, г. Волгоград, Россия В южной зоне Молдовы, тяготеющей к территории между реками Прут и Ялпуг, проектирование гидромелиоративного строительства сопряжено с решением целого комплекса проблем, обусловленных инженерной деятельностью и реакцией на неё геологической среды. Деятельность человека в возрастающих масштабах становится геологическим фактором, многократно усиливающим интенсивность природных процессов. Она может способствовать активизации неблагоприятных инженерно-геологических процессов, уже имеющих развитие на данной территории или вызвать появление других процессов, ранее здесь не наблюдавшихся.

Южная зона республики характеризуется сложными инженерно-геологическими условиями, заключающимися, в частности, в широком распространении просадочных лессовых грунтов и высокой сейсмичностью – 8 баллов [1]. Строительство оросительных систем на просадочных лессовых грунтах такого типа неизбежно сталкивается с деформациями конструкций, что влечет за собой создание аварийных ситуаций, а часто и разрушение сооружения. За первые 5 лет эксплуатации на просадочных лессовых грунтах разрушается 8,4-10,4 % сооружений, требует профилактического ремонта 27-34 % сооружений. Стоимость водохозяйственного строительства и освоение одного гектара земель в 1,97-2,20 раза выше, чем на обычных непросадочных грунтах. Продолжительность строительства оросительных систем на таких грунтах на 20-80 % выше, чем в обычных условиях. Затраты на ремонтно-восстановительные работы составляют только часть от величины ущерба, который наносится при мелиоративном освоении лессовых территорий. При общей стоимости объекта 760-940 у.е. прямой ущерб составляет 230-290 у.е., с учетом косвенного ущерба эта сумма значительно выше. Все эти данные приведены для несейсмических районов Средней Азии и Предкавказья. В условиях Южной Молдовы, относящейся к зоне высокой сейсмичности и характеризующейся распространением мощных толщ лессовых просадочных пород, общий ущерб может быть несравненно больше.

В связи с вышеизложенным, в настоящей статье мы стремимся очертить основной круг инженерно геологических проблем, которые неизбежно придется решать ученым, изыскателям, проектировщикам и строителям, решающим вопросы мелиорации и водоснабжения южных районов республики.

Территория междуречья Прут-Ялпуг расположена в регионе, испытывавшем опускание на протяжении всего четвертичного периода. За это время здесь произошло накопление мощных толщ континентальных отложений, состоящих, в основном, из песка и пыли, и носящих название «лессовые породы». В настоящее время мощность этих пород на водоразделах достигает 40-60 м., уменьшаясь вниз по склону. Характерной особенностью этих пород являются их строительные свойства. В состоянии природной (невысокой) влажности они служат хорошим основанием для всех инженерных сооружений и обладают высокой несущей способностью (0,5-0,4 МПа). Однако достаточно увеличить их влажность на 3-4 %, как эти грунты резко ухудшают свои свойства. Несущая способность их снижается в 2-3 раза, начинаются деформации сооружений.

Важнейшими особенностями воздействия гидромелиоративного строительства на геологическую среду являются обязательное и весьма значительное изменение режима влажности пород в зоне аэрации;

интенсивная фильтрация воды под ирригационными каналами и орошаемыми полями, приводящая к фильтрационному выщелачиванию пород;

повышенная интенсивность проявления инженерно-геологических процессов, таких как 486 ПРОБЛЕМЫ ГЕОЛОГИИ И ОСВОЕНИЯ НЕДР просадки, суффозия, активизация оползней, обвалы, поверхностная эрозия. Просадки инженерных сооружений (насосных станций, водоводов и каналов), а так же на полях орошения причиняют значительный ущерб, удорожают и удлиняют освоение земель, требуют средств и времени на ликвидацию их последствий.

Конструкция оросительной сети, варианты водоподачи, места размещения насосных станций и др., время и затраты на освоение, сохранение земельного фонда, экономический эффект от ввода земель зависят от качества прогноза просадок и эффективности мер по борьбе с ними.

В связи с этим, особое внимание в начальной стадии проектирования должно быть уделено изучению условий залегания, распространению и свойствам лессовых просадочных грунтов [3]. Опыт исследований свидетельствует о том, что пространственная изменчивость просадочности может быть в достаточной мере охарактеризована посредством составления специальных прогнозных карт. Наиболее приемлемый масштаб таких карт 1:100 000. Основным картируемым элементом должна быть просадочная толща, а именно: мощность и возможная просадка её при замачивании. Предлагается следующая градация: до 5м., просадка отсутствует;

5- м, просадка до 5 см.;

10-20 м, просадка 5-10 см.;

10-20 м., просадка 10-50 см;

более 20 м., просадка 10-50 см., более20 м., просадка50 см. Наличие такой карты позволит проектировщикам на стадии ТЭО выбрать наиболее оптимальные варианты размещения инженерных сооружений и трасс, а так же обосновать мероприятия по борьбе с просадочностью в основаниях сооружений и на полях орошения.

Второй важной задачей должно быть прогнозирование изменения физико-механических свойств и деформации лессовых просадочных грунтов в условиях длительного воздействия на них воды и фильтрации.

Противопросадочные мероприятия в основаниях сооружений, по трассам водоводов часто оказываются малоэффективными по причине, что назначены без учета длительного воздействиям воды на грунт при систематической фильтрации и аварийных утечках. Результаты исследований, выполненных в лаборатории инженерной геологии Института геофизики и геологии АН РМ [2]. позволили сделать вывод о том, что в грунтовых условиях республики лабораторный метод определения просадочности в соответствии с ГОСТ 23161 76 применяемый в изыскательских организациях, не дает удовлетворительных результатов, так как не моделирует длительного воздействия воды на грунт и фильтрацию. Вследствие этого, противопросадочные мероприятия, назначаемые по результатам таких исследований, не могут обеспечить безаварийную эксплуатацию гидромелиоративных сооружений. Методика исследований просадочности с учетом региональных особенностей грунтов республики разработана в Институте геофизики и геологии АН РМ и может быть использована при инженерно-геологических изысканиях для стадии РЧ.

Проблема просадочности в регионе тесно переплетается с проблемой сейсмичности. Еще одним негативным свойством лессовых просадочных грунтов является их способность уменьшать скорость прохождения сейсмических волн при повышении влажности, что в свою очередь неблагоприятно сказывается на устойчивости зданий и сооружений, возведенных на таких грунтах. В связи с этим, вопросы сейсмичности требуют особого внимания при освоении территории.

По карте сейсмического районирования региона территория междуречья Прут-Ялпуг относится, в основном, к 8 бальной зоне. Это означает, что такой балл является только фоновой зависимостью от конкретных инженерно-геологических условий площадки (вида пород, их мощности, глубины залегания воды и др.) может быть увеличен на 1-2 балла, что является серьезным фактором для строительства. Несомненно, что проблема сейсмичности и микрорайонирования территории по интенсивности сейсмического воздействия, особенно для площадок наиболее ответственных сооружений, должна находиться в центре внимания проектировщиков на более поздних стадиях проектирования. Это позволит существенно сократить затраты на строительство гидромелиоративной системы.

В заключение следует остановится на таком практическом вопросе, как борьба с просадочностью при строительстве объектов гидромелиорации, тем более, что в общем объеме затрат на строительство сооружения на просадочных грунтах около 10-12 % приходится на подготовку грунтов основания, цель которой – устранение просадочности в основаниях сооружений. Известно, что основными характеристиками, влияющими на выбор способов и мер борьбы с просадочностью в основании сооружения служат: мощность просадочной толщи и возможная просадка толщи от собственного веса при замачивании. В зависимости от этих параметров для каждого сооружения намечается индивидуальный план подготовки основания. Среди методов борьбы с просадочностью в республике наиболее часто применяется следующие: уплотнение грунтов в котловане тяжелыми трамбовками, послойная укатка грунтов, буронабивные сваи, глубинное уплотнение грунтов взрывами и другие. Выбор способов борьбы с просадочностью осуществляется по результатам инженерно-геологических изысканий с учетом технических параметров сооружения. Однако, как уже отмечалось выше, инженерно геологические изыскания производственными организациями выполняются по ГОСТам, некоторые из которых в грунтовых условиях республики требуют корректировки или даже изменения.

Таким образом, использование данных изысканий для разработки мероприятий по борьбе с просадочностью на юге Молдовы сопряжено с известной долей риска или перерасходом средств на строительство. Обеспечить безаварийную эксплуатацию гидромелиоративных объектов и возведение их с минимальными затратами помогут только специальные исследования, выполненные научной организацией, специализирующейся на региональном изучении лессовых пород республикой. В основу такого изучения должно быть положено детальное исследование состава и свойств лессовых пород, моделирование процессов длительного воздействия воды на грунт разработка методик определения различного вида просадочных и послепросадочных деформаций в комплексе с работами по инженерно-геологическому районированию территории. Только при таком подходе могут быть разработаны научно обоснованные мероприятия по борьбе с просадочностью в регионе и гарантирована безаварийная эксплуатация объектов гидромелиорации.

СЕКЦИЯ 6. ГИДРОГЕОЛОГИЯ И ИНЖЕНЕРНАЯ ГЕОЛОГИЯ.

ГЕОИНФОРМАЦИОННЫЕ СИСТЕМЫ В ГИДРОГЕОЛОГИЧЕСКИХ ИССЛЕДОВАНИЯХ Литература Олянский Ю.И. Лессовые грунты юго-западного Причерноморья. - Кишинев: Штилица,1992. – 130с.

1.

Олянский Ю.И. Изменение состава и свойств лессовых просадочных пород при замачивании и фильтрации 2.

воды / Ю.И. Олянский, А.Н. Богомолов, С.И. Махова, О.Н. Осипова, О.В. Киселева // Вестник Волгоградский гос. архит.– строит. ун-та. Сер: Стр-во и архит. – Волгоград, 2012. – 26(45). – С. 16-25.

Олянский Ю.И. Инженерно-геологическая характеристика лессовых пород междуречья Прут-Днестр / 3.

Ю.И. Олянский, А.Н. Богомолов, С.И. Шиян, Т.М. Тихонова, О.В. Киселева // Вестник Волгоградский гос. архит.

– строит. ун-та. Сер: Стр-во и архит. – Волгоград, 2011. – 24(43). –- С.33-45.

ОЦЕНКА УСТОЙЧИВОСТИ НЕСВЯЗНЫХ ГРУНТОВ ОСНОВАНИЙ ДОРОЖНОГО ПОЛОТНА К ЦИКЛИЧЕСКИМ НАГРУЗКАМ Г.А. Чернийчук Научный руководитель доцент А.И. Латыпов Казанский (Приволжский) федеральный университет, г. Казань, Россия В современном мире, в связи с усложнением строительных задач и повышением требований безопасности к инженерным объектам, с каждым днём возрастает значимость инженерно-геологических изысканий. Одним из таких направлений является исследования устойчивости грунтов к динамическим нагрузкам.

Рис. График зависимости вертикальных деформаций и противодавления от количества циклов Данные исследования требуются: для расчета колебаний сооружений, работающих в условиях динамических нагрузок;

для прогноза дополнительных осадок и кренов сооружений при действии динамических нагрузок;

для оценки сейсмических характеристик грунтов и приращений сейсмической балльности;

для оценки возможности разжижения грунтов, например, при землетрясениях;

для определения возможных последствий сейсмического разжижения или деформирования грунтов;

для выбора правильной конструкции фундамента, метода прокладки трубопровода, конструкции дорожной одежды, мер инженерной защиты и т.д.

Динамические свойства грунтов – группа физико-механических свойств грунтов, определяющих их реакцию грунтов на действие динамических нагрузок.

Динамические свойства грунтов характеризуют их и как среду распространения колебаний (упругие, демпфирующие и фильтрующие свойства) [1].

Под действием динамических нагрузок в грунтах могут возникать следующие процессы: уплотнение (отрицательная дилатансия) рыхлого песка любой влажности;

разуплотнение (положительная дилатансия) маловлажных плотных песков, сопровождающееся снижением прочности;

циклическая подвижность – постепенное накопление сдвиговых деформаций в водонасыщенных песках относительно плотного сложения.

Может иметь место прогрессирующий характер и привести к разрушению грунта без его разжижения, или затухающий — стабилизирующих на определенном уровне амплитуды деформации и разжижение водонасыщенного песка.

В связи с этим на базе кафедры общей геологии и гидрогеологии была оборудована лаборатория механики грунтов, оснащенная прибором трёхосного сжатия с возможностью динамического нагружения (Wille GEOTECHNIK).

На данном приборе был произведён ряд испытаний несвязных грунтов, по следующей методике.

Образец грунта, диаметром 50 мм и высотой 100 мм, помещается в камеру, где его обжимают давлением, соответствующим давлению на глубине отбора, после консолидируют согласно действующим нормативам [2], затем задают циклическую нагрузку, имитирующую нагрузку проезжающего транспорта, в результате получаем давление 55 кПа на момент проезда транспорта и 40 кПа природное давление. Нагрузка прикладывается с частотой 0,033 Hz, в течение 2000 циклов. В результате получаем ряд данных и строим графики (рис.).

C 2007 г. на кафедре общей геологии и гидрогеологии института геологии и нефтегазовых технологий проводилась оценка техногенных условий геологической среды города. В настоящий момент построены карты 488 ПРОБЛЕМЫ ГЕОЛОГИИ И ОСВОЕНИЯ НЕДР действующих статических нагрузок. На основании исследований и по данной методике планируется построить карту устойчивости грунтов г. Казани к динамическим нагрузкам.

Литература Вознесенский Е.А., Коаленко В.Г., Кушнарёва Е.С., Фуникова В.В. Разжижение грунтов при динамических 1.

нагрузках.. – М.:Изд-во МГУ, 2005.-134 с.

ГОСТ 12248-96. «Грунты. Методы лабораторного определения характеристик прочности и деформируемости.

2.

– Введен 1997-01-01. – М., 1997. – 103 с.

ВЕДУЩАЯ РОЛЬ РИФТОГЕНЕЗА В ФОРМИРОВАНИИ СТРУКТУРНО ГИДРОГЕОЛОГИЧЕСКИХ УСЛОВИЙ БАЙКАЛЬСКОГО РЕГИОНА З.В. Чернышова Научный руководитель доцент Ю.Н. Диденков Национальный исследовательский Иркутский государственный технический университет, г.Иркутск, Россия Рифтогенез – это сложный эндогенный процесс, заключающийся в растяжении, утонении и дроблении земной коры в условиях высоко поднятого мантийного диапира. Процесс сопровождается флюидной геодинамикой и тектоническими движениями.

Основной задачей проводимых исследований является обоснование ведущей роли рифтогенеза в формировании структурно-гидрогеологических условий Байкальского региона. Анализ результатов выполняемых исследований и опубликованные в центральной печати материалы [1,2] позволили разработать концептуальную схему влияния рифтогенеза на формирование гидрогеологических структур исследуемого региона (рис.).

В процессе рифтогенеза образуются листрические разломы сбросового типа, по которым происходит опускание одних блоков земной коры относительно других. Формирование современных морфоструктур Байкальского региона продолжается и в настоящее время [3]: опущенные блоки – впадины, поднятые блоки – «плечи» рифта и межблоковые тела – разломы.

Современная дегазация мантии и флюидная геодинамика являются основными факторами формирования восходящего высокотемпературного эндогенного флюида. Согласно термодинамическим моделям, температура на границе мантийного диапира достигает 800-1000оС, что обусловливает и значительные температуры флюида. Перехватываясь флюидоканалами (разломами с достаточной глубиной заложения и раскрытостью), продукты преобразования водного флюида при подъеме к поверхности и смешении с атмосферными водами, выводятся на поверхность или вскрываются на доступных глубинах скважинами. При этом в качестве основного продукта выступают пресные и ультрапресные воды, в газовом составе которых преобладают CH4 и CO2.

При районировании представляется возможным выделить в регионе три типа гидрогеологических структур: впадины – гидрогеологические бассейны, «плечи» рифта (горное обрамление) – гидрогеологические массивы и разломы – обводненные разломы. Результаты структурно-гидрогеологического анализа и физико химического моделирования позволили более двадцати гидрогеологических бассейнов региона объединить в пять характерных типов: Байкальский, Тункинский, Баргузинский, Усть-Селенгинский, Чарский (рис.). Данная систематизация проведена на макроуровне и отражает, в первую очередь, геолого-структурные условия бассейнов, определяющие особенности формирования подземных вод. Детальное районирование внутри каждого типа бассейнов позволит установить закономерности распределения подземных вод на более высоком уровне, что повысит достоверность дальнейшего прогнозирования крупных скоплений как холодных, так и термальных подземных вод.

Разделение гидрогеологических массивов по высотной зональности, обусловлено развитием различных ландшафтов и их подверженность процессам выветривания, что влияет на формирование различных по мощности и составу почв, а чем скуднее почвенный покров, тем преснее гидрогеохимический профиль.

Выделение приповерхностных и глубоких обводненных разломов обусловливается глубиной их заложения и раскрытостью по отношению к флюиду и атмосферным осадкам. Важную роль играет время их заложения и цикл последней активизации. Древние разломы, не подновленные в кайнозое-мезозое, практически не имеют гидрогеологической значимости, вследствие своей «залеченности».

Выполняемые исследования продолжают развитие представлений о главной роли рифтогенеза и сопровождающих его процессов в формировании структурно-гидрогеологических условий Байкальского региона. Это, прежде всего, ярко выражено в специфике геологических структур (разломы, впадины, горное обрамление), где происходит подъем эндогенных флюидов, генерация рифтогенных вод и их смешение с атмосферными, насыщение микрокомпонентами и газами различного генезиса и, как следствие, формирование природных вод с широким спектром химического состава и температурного режима. При этом обращает внимание устойчивая во времени пресноводность как в целом гидросферы Байкальского региона, так и жемчужины планеты – озера Байкал.

СЕКЦИЯ 6. ГИДРОГЕОЛОГИЯ И ИНЖЕНЕРНАЯ ГЕОЛОГИЯ.

ГЕОИНФОРМАЦИОННЫЕ СИСТЕМЫ В ГИДРОГЕОЛОГИЧЕСКИХ ИССЛЕДОВАНИЯХ Рисунок. Схема формирования структурно-гидрогеологических условий Байкальского региона 490 ПРОБЛЕМЫ ГЕОЛОГИИ И ОСВОЕНИЯ НЕДР Литература Диденков Ю.Н., Бычинский В.А., Ломоносов И.С. О возможности существования эндогенного источника 1.

пресных вод в рифтовых геодинамических условиях // Геология и геофизика. – Новосибирск: Гео, 2006. – т.47, №10. – С. 1114 – 1118.

Диденков Ю.Н., Склярова О.А., Чернышова З.В., Брензей В.И., Вергун А.В. Анализ микрокомпонентного 2.

состава природных вод Байкальской рифтовой зоны // Геология, поиски и разведка полезных ископаемых и методы геологических исследований. Материалы Всерос. науч.-техн. конф. «ГЕОНАУКИ». Вып. 10. – Иркутск:

Изд-во ИрГТУ, 2010. – С. 167 – 172.

Мац В.Д., Уфимцев Г.Ф., Мандельбаум М.М. и др. Кайнозой Байкальской рифтовой впадины. – Новосибирск, 3.

Изд-во СО РАН, 2001. – 249 с.

ОСОБЕННОСТИ ФОРМИРОВАНИЯ ЭКСПЛУАТАЦИОННЫХ ЗАПАСОВ ПОДЗЕМНЫХ ВОД ВЕДУГИНСКОГО МЕСТОРОЖДЕНИЯ ПОДЗЕМНЫХ ВОД А.С. Чистохин Научный руководитель доцент Л.А. Васютич Забайкальский государственный университет, г. Чита, Россия Ведугинская площадь расположена в центральной, миогеосинклинальной зоне Енисейского кряжа в пределах горбилокской структурно-фациальной зоны в юго-западной части Панимбинского антиклинория, ограниченного с запада зоной Татарского глубинного разлома, контролирующего размещение золото сульфидного оруденения Енисейского кряжа. Территория сложена терригенными, карбонатно-терригенными отложениями верхнего протерозоя (сухопитской, тунгусикской и киргитейской серий). Регион является малоизученным в гидрогеологическом отношении. Исследования в этой области проводились, главным образом на локальных объектах при разведке золоторудных месторождений и поисково-разведочных работах на подземные воды для водоснабжения крупных объектов: Олимпиадинского, Эльдорадо. Работы регионального плана немногочисленны, последняя из них посвящена разработке легенды серии Енисейская для гидрогеологической съёмки масштаба 1:200 000. Ведугинское золоторудное месторождение занимает водораздельную часть междуречья Ведуга и Малая Ведуга и характеризуется тремя видами режима подземных вод: водораздельным, склоновым и прибрежным. На основе материалов производственной практики, которая была пройдена автором в ЗАО «Красноярская буровая компания» в должности техника-геолога произведен анализ геолого-гидрогеологических условий Ведугинского месторождения подземных вод.

Ведугинское месторождение подземных вод, находится в пределах Ведугинского месторождения рудного золота, расположенного на территории Северо-Енисейcкого района Красноярского края. Данное месторождение подземных вод выявлено с целью хозяйственно-питьевого водоснабжения объектов горнодобывающего и перерабатывающего предприятия.

Месторождение подземных вод приурочено к центральной части Больше-Питского гидрогеологического складчатого массива Енисейской гидрогеологической складчатой области. Преобладающее на площади района работ распространение метаморфических пород предопределило развитие преимущественно трещинного типа проницаемости. В целом для месторождения характерна прямая зависимость водообильности протерозойских отложений от степени их тектонической нарушенности и степени выветрелости [4].

Ведугинское месторождение подземных вод, относится к третьей группе сложности геологического строения и гидрогеологических условий (месторождения и участки недр с очень сложными геологическим строением, гидрогеологическими, водохозяйственными, экологическими и горно-геологическими условиями) и по геолого-гидрогеологическим условиям относится к месторождению в потоках трещино-жильных вод. Это объясняется неоднородными фильтрационными свойствами водовмещающих пород в разрезе, представленных преимущественно зонами экзогенной трещиноватости, невыдержанной мощность и строение водоносных комплексов [1].

Основная особенность месторождения – это приуроченность более водообильных участков к долине реки Ведуга и зонам тектонических нарушений. Глубина распространения обводненных трещинных зон не превышает 100 метров. Основную роль в формировании эксплуатационных запасов в данном случае играют естественные и привлекаемые ресурсы, формирующиеся за счет поверхностных вод.

Покровные отложения маломощны – от нескольких десятков сантиметров до первых метров, у подножий склонов до 10 м. В их составе присутствует значительное количество глинистого материала, что определяет слабую водообильность. На большей части площади водоносный комплекс покровных отложений имеет сезонный характер. Максимальное его распространение приурочено к периодам инфильтрационного питания снеготалыми и дождевыми водами. Нижним относительным водоупором служат менее трещиноватые коренные породы, причём их проницаемость в этой зоне снижена за счёт присутствия глинистого материала продуктов выветривания.

При переходе к летней межени мощность обводнённой толщи сокращается в связи с постепенным оттоком в нижележащий комплекс и за счёт испарения. Благодаря сильной расчленённости рельефа важное место занимает латеральный отток. В итоге водораздельные и склоновые части оказываются полностью сдренированными и водоносный комплекс покровных отложений сохраняется преимущественно только в долинах водотоков, устьях логов и нижней части пологих склонов. В зимнюю межень, в связи с промерзанием деятельного слоя, его распространение дополнительно сокращается. Вместе с тем, несмотря на спорадичность и СЕКЦИЯ 6. ГИДРОГЕОЛОГИЯ И ИНЖЕНЕРНАЯ ГЕОЛОГИЯ.

ГЕОИНФОРМАЦИОННЫЕ СИСТЕМЫ В ГИДРОГЕОЛОГИЧЕСКИХ ИССЛЕДОВАНИЯХ малую мощность, значение водоносного комплекса покровных отложений определяющее в процессе формирования подземных вод коренных отложений. Обладая значительно более высокими ёмкостными характеристиками, он является аккумулятором инфильтрующихся вод, препятствует поверхностному склоновому стоку и обеспечивает довольно продолжительный период питания основного водоносного подразделения месторождения – зоны открытой трещиноватости метаморфических пород [3].


Подъём уровня подземных вод начинается во второй половине апреля после устойчивого перехода суточной температуры воздуха через 0°C. Особенно интенсивно подъём уровней происходит в начале мая, за 1- недели уровни подземных вод повышаются на 15-20 м, после чего темп подъёма существенно замедляется и с середины июня начинается неуклонное снижение уровней, прерываемое непродолжительными и малоамплитудными (до 1-2 м, реже до 5 м) подъёмами вследствие интенсивных дождей. Периоды стабильного меженного положения уровней, характерные для равнинных территорий, здесь отсутствуют, форма графиков пилообразная, и определяется сочетанием географических и гидрогеологических особенностей территории:

водораздельным положением участка работ, интенсивным снеготаянием и значительными запасами воды в снеге;

низкими емкостными (резкий подъём) и фильтрационными (плавный спад) параметрами вмещающих пород. Таким образом, для 2005 г среднегодовой модуль стока для Малой Ведуги составляет 8,3 л/с*км2, модуль подземного стока 2,5 л/с*км2;

то же для руч. Золотого – 7,8 л/с*км2 и 2,34 л/с*км2. Таким же образом по измеренным расходам можно оценить распределение по площади среднегодового модуля подземного стока.

Подземный сток в объёме 2,34 – 2,5 л/с*км2 соответствует величине инфильтрационного питания не менее 76 мм/год.

По данным поисково-оценочных работ Ведугинского месторождения подземных вод автором выполнен гидродинамический расчет водозаборных скважин. На участке работ были проведены одиночные и кустовые откачки продолжительностью до 3 суток. По их результатам приняты для расчета следующие гидрогеологические параметры: коэффициент фильтрации k=26,87 м/сут, мощность водоносного горизонта метров, коэффициент уровнепроводности a=45,2*103 м2/сут.

Расчет водозаборных сооружений произведен по формулам для полуограниченного пласта с граничными условиями: Q=const и H=const [2]. Суммарный дебит водозаборных скважин был принят м3/сут. Расчетные понижения составили 4 м для условия Q=const и 1,77 м для условия H=const, что не превышает допустимого понижения, равного 17,5 м. В ходе дипломного проектирования разрабатывается комплекс гидрогеологических исследований на стадии разведки с целью детализации условий формирования эксплуатационных запасов подземных вод, их качества и основных гидрогеологических параметров до степени, позволяющей обосновать рациональную схему водозабора.

Литература Боревский Б.В., Дробноход Н.И., Язвин Л.С. Оценка запасов подземных вод. – К.: Выща. шк. Головное изд-во, 1.

1989. – 407 с.

Мироненко В.А. Динамика подземных вод. – М.: Издательство Московского государственного университета, 2.

2005. – 519 с.

Подземные воды мира: ресурсы, использование, прогнозы / Под ред. И.С. Зекцера. – М.: Наука, 2007. – 438 с.

3.

Сидоренко А.В. Гидрогеология СССР: Том XVII Красноярский край и Тувинская АССР / Е.А.Басков, 4.

Е.Е.Белякова и др. – М.: Недра, 1977. – 476 с.

ОБ ИЗМЕНЕНИИ ХИМИЧЕСКОГО СОСТАВА ВОД В ВОСТОЧНОМ ДОНБАССЕ В.А. Чуркин Научный руководитель профессор А.И. Гавришин Южно-Российский государственный технический университет, г. Новочеркасск, Россия Длительное функционирование в Восточном Донбассе угледобывающего и углеперерабатывающего комплексов привело к многочисленным негативным последствиям в состоянии окружающей среды. Произошло интенсивное загрязнение поверхностных вод и атмосферы, изменение режима и баланса подземных вод, трансформация химического состава природных вод с образованием минерализованных вод.

В ходе работы было проанализировано сто девяносто одна проба. Результаты исследований отражены в таблицах 1,2.

Первый вариант, в который вошел один гидрогеохимический вид (табл.1) закономерных изменений химического состава грунтовых вод отражает природный процесс преобразования химического состава вод под влиянием многочисленных естественных факторов (климат, рельеф, интенсивность водообмена и т.д.) В нем преобладают воды преимущественно гидрокарбонатно-сульфатные и натриево-кальциевые.

Второй гидрогеохимический вариант (табл.1),в который вошли 5 гидрогеохимических видов, с ростом сухого остатка (СО). Увеличение концентраций сульфат-иона в 1,2,3 и 4 видах объясняется антропогенным фактором. В виде (3,01) концентрация сульфат-иона уменьшается. В данном варианте имеют место : в 1-м виде гидрокарбонатно-сульфатные, кальциево-натриевые воды, во втором, третьем и четвертом – сульфатные, кальциево-натриевые, а в шестом – хлоридно-сульфатные натриевые воды.

Третий вариант (табл.1) включает один гидрогеохимический вид. Воды данного вида являются содовыми, это объясняется обратной гидрогеохимической зональностью подземных вод [2].

492 ПРОБЛЕМЫ ГЕОЛОГИИ И ОСВОЕНИЯ НЕДР Таблица Состав однородных гидрогеохимических видов грунтовых вод Восточного Донбасса за 2010 г.

Вариант Кол-во Вид Компонент (мг/л и % - моль) pH HCO3– Cl– SO42– Ca2+ Mg2+ Na+ С.О.

1 58 1,01 7,15 346 407 220 175 51,2 175 36 42 22 44 13 2 64 1,02 7,14 490 1000 428 241 124 446 26 52 22 30 15 51 1,03 7,3 433 1230 356 272 127 446 22 61 17 32 15 3 2,01 7,06 438 2310 539 580 181 634 13 71 16 42 13 6 4,01 7,14 703 3260 207 425 311 912 17 78 5 26 19 6 3,01 7,02 364 1820 1310 389 210 1050 10 52 38 24 13 3 3 5,01 9,5 293 241 649 29,4 48,6 542 25 20 55 5 8 Таблица Средний состав однородных гидрогеохимических видов грунтовых вод Восточного Донбасса за 2010 г.

Компонент (мг/л и % - моль) Вариант Кол-во Вид pH С.О.

HCO3 SO4 Cl Ca Mg Na 346 407 220 175 51,2 175 58 1,01 7, 36 42 22 44 13 485,6 1924 568 381,4 190,6 697,6 130 3,01 7, 17,6 62,8 19,6 30,8 15 54, 293 241 649 29,4 48,6 542 3 5,01 9, 25 20 55 5 8 Анализ однородных гидрогеохимических видов позволил выделить два основных типа вертикальной гидрогеохимической зональности, которые названы тенденциями формирования химического состава подземных вод и аналогичны для вод каменноугольных и меловых отложений.

Первая гидрогеохимическая тенденция является типичным представителем прямой гидрогеохимической зональности и характеризуется классической схемой преобразования состава вод от сульфатно-гидрокарбонатных кальциевых к хлоридно-гидрокарбонатно-сульфатным смешанного катионного состава и далее к сульфатно-хлоридным и хлоридным натриевым.

Вторая геохимическая тенденция, отражаемая данной таблицей (табл.2), проявляется в формировании на значительных глубинах маломинерализованных вод содового типа. Первоначальное увеличение концентраций компонентов с глубиной сменяется уменьшением. Такая обстановка как раз и характеризуется как обратная геохимическая зональность.

Объемы и дебиты содовых вод с низкой минерализацией настолько значительны, что они существенно преобразуют состав водоотливов шахт и выявлены как самостоятельное, четвертое направление в изменении состава шахтных вод.

Наиболее популярными гипотезами появления такого рода вод являются инфильтрационная, ювенильная, дегидратационная и испарительно-конденсационная. Инфильтрационный фактор, сопровождающийся процессами перехода компонентов в подземные воды, оказывает наиболее существенное влияние на формирование состава рассматриваемых вод до глубины 250-300 м.

Литература Гавришин А.И., Корадини А., Мохов А.В., Бондарева Л.И. Формирование химического состава шахтных вод в 1.

Восточном Донбассе. – Новочеркасск: ЮРГТУ (НПИ), 2003. – 187 с.

Гавришин А.И. Корадини А. Происхождение и закономерности формирования химического состава подземных 2.

и шахтных вод в Восточном Донбассе. // Водные ресурсы, 2009. – Т. 36, № 5. – С. 564-574.

СЕКЦИЯ 6. ГИДРОГЕОЛОГИЯ И ИНЖЕНЕРНАЯ ГЕОЛОГИЯ.

ГЕОИНФОРМАЦИОННЫЕ СИСТЕМЫ В ГИДРОГЕОЛОГИЧЕСКИХ ИССЛЕДОВАНИЯХ Гавришин А.И. Количественный анализ природных и техногенных гидрогеохимических закономерностей.// 3.

Известия высших учебных заведений. Геология и разведка, 2012. – №2. – С.37-42.

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ АНИЗОТРОПИИ ПРОЧНОСТИ ВЕНДСКИХ ГЛИН Е.Г. Шигорина Научный руководитель профессор Л.А. Строкова Национальный исследовательский Томский политехнический университет, г. Томск, Россия Введение В Европейской части России широко распространены вендские отложения, сложенные глинами с прослоями песков. Они залегают на глубине 20 м и имеют мощности более 100 м. Эти отложения требуют инженерно-геологического изучения, так как они являются геологическим основанием большинства высотных сооружений. Вендские глины являются относительно прочными и представляют собой грунт, имеющий свойства твердой глины и полускального грунта одновременно. В странах, где такие грунты наиболее распространены, существует специальный термин Mudstone, что можно перевести как «окаменевшая глина» (рис 1) [1].

Рис.1. Слоистая текстура вендских глин Оценка анизотропии вендских глин Для оценки механических свойств вендских глин был выполнен ряд полевых и лабораторных испытаний. Из-за слоистой текстуры отложений одним из самых важных параметров являлся показатель анизотропии. Для оценки анизотропии глин были проведены компрессионные испытания с приложение нагрузки перпендикулярно и параллельно к слоистости. На рисунке 2a представлены изменения модуля деформации Eoed в зависимости от глубины отбора образца при приложении нагрузки перпендикулярно к слоистости. Из графика видно, что значение Eoed увеличивается с ростом глубины, однако эти изменения происходят не равномерно, а скачкообразно. Резкое падение напряжения наблюдается после 100 м глубины, что объясняется наличием гдовского водоносного горизонта, который располагается ниже 100 м от поверхности. Водосодержащими породами этого горизонта являются трещиноватые глины с прослоями песков.

На рисунке 2б представлены изменения модуля деформации в зависимости от глубины отбора образца при приложении нагрузки параллельно к слоистости. Также можно наблюдать тенденцию увеличения модуля деформации в зависимости от роста глубины отбираемых образцов. Однако стоит отметить, что численные значения модулей значительно выше, чем при испытаниях с приложением нагрузки перпендикулярно к слоистости.


Изменения фактора анизотропии с глубиной представлены на рисунке 3. Эти изменения не постепенные, а скачкообразные, но имеют тенденцию возрастать с ростом глубины. Таким образом, анизотропия слоистости вендских глин оказывает огромное влияние на их механические свойства.

Результаты испытаний Данные испытаний вендских глин показали, что одометрический модуль деформации при приложении нагрузки перпендикулярно к слоистости варьируется от 27 да 545 МПА, при приложении нагрузки параллельно к слоистости – от 27 до 900 МПа, показатель анизотропии – от 0,64 до 4, 46, влажность образцов – от 0,105 до 0,215, число пластичности – от -1,25 до -0,14 [2].

Заключение Вендские глины имеют очень высокую прочность, но их механические и физические параметры не постоянные по глубине залегания. Образцы с больших глубин имеют большие значения модулей деформации, фактора анизотропии, меньшие значения влажности. Принимая во внимание все эти показали, вендские глины могут быть прочным геологическим основанием для строительства, с одной стороны, но, с другой стороны, они очень не стабильны из-за своей слоистой текстуры, что выражается в высоких показателях анизотропии.

494 ПРОБЛЕМЫ ГЕОЛОГИИ И ОСВОЕНИЯ НЕДР Модуль днформации, Еое Модуль деформации, Е 0 200 400 600 0 200 400 600 800 10 20 30 40 50 Глубина, м Глубина, м 60 70 80 90 100 110 120 130 а) б) Рис.2. Изменение модуля деформации в зависимости от глубины отбора образца:

а)при приложении нагрузки перпендикулярно к б) при приложении нагрузки параллельно к слоистости слоистости Фактор анизотропии 0 2 4 6 8 10 Глубина, м Рис.3. Изменение фактора анизотропии в зависимости от глубины отбора образца Литература Петрухин В. «Геотехнические аспекты башни ОДЦ «Охта», «Высотные здания», Москва: НИИОСП, 2010.

1.

Шигорина Е. Г. Инженерно-геологические условия и проект изысканий под строительство общественно 2.

делового центра «Лахта» в г. Санкт-Петербург. Томск: НИТПУ, 2012. 143 с.

ВЛИЯНИЕ ГРАНУЛОМЕТРИЧЕСКОГО СОСТАВА ПЕСЧАННЫХ ГРУНТОВ НА ИХ ВОДОПРОНИЦАЕМОСТЬ (НА ПРИМЕРЕ ГРУНТОВ ТЕРРИТОРИИ Г.КОЛПАШЕВО).

А.В. Шрамок, Ю.А. Верховых Научный руководитель старший преподаватель Н.Н. Бракоренко Национальный исследовательский Томский политехнический университет, г. Томск, Россия При проектировании зданий и сооружений важно изучить состав и физико-механические свойства горных пород, слагающих участок строительства. В настоящее время, одной из важнейших характеристик определяющей физико-механические свойства песчаных грунтов является гранулометрический состав. Он СЕКЦИЯ 6. ГИДРОГЕОЛОГИЯ И ИНЖЕНЕРНАЯ ГЕОЛОГИЯ.

ГЕОИНФОРМАЦИОННЫЕ СИСТЕМЫ В ГИДРОГЕОЛОГИЧЕСКИХ ИССЛЕДОВАНИЯХ выражает процентное содержание в породе групп частиц – фракций различных размеров, взятых по отношению к весу абсолютно сухой породы [1,2].

В данной работе изучено влияние гранулометрического состава на водопроницаемость пород. В основу работы положен фактический материал, полученный авторами в процессе личных экспериментов по определению гранулометрического состава и водопроницаемости песчаных грунтов, отобранных с площадки строительства в г.Колпашево.

В геоморфологическом отношении площадка имеет относительно спокойный рельеф, перепад абсолютных отметок 61-65 метров.

В геологическом строении принимают участие аллювиальные отложения второй надпойменной террасы р.Оби, р.Кети и их притоков Они представлены песками пылеватыми, мелкими, средними, редко крупными. С увеличением глубины разности сменяются более крупными. Часто встречаются прослои и линзы суглинков, глин, супесей. Физико-механические свойства отложений изменяются в широких пределах. Пески неоднородны по показателям плотности, по степени влажности – от маловлажных до насыщенных водой. Глинистые отложения второй надпойменной террасы по пластичным свойствам преимущественно суглинки и супеси, редко глины, по физико-механическим свойствам-неоднородны.

Уровень грунтовых вод залегает не глубине 1,3-10,6 метров. Разгрузка горизонта происходит путем подземного стока в первую террасу и пойменную часть долины. Водообильность отложений значительна.

Химический состав вод отложений второй террасы чаще всего гидрокарбонатный кальциево-магниевый, реже гидрокарбонатно-хлоридный кальциево-натриевый.

В лабораторных условиях был применен прямой метод гранулометрического анализа пород – ситовой [3]. Этот метод позволяет определять содержание в породе фракций диаметром более 0,1 мм. Подготовка пород к гранулометрическому анализу не занимает много времени. Породу нужно привести в состояние максимально возможного раздробления, разрушая как неустойчивые, так и частично устойчивые агрегаты механическим воздействием – растиранием в фарфоровой ступке пестиком с резиновым наконечником. Затем, каждый образец грунта рассеивают на ситах диаметром от 1см до 0,1 мм.

Коэффициент фильтрации пород был определен в лабораторных условиях с помощью трубки СПЕЦГЕО [4]. Для каждого образца грунта был определен коэффициент фильтрации в предельно-рыхлом и предельно- плотном сложении.

Таким образом, исследуемые грунты представлены песками мелкими, однородными, несуффозиоными, средне сортированными и песками средними, однородными, несуффозионными, средне сортированными, а также пылеватыми [5]. Интегральные кривые их гранулометрического состава приведены на рисунке.

Содержание частиц, % d =0, 0,1 Диаметр частиц, мм а б Рис. Суммарные кривые гранулометрического состава (а – песка мелкого, б – песка среднего) В таблице 1 приведены данные по гранулометрическому составу и коэффициенту фильтрации опробованных грунтов. Таким образом, для среднезернистого грунта характерно изменение коэффициента фильтрации в пределах 0,82-2,47 м/сут, для песка мелкого значения коэффициента фильтрации изменяется в пределах 0,21-0,74 м/сут, для песка пылеватого –- 0,12-0,55 м/сут. Коэффициенты корреляции пылеватых и средних песков приведены в таблице 2.

Таким образом, исследуя корреляционную зависимость гранулометрического состава пылеватых и средних песков от коэффициента фильтрации в предельно плотном и предельно рыхлом состоянии, выяснили, что с увеличением процентного содержания частиц более 0,25 мм увеличиваются значения коэффициента фильтрации, а содержание частиц размера менее 0,25 мм обратно пропорционально коррелируют с коэффициентом фильтрации.

Полученные в результате выводы позволяют дать качественную оценку водопроницаемости грунтов по их гранулометрическому составу.

496 ПРОБЛЕМЫ ГЕОЛОГИИ И ОСВОЕНИЯ НЕДР Таблица Гранулометрический состав грунтов и их водопроницаемость Наименование Кф min Кф max Кф min Кф max песка Количество в предельно в предельно в предельно в предельно по ГОСТ 25100- проб рыхлом, м/сут рыхлом, м/сут плотном, м/сут плотном, м/сут Мелкий 5 0,21 0,74 0,11 1, Средний 10 0,82 3,44 0,49 1, Пылеватый 10 0,12 0,55 0,06 0, Таблица Корреляционная зависимость песков от их коэффициента фильтрации Характеристика 2,0-5,0 1,0-2,0 0,5-1,0 0,25-0,5 0,1-0,25 0, песка Кф (пп) 0,31 0,35 0,52 -0,45 -0, Пылеватый Кф(пр) 0,39 0,42 0,59 -0,52 -0, Кф (пп) 0,90 0,80 0,83 0,54 -0,97 -0, Средний Кф(пр) 0,31 0,37 0,24 0,60 -0,27 -0, Литература Ломтадзе В.Д. Методы лабораторных исследований физико-механических свойств горных пород – М.:Недра, 1.

1972. – 320 с.

Крамаренко В.В. Грунтоведение/ Учебное пособие. Томск, ТПУ, 2011. 431 с.

2.

ГОСТ 12536-79 Грунты. Методы лабораторного определения грансостава (зернового) и микроагрегатного 3.

состава.

ГОСТ 25584-90 Грунты Методы лабораторного определения коэффициента фильтрации.

4.

ГОСТ 25100-2011 Грунты. Классификация.

5.

ОПЫТ ПРОГНОЗА ПОДТОПЛЕНИЯ ЛЕССОВЫХ ТЕРРИТОРИЙ Е.В. Щекочихина, И.Ю. Кузьменко, Е.А. Степанова Научный руководитель профессор Ю.И. Олянский Волгоградский государственный архитектурно-строительный университет, г. Волгоград, Россия Особенности инженерно-геологического строения территории г. Кишинева является: почти повсеместное распространение лессовых просадочных грунтов мощностью до 20-30 м, залегающих на водоупорных глинах или песках неогена различной мощности и пересеченный рельеф, проявляющийся в наличии небольших плоских или овальной формы водоразделов с хорошо развитыми условиями поверхностного стока. Природными дренами являются многочисленные балки и овраги, способствующие с одной стороны сбору и отводу поверхностных вод с застроенных территорий, а с другой – служащие природными дренами подземных вод.

В связи с проводимыми инженерно-геологическими исследованиями для целей сейсмического микрорайонирования территории города, расположенной в 7 бальной сейсмической зоне, сотрудниками АН Молдавии выполнялись работы по прогнозированию подтопления на вновь застраиваемых участках города.

Исходным материалом для исследований послужили застроенные территории города, на которых уже активно развивалось потопление. Были детально изучены инженерно-геологические условия отдельных застроенных микрорайонов и проанализированы закономерности обводнения лессовых толщ различной мощности, литологического состава, условий залегания и распространения в увязке с рельефом и условиями дренированности территории, т.е. с тем, что называется пассивными факторами подтопления [1,4]. Главным концептуальным положением, служащим основой работы, явилось следующее: активные факторы неизбежно сопутствуют строительному освоению территории, однако характер обводнения и его интенсивность определяются совокупным действием пассивных факторов, таких, как: геологическое строение, геоморфология, рельеф, мощность и литологический состав лессовых пород, характер отложений, подстилающих лессовую толщу, дренированность территории, гидрогеологические условия.

Анализ природных факторов, вызывающих подтопление территории города и обуславливающих его характер, свидетельствует, что главными из них являются: мощность лессовой толщи, литологический состав подстилающих лессовую толщу отложений, мощность толщи подстилающих песков, расстояние до фронта разгрузки грунтового потока, уклон поверхности между подтапливаемой площадкой и ближайшим эрозионным врезом, дренирующим поверхностные воды. Для подтверждения полученных выводов и определения степени СЕКЦИЯ 6. ГИДРОГЕОЛОГИЯ И ИНЖЕНЕРНАЯ ГЕОЛОГИЯ.

ГЕОИНФОРМАЦИОННЫЕ СИСТЕМЫ В ГИДРОГЕОЛОГИЧЕСКИХ ИССЛЕДОВАНИЯХ влияния этих показателей на прогнозируемый процесс все они разделены на три группы: геоморфологические, геолого-гидрогеологические и гидрогеологические.

В соответствии с первой теоремой физического подобия [5] у подобных явлений безразмерные комплексы (комбинации) величин, отражающие связи между существенными характеристиками явления, соответственно равны. Принимая условие, что подтопление различных территорий города выражает подобные явления, можно определить весовые коэффициенты участия различных показателей природных характеристик в данном процессе. Каждой группе признаков соответствует определенный инженерно-геологический критерий.

Геоморфологический критерий, отражающий геоморфологическое строение района, принимается соответствующим среднему уклону поверхности межу подтапливаемой площадкой и ближайшим эрозийным врезом, дренирующим поверхностные воды. Геолого-гидрогеологический критерий, отражающий литологическое строение зоны аэрации и длину пути фильтрации подземных вод, принимается соответствующий выражению:

( N л N п ) / lф (1) ф где: - мощность лессовой толщи;

- мощность толщи подстилающих песков;

- длина пути Nл Nn фильтрации подземных вод до фронта разгрузки.

Гидрогеологический критерий, определяющий высоту подъема ( hn ) подтопленного уровня на определенный период и расстояние до фронта разгрузки подземных вод ( ф ), принимается соответствующий выражению:

hп / lф (2) Результаты расчетов весовых коэффициентов, приведенные в таблице, показывают, что все указанные факторы оказывают влияние на подтопление, однако вклад их различен. Решающее значение имеют гидрогеологические факторы, доля вклада других факторов значительно меньше. Тем не менее, для получения объективных сведений о развитии процесса все они должны учитываться в равной степени.

Прогноз подтопления лессовых территорий заключается в решении трех задач:

а) определение вида подтопления («скрытое» или «явное»);

б) определение средней скорости подъема уровня подземных вод;

в) определение глубины залегания подтопленного уровня.

Таблица Весовые коэффициенты влияния различных природных факторов на скорость подтопления территории г.Кишинева Природные факторы Средняя скорость подъема уровня геоморфологи- геолого-гидрогеологи подземных вод (м/год) гидрогеологические ческие ческие 0,0-0,2 0,001 0,003 0, 0,2-0,4 0,271 0,580 0, 0,4-0,6 0,004 0,133 0, Более 0,6 0,107 0,146 0, Среднее 0,096 0,216 0, а) решающим фактором при определении вида подтопления является дренирование лессовых толщ.

«Скрытое» подтопление имеет место на участке с очень хорошими условиями дренирования, когда в основании лессовой толщи лежит региональный дренирующий горизонт. Для территории г. Кишинева это известняки среднего сармата, либо гравийно-галечниковые породы и крупные пески, обеспечивающие хорошие условия фильтрации подземных вод к областям разгрузки. Во всех остальных случаях застройка территории и неизбежное проявление активных факторов вызывает «явное подтопление» - подъем уровня подземных вод, скорость и высота которого обусловлены геолого-геоморфологическими и гидрогеологическими условиями [3,4].

б) определение возможной средней скорости подъема уровня подземных вод может производиться с использованием вероятностно-математического метода, в основе которого лежит теорема Байеса [2].

В качестве прогнозных признаков используются следующие: мощность лессовой толщи и подстилающих песков, средний уклон поверхности между площадкой прогнозируемого подтопления и областью дренирования поверхности вод, расстояние до области разгрузки грунтового потока.

По интенсивности возможного подтопления участки делятся на 4 вида:

а) слабоподтопляемые – средняя скорость подъема уровня подземных вод 0-0,3 м/год;

б) среднеподтопляемые – 0,3-0,6 м/год;

в) сильноподтопляемые – 0,6-0,9 м/год;

г) очень сильно подтопляемые 0, м/год. Рассчитаны эмпирические оценки вероятностей факторов для участков различной степени подтопления.

в) Определение глубины подтопленного уровня – одна из сложнейших задач прогнозирования. Ввиду того, что на территории города известен только один сравнительно небольшой участок с завершившимся процессом подтопления, использование вероятностно-статического метода для решения этой задачи не представляется возможным. При определении этой величины можно руководствоваться следующими 498 ПРОБЛЕМЫ ГЕОЛОГИИ И ОСВОЕНИЯ НЕДР положениями, основанными на глубоком и всестороннем изучении характера развития процесса на территории города:

- для участков, в пределах которых в зоне аэрации распространены только лессовые породы или лессовые толщи подстилаются пылеватым песком мощностью не менее 6-8 м, подтопление центральной части территории осуществляется до глубины 1-2 м, в области же разгрузки грунтового потока глубина залегания подтопленного уровня находится в соответствии с отметкой в области дренирования;

- для участков, в пределах которых лессовые породы подстилаются мелкими и пылеватыми песками мощностью более 15 м, глубина подтопленного уровня не превышает отметки кровли песков;

- для участков с мощностью толщи подстилающих песков 8-15 м глубина установившегося уровня находится в зависимости от геоморфологических условий и близости области разгрузки грунтового потока и, как правило, превышает глубину 3-4 м.

Указанная методика прогнозирования использована для составления «Схематической прогнозной карты подтопления территории г. Кишинева» в масштабе 1: Литература Гончаров В.С. К вопросу прочности грунтов лессовых оснований в связи с явлениями подтопления зданий и 1.

сооружений, строящихся на просадочных грунтах. – Кишинев, 1981. – С.12-4.

Гнеденко Б.В. Курс теории вероятностей. – М.: Физматгиз, 1967.

2.

Олянский Ю.И., Гончаров В.С. Техногенные изменение влажности в лессовых грунтах города Кишинева // 3.

Подготовка оснований зданий и сооружений, строящихся на просадочных грунтах. – Кишинев, 1982. – С.26-28.

Олянский Ю.И., Гончаров В.С. Влияние пассивных факторов подтопления на подъем уровня грунтовых вод на 4.

территории г. Кишинева // Сб. ВИНИТИ, 1983. – №6. – 12с.

Розовский Л.Б., Зелинский И.П. Инженерно-геологические прогнозы и моделирование. – Одесса, 1975. – 115с.

5.

ЗАКОНОМЕРНОСТИ ИЗМЕНЧИВОСТИ ПОКАЗАТЕЛЕЙ ФИЗИКО-МЕХАНИЧЕСКИХ СВОЙСТВ ЧЕТВЕРТИЧНЫХ ГЛИНИСТЫХ СУБАЭРАЛЬНЫХ ОТЛОЖЕНИЙ А.М. Янников Научный руководитель доцент А.Э. Курилович Воронежский государственный университет, г. Воронеж, Россия Ни для кого не секрет, что в настоящее время проведение качественных инженерно-геологических изысканий является необходимым условием обеспечения устойчивости любых инженерно-технических сооружений. Для повышения их информативности, целесообразно находить новые способы получения и интерпретации информации о грунтовых условиях активной зоны основания фундаментов. Одним из таких способов является поиск корреляционных зависимостей между физико-механическими свойствами грунтов определённых генетических типов, развитых на конкретных территориях.

Такая работа была проведена по результатам инженерно-геологических изысканий, выполненных ОАО «Курск ТИСИЗ» в городе Курск по улице Бойцов 9-ой дивизии в 2010 г, для обоснования проектирования торгового центра, материалы собранны автором при прохождении производственной практики на данном предприятии. Площадка проектируемого строительства находится на водораздельном пространстве рек Сейм и Тускарь. Верхнюю часть разреза слагают средне-верхнечетвертичные глинистые отложения.

Очевидно, что между составом, строением и свойствами грунтов существуют взаимосвязи [3].

Зависимости между величинами могут быть корреляционными и функциональными. Последние позволяют по значению одних величин получать точные значения других. Корреляционная же зависимость существует между независимыми величинами и носит вероятностный характер. Между тем корреляционные зависимости отражают реально существующие причинно-следственные связи между явлениями. Изучение таких зависимостей между отдельными показателями состава, строения и свойств грунтов имеет важное значение: оно позволяет вскрыть причины, порождающие проявление тех или иных свойств;

глубже проникнуть в сущность самих свойств;

понять роль того или иного фактора в их формировании. С практической точки зрения установление корреляционных зависимостей между показателями состава, строения и свойств грунтов позволяет оценить с определённой точностью показатели трудно определяемых свойств на основе более легко получаемых [1,2].

Мерой зависимости между коррелируемыми величинами является коэффициент корреляции r, величина которого заключена строго в интервале -1… +1. При r = 0 корреляция теряется, при r 0,9 весьма тесная, при r = 0,9 – 0,7 тесная, при r = 0,7 – 0,5 слабая корреляционная связь.

Эмпирическое выявление зависимости между показателями свойств x и y начинают с нанесения результатов эксперимента на соответствующую координатную плоскость. Если нанесённые эмпирические точки образуют «облако», то производится их статическая обработка и подбирается простейшая линейная зависимость.

Чаще всего это функция, описывающаяся линейным уравнением типа f = kx + b.

Где х – это показатели состава или свойств грунтов, а k и b – эмпирические коэффициенты.



Pages:     | 1 |   ...   | 25 | 26 || 28 | 29 |   ...   | 45 |
 





 
© 2013 www.libed.ru - «Бесплатная библиотека научно-практических конференций»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.