- •Содержание Лекция 1. Введение. Общие сведения о Земле.
- •1.1. Инженерная геология (иг), ее задачи и содержание. Иг как наука о рациональном использовании и охране геологической среды
- •1.2.Общие сведения о Земле
- •Лекция 2. Минералы и горные породы. Процессы их образования, классификации, основные свойства.
- •2.1. Определения и основные сведения.
- •2.2. Магматические горные породы (мгп)
- •2.3.Осадочные горные породы (огп)
- •2.3.1. Обломочные огп
- •2.3.2. Глинистые огп
- •2.3.3. Химические и биохимические огп
- •2.4. Метаморфические горные породы (ммгп)
- •Лекция 3. Основы геохронологии. Эндогенные процессы.
- •3.1. Абсолютный и относительный возраст горных пород. Геохронологическая шкала.
- •3.2. Тектонические движения (тд) и дислокации.
- •3.3. Платформы и геосинклинали
- •3.4. Сейсмические явления – землетрясения
- •Лекция 4. Основы грунтоведения
- •4.1. Строительная классификация грунтов
- •4.2. Физические показатели, их использование в классификациях грунтов
- •4.3. Состав дисперсных грунтов
- •4.4. Структура и структурные связи. Природное и нарушенное состояния грунтов. Сжимаемость и прочность грунтов
- •Лекция 5. Подземные воды
- •5.1.Общие сведения и значение подземных вод (пв)
- •5.2. Физические свойства и химический состав пв
- •5.3. Виды пв по условиям залегания
- •5.4.Закономерности движения подземных вод
- •Лекция 6. Экзогенные процессы. Выветривание и элювий. Геологическая работа атмосферных вод
- •6.1. Выветривание, его виды
- •6.2. Кора выветривания и элювиальные отложения
- •6.3. Геологическая работа атмосферных вод
- •Лекция 7. Геологическая работа рек и аллювиальные отложения
- •Лекция 8. Геологическая деятельность морей, озер и болот
- •8.1. Геологическая деятельность морей и морские отложения
- •8.2. Озера и озерные отложения
- •8.3. Болота и болотные отложения. Строительная оценка болот
- •Лекция 9. Геологическая работа ледников и ледниковые отложения
- •Лекция 10.Геологическая работа ветра. Образование и свойства эоловых отложений. Человек как геологический фактор. Техногенные отложения.
- •10.1. Геологическая работа ветра и эоловые отложения
- •10.2. Геологическая деятельность человека. Техногенные отложения
- •Лекция 11. Геологические процессы, обусловленные действием поверхностных и подземных вод
- •Лекция 12. Геологические процессы, обусловленные действием силы тяжести
- •12.1. Обвалы
- •12.2. Осыпи
- •12.3. Оползни
- •12.4. Горное давление и сдвижение горных пород
- •13.1. Сезонное промерзание и морозное пучение грунтов
- •13.2. Вечная мерзлота. Общие сведения и классификации.
- •13.3. Геологические процессы и явления в области вечной мерзлоты
10.2. Геологическая деятельность человека. Техногенные отложения
Масштабы воздействия человека на природную среду вообще и геологическую в частности постоянно растут. Особенно это проявляется в крупных городах, на территориях промышленных комплексов. Нивелируется природный рельеф, заменяясь антропогенным. Меняется гидрографическая сеть и режим рек. Подземное пространство пронизано инженерными сетями, тоннелями, насыщено различными конструкциями и сооружениями; существенно изменяется его температурно-влажностный режим. Застройка и покрытия улиц резко меняют условия и соотношение стока, инфильтрации и испарения. Меняются гидрогеологические условия; в пределах мегаполисов образуются огромные депрессионные воронки глубоких водоносных горизонтов. Для грунтовых вод, напротив, часто отмечается подъем их уровня – подтопление. Оно может инициировать неблагоприятные геологические процессы.
Одно из важных следствий хозяйственно-строительной деятельности, имеющее общегеологическое значение – это накопление техногенных отложений (культурного слоя). Их можно разделить на следующие группы.
1. Природные образования, перемещенные с мест их естественного залегания различными транспортными средствами, взрывом (насыпные грунты) или средствами гидромеханизации (намывные грунты).
2. Антропогенные образования, представляющие собой отходы хозяйственно-бытовой и производственной деятельности человека с коренным изменением состава и свойств исходного сырья. Хозяйственно-бытовые отходы представлены свалками бытовых отбросов, строительного мусора и т.п. Промышленные отходы представлены золами и шлаками различного происхождения – топливными, металлургическими; отвалами пустой породы при угледобыче (терриконы), а также шламами – отходами горнообогатительного, электрохимического и других производств (хвостохранилища).
3. Природные образования, существенно измененные по составу и свойствам в условиях их естественного залегания - например, при цементации, силикатизации, электрохимическом закреплении грунтов и т.п.
Таким образом, техногенные отложения очень разнообразны – от разновидностей, близких к природным, до грунтов, не имеющих природных аналогов. Соответственно разнообразны их свойства, даже в пределах одной группы. За исключением пород третьей группы, то есть для всех насыпных и намывных грунтов, отвалов и свалок характерной общей чертой является повышение их плотности со временем под действием собственного веса – самоуплотнение; это важно, поскольку их основные строительные свойства зависят от плотности. Цементация в таких грунтах отсутствует или незначительна. Длительность процесса самоуплотнения зависит от состава породы (исходного материала) и способа отсыпки, а намывных грунтов – и от характера основания. Ориентировочное время самоуплотнения насыпных грунтов принимается по нижеприведенной табл. 10.1 в следующих пределах.
Таблица 10.1
Вид насыпного грунта |
Время самоуплотнения, лет | ||
Планомерная отсыпка |
Отвал |
Свалка | |
Крупнообломочный |
0,2-1 |
1-3 |
2-5 |
Песчаный |
0,5-2 |
2-5 |
5-10 |
Глинистый |
2-5 |
10-15 |
10-30 |
Шлак, формовочная земля |
- |
2-5 |
- |
Зола |
- |
5-10 |
- |
Для намывных грунтов время самоуплотнения зависит от скорости отжатия воды, то есть от водопроницаемости (от коэффициента фильтрации) как самого намываемого грунта, так и подстилающего природного основания. Последние в порядке уменьшения проницаемости можно разделить на песчано-гравийные, песчаные, органоминеральные ( с торфом и т.п.) и глинистые. Для выделенных классов время самоуплотнения намытого песка крупного или средней крупности составит соответственно 0,5; 1;2 и 3 месяца; для мелкого песка время удваивается. При намыве пылеватого песка на тех же основаниях время самоуплотнения составит уже 2;3;6 и 12 месяцев; при содержании в песке или супеси большого количества органики указанные цифры также удваиваются.
Наиболее неблагоприятные по своим свойствам отложения создаются в районах свалок с хозяйственно-бытовыми отходами. В них много химически активных веществ, гниющей органики, при разложении которой могут образоваться токсичные и взрывоопасные продукты. При фильтрации осадков через толщу таких отложений возможно загрязнение подземных вод.