Сезоная мерзлота. Пучение. - раздел Геология, Геология и ее разделы По Длительности Существования Мерзлого Состояния Пород Принято Подразделять «...
По длительности существования мерзлого состояния пород принято подразделять «родовое» понятие «мерзлые породы» на три видовых понятия:
кратковременномерзлые породы (часы, сутки),
сезонномерзлые породы (месяцы),
многолетнемерзлые породы (годы, сотни и тысячи лет).
Сезонная мерзлота существует только зимой. Сезонномерзлые грунты, возникающие везде, где определенное время удерживаются отрицательные зимние температуры, по сути состоят из одного деятельного слоя. Однако протекающие в нем процессы (пучение, сортировка грунта, растрескивание и др.) не столь активны, как в деятельном слое криолитозоны, из-за отсутствия подстилающей многолетней мерзлоты, которая играет роль водоупора и влияет на распределение давления в грунте.
Развитие мерзлоты может протекать эпигенетически (промерзает уже сформировавшаяся ранее порода) и сингенетически (формирование грунта и его промерзание происходят одновременно). Первый путь типичен для возвышенностей, где преобладает денудация, и по мере сноса коры выветривания промерзание проникает в глубь толщи пород. Второй путь характерен для низменностей, где доминируют аккумулятивные процессы, например накопление аллювия в речных долинах.
Процессы криогенного пучения в большей степени связаны с замерзанием свободной воды. Различают сезонные и многолетние бугры пучения. Сезонные бугры пучения возникают при зимнем промерзании деятельного слоя: грунтовая вода в нижней его части оказывается под давлением (снизу находится мощная многолетняя мерзлота) и вспучивает над собой верхний промерзший слой. В случае большого давления может произойти взрыв и излияние воды на поверхность с образованием грунтовой наледи. Сезонные грунты пучения невелики по размерам (высота обычно не более 0,5 м при поперечнике 2-3 м); в теплое время года ледяное ядро таких бугров вытаивает, и они разрушаются.
У многолетних торфяных бугров мерзлое ядро летом сохраняется благодаря низкой теплопроводности торфа; год от года они могут нарастать и достигают высоты в несколько метров. Менее крупные (обычно не более 1 м) многолетние бугры пучения развиваются в глинистых и суглинистых грунтах, обладающих лучшей теплопроводностью. Они получили название «бугров-могильников». Летом мерзлота в них вытаивает, но насыщенный водой глинистый грунт набухает и удерживает форму небольшого холма. Наиболее крупные многолетние бугры пучения образуются в пределах низменных заболоченных участков. Их высота может достигать десятков метров при поперечнике в первые сотни метров. Под торфяной оболочкой у таких бугров залегает ледяное ядро, с возникновением и ростом которого и связано вспучивание поверхности.Пучинистыми (морозоопасными) грунтами называются такие грунты, которые при промерзании обладают свойством увеличивать свой объем при переходе их в мерзлое состояние. Изменение объема грунта обнаруживается в природных условиях в поднятии дневной поверхности в процессе промерзания и опускании ее при оттаивании. В результате этих объемных изменений происходят объемные деформации, что и наносит повреждения основаниям, фундаментам и надфундаментному строению зданий и сооружений.
Все меры борьбы с пучением пород горных выработок могут быть подразделены на пять групп: 1) использование благоприятных горно-геологических и технических условий; 2) укрепление пород; 3) разгрузка породного массива; 4) комбинированные способы; 5) специальные методы борьбы.
Все темы данного раздела:
Вечная мерзлота.
Вечная мерзлота – близкая к поверхности подземная зона с отрицательной температурой, сохраняющейся в течение веков и тысячелетий; мощность зоны от 1 до сотен метров.
Многолетняя — явление
Происхождение, форма и строение планеты Земля. Геосферы.
Вопрос о происхождении Земли – важнейший вопрос естествознания. Более 100 лет пользовалась признанием гипотеза Канта-Лапласа, согласно которой солнечная система образовалась из огромной раскаленной
Оползни. Геологические условия. Методы борьбы.
Оползни — это скользящее смещение горных пород на склонах под действием гравитации и при участии поверхностных или подземных вод.
Деформации в результате оползания подвергаются насыпи шос
Температурный режим верхней поверхности Земли.
Земная кора имеет два источника тепла: от солнца и от распада радиоактивных веществ в своей нижней части на границе с верхней мантией. В недрах же Земли температура увеличивается с глубины от 1300
Геологическая деятельность рек. Эрозия донная и боковая. Понятие базиса эрозии. Продольный и поперечный профиль речной долины
Подземные воды и временные ручьи атмосферных осадков, стекая по оврагам и балкам, собираются в постоянные водные потоки — реки. Площадь, с которой к реке стекает вода, называют бассейном реки.
Борьба с эрозией рек.
С боковой эрозией борются укреплением берегов с регулированием течения реки. В зависимости от геологического строения берега, характера и места размыва укрепление проводят устройством набережных,
Билет 4.
1. Что называется минералом? Химический состав и физические свойства минералов.
Минерал – это природное химическое соединение, обладающее определенным постоянством состава
Геологическая деятельность ветра. Эоловые отложения, их состав и форма залегания (с. 307-311).
На земной поверхности постоянно дуют ветры. Скорость, сила и направление ветров бывают различны. Нередко они носят ураганный характер.
Ветер совершает большую геологическую работу: разруше
Билет 5.
1. Что называется минералом? Происхождение минералов. Минералы магматических горных пород.
Минерал – это природное химическое соединение, обладающее определенным постоянст
Коэффициент фильтрации. Методы определения.
Коэффициент фильтрации — это скорость фильтрации при напорном градиенте I= 1. Коэффициент фильтрации грунтов в основном определяется геометрией пор, т. е. их размерами и формой. На значение коэффиц
Минералы осадочные горных пород. Искусственные минералы.
Минерал – это природное химическое соединение, обладающее определенным постоянством состава, строения и свойства. Условия, в которых образуются минералы в природе, отличаются большим разнообразием
Геологические процессы в зоне мерзлых пород.
Происходящие в зоне многолетней мерзлоты геологические процессы связаны, в первую очередь, с расклинивающим горные породы действием замерзающих подземных вод. В свою очередь, это действие зависит о
Билет 7.
1. Что называется горной породой? Магматические горные породы, их происхождение и классификация.
Горные породы – это естественные агрегатные соединения минералов одного ил
Формы залегания магматических горных пород в земной коре, их минеральный состав, структура, текстура. Отдельности по трещинам в массиве.
Магматическими (или изверженными) горными породами называют горные породы, которые образовались в результате кристаллизации магмы при ее остывании в недрах. В зависимости от условий, в которых пр
Напорные воды. Их изображения на картах.
Межпластовые подземные воды. Эти воды располагаются в водоносных горизонтах между водоупорами. Они бывают ненапорными и напорными (артезианскими).
Напорные (артезианские) воды связаны с за
Билет 9.
1. Осадочные горные породы: происхождение, классификация, формы залегания в земной коре. Общие особенности минерального состава и текстуры осадочных горных пород.
Осадочны
Закон Дарси. Скорость фильтрации.
Подземные воды могут передвигаться в горных породах как путем инфильтрации, так и фильтрации. При инфильтрации передвижение воды происходит при частичном заполнении пор воздухом или водяными парами
Билет 10.
1. Что называется грунтом? Классификация грунтов по ГОСТ 25100-95.
Грунты – это любые горные породы и твердые отходы производства, залегающие на поверхности земной коры и
Подземные воды.
Современные представления геоэкологической науки определяют гидросферу как одну из главных жизнеобеспечивающих геосфер; гидросфера — неотъемлемая часть окружающей природной среды, неразрывно связан
Безнапорные грунтовые воды.
Грунтовыми называют постоянные во времени и значительные по площади распространения горизонты подземных вод, залегающие на первом от поверхности водоупоре. Они характеризуются рядом признаков:
Осадочные горные породы хемогенные и органогенные.
Хемогенные породы образуются в результате выпадения из водных растворов химических осадков. К этим породам относят различные известняки, известковый туф, доломит, ангидрит, гипс, каменную соль и др
Снежные лавины
Снежные лавины - это обрушение больших масс снега с крутых склонов гор. На высоких горных хребтах постоянно накапливается снег, образуя нависающие над склонами большие карнизы. Под действием соб
Метаморфические горные породы, их происхождение, формы залегания, минеральный состав, структура, текстура и свойства в образце и массиве.
Метаморфические горные породы – породы, которые образуются вследствие преобразования магматических, осадочных и других пород. Эти преобразования называются метаморфизмом. Изменение минералов и горн
Абсолютный и относительный возраст горных пород. Палеонтологический метод определения возраста горных пород. Шкала геологического времени.
Абсолютный возраст — это продолжительность существования («жизни») породы, выраженная в годах. Абсолютные значения возраста горных пород приведены в геохронологической шкале. Для его определения п
Образование и рост оврага. Борт, тальвег и другие элементы оврага. Понятие базиса эрозии (с. 314-317).
Образование оврагов. При таянии снега и дождя на склонах рельефа отдельные струйки образуют временные ручьи. Возникает струйчатая эрозия, что приводит к образованию вытянутых понижений рельефа — ов
Геологические карты и разрезы.
Геологические карты и разрезы являются важнейшей и обязательной геологической документацией при решении вопросов строительства. Карты составляются для больших площадей, где намечается крупное строи
Тектонические движения земной коры. Складки, трещины и разрывы в земной коре.
Тектоническими движениями называют перемещения вещества земной коры под влиянием процессов, происходящих в более глубоких недрах Земли. Эти движения вызывают тектонические нарушения, т. е. изменени
Образование и рост оврага. Борт, тальвег и другие элементы оврага. Понятие базиса эрозии (с. 314-317).
Образование оврагов. При таянии снега и дождя на склонах рельефа отдельные струйки образуют временные ручьи. Возникает струйчатая эрозия, что приводит к образованию вытянутых понижений рельефа — ов
Билет 17
15. Сейсмические явления: землетрясения и цунами. Магнитуда и бальность землетрясения. Сейсмическое районирование и микрорайонирование.
Сейсмические явления проявляются в
Селевые потоки. Пролювий (с. 317-320 и с.314).
Пролювий,пролювиальные отложения — продукты разрушения горных пород, выносимые временными водными потоками (сели и др.) к подножию возвышенности или на пологие участки склонов и межгорных равнин. П
Билет 18
15. Сейсмические явления: землетрясения и цунами. Магнитуда и бальность землетрясения. Сейсмическое районирование и микрорайонирование.
Сейсмические явления проявляются в
Геологическая деятельность ледников
В настоящее время льды занимают 10 % поверхности суши, 98,5 % ледниковой поверхности приходится на полярные области и лишь 1,5 % — на высокие горы. Различают три типа ледников: горн
Билет 19
16. Рельеф поверхности суши.
Рельеф – это совокупность всех форм земной поверхности – возвышений, равнин и углублений. Эти «неровности» на поверхности Земли весьма динамич
Плывуны
Плывунами называют водонасыщенные рыхлые породы, обычно пески, которые при вскрытии различными горными выработками разжижаются, приходят в движение и ведут себя подобно тяжел
Физические и химические свойства подземных вод, их жесткость, агрессивность.
При оценке свойств подземных вод исследуют вкус, запах, цвет, прозрачность, температуру и другие физические свойства подземной воды, которые характеризуют так называемые органолептические свойства
Билет 21
27.Что такое подтопление? Подтопленные, подтопляемые и не подтопляемые территории (Задачник с.238).
Подтопление - подъём уровня грунтовых вод, обусловленный повышением гор
Аллювиальные отложения рек, их состав, мощность. Аллювий русловой, пойменный и старинный.
Значительная часть аллювиальных отложений скапливается в русле рек и на поймах. Общая мощность аллювиальных отложений в долинах рек различна — от нескольких метров до десятков метров
Аккумулятивная деятельность моря
В прибрежной зоне морские осадки (обломочные горные породы) формируются как за счет продуктов разрушения берегов, так и за счет привноса материала ветром и особенно реками. В морях обитают многочи
Инженерно-геологические изыскания для строительства.
Инженерно-геологические изыскания для строительства – это технологический процесс получения, накопления, обработки и обобщения информации об инженерно-геологических условиях участка строительства о
Состав инженерно-геологических изысканий
1. Сбор и обработка материалов изысканий и исследований прошлых лет
2. Дешифрирование аэро- и космоматериалов, аэровизуальные наблюдения
3. Рекогносцировочное обследование, включа
Выветривание горных пород, его виды. Продукты выветривания. Элювий, вертикальная зональность, форма подошвы (с. 300-305)
. Под процессом выветривания понимают разрушение и изменение состава горных пород и строительных материалов, происходящие под воздействием различных агентов, действующих на поверхности земли, среди
Виды воды в горных породах (грунтах) и их влияние на состояние и свойства горных пород.
Взависимости от того, в каком состоянии в грунтах находится вода, она классифицируется следующим образом: парообразная; связанная — прочносвязанная (гигроскопическая), рыхлосвязанная; свободная —
Билет 25
25. Основной закон фильтрации – закон Дарси. Скорость фильтрации и действительная скорость подземных вод (с. 266-267).
Подземные воды могут передвигаться в горных породах
Осыпи и обвалы на склонах
Осыпи.На крутых склонах, особенно в горных районах, где развиты скальные породы, активно действует процесс физического выветривания. Породы растрескиваются и обломки скатываются
Новости и инфо для студентов