На бирже курсовых и дипломных проектов можно найти готовые бесплатные и платные работы или заказать написание уникальных курсовых работ, дипломов, лабораторных работ, контрольных работ, диссертаций, рефератов по самым низким ценам. Добавив заявку на написание требуемой для вас работы, вы узнаете реальную стоимость ее выполнения.

ЛИЧНЫЙ КАБИНЕТ 

 

Здравствуйте гость!

 

Логин:

Пароль:

 

Запомнить

 

 

Забыли пароль? Регистрация

Быстрая помощь студентам

 

Результат поиска


Наименование:


реферат Инженерная геодинамика

Информация:

Тип работы: реферат. Добавлен: 24.06.2012. Сдан: 2011. Страниц: 13. Уникальность по antiplagiat.ru: < 30%

Описание (план):


Инженерная геодинамика. 

Введение
Раздел геологии, изучающий изменения Земной коры (ЗК) называется геодинамика.
Изменения в составе , структуре, рельефе ЗК называются геологическими процессами.  Они    развиваются    непрерывно     под    влиянием    факторов эндогенной и экзогенной природы.
Геологические процессы совершают гигантскую работу по преобразованию рельефа и вещества ЗК. Согласно расчетам, средняя высота суши над  морем 750м.За 8,3 млн лет твердое вещество суши может быть снесено в океан в результате водной эрозии. Каждый год реками удаляется с суши 50 мрд т вещества . (Человек перерабатывает 100 мрд т грунта).
НО…эндогенные процессы рождают новые формы  рельефа  земной коры.  

Историческая геология свидетельствует о неоднократном  разрушении грандиозных горных систем. Но континентальный рельеф существует, поскольку действуют силы, непрерывно созидающие сушу.
Инженерная деятельность человека концентрируется в самых  верхних частях Земной коры. Геологические  процессы  развивающиеся при участии человека называют инженерно-геологическими (ИГ) или техногенными.
Дисциплина инженерная геодинамика  изучает изменения  в  поверхностной части земной коры в связи с инженерной деятельностью  человека. 

Цель дисциплины : разработка рекомендаций по защите ПГС и территорий от негативного влияния ИГ-процессов.
Своей деятельностью  человек способен изменить силу и  направление геологических процессов, НАПРИМЕР: 

- Укрепить берег  и  остановить его разрушение; 

- предотвратить   разрушение вечной мерзлоты в  городе; 

-  остановить развитие  оползней.  

-  предотвратить  подтопление городских территорий     и т.д.
В его силах совершить  и обратное.
ПРИЧИНЫ и ФАКТОРЫ  развития ИГ-процессев.
Основой формирования геологического процесса является горная порода (грунт). Каждая порода по-разному  меняется на воздействие одного фактора.  

ПРИМЕР. С подъемом УГВ песок пропускает воду почти не меняя свойств, лессы увлажняются и обнаруживают   провальную осадку, глина же водонепроницаема. 
Другой аспект формирования ИГ-процессов – обязательные факторы. Без них  процессы возникнуть не могут. 

 ПРИМЕР.     

1)- Карстовые пещеры  формируются  при 

  проявлении трех факторов одновременно: 

  -наличия растворимых  пород 

  -наличия растворителя 

  -наличия гидродинамического  режима. 

  2) Подтопление  города развивается только при  смещении  

   баланса   грунтовых  вод в сторону   пополнения их запасов. 
Другие факторы  развития ИГ-процессов не менее важны, но 

 их влияние  на развитие процессов  не  является  решающим.
Важное в исследовании геологических процессов 

1.Выделение главных  (обязательных) факторов , управляющих геологическими    процессами  означает понимание их  природы. 

2.Прогноз развития  геол. процессов, учет влияния  инженерной деятельности человека. 

3.Принятие решения  о способах  предотвращения или  устранения негативного влияния  процесса на жизнедеятельность  человека.
Инженерная геодинамика  исследует около двух десятков ИГ- процессов, важных  для хозяйственной деятельности человека.   Их  можно объединить  по     общности     происхождения     и   особенностям     развития   в   группы. 
 

I
.  Выветривание 
 

II
.   Деятельность  поверхностных вод 

- водная эрозия  –образование оврагов, балок… 

- геологическая    деятельность      рек 

- переработка берегов  морями, водохранилищами 

- сели – грязекаменные  потоки 

- снежные лавины 
III
.   Деятельность  подземных вод                 

IV
.   Склоновые  процессы                                    

-Карст                                                                       - обвалы                                                              

-Суффозия                                                              - осыпи                                                                

-Плывуны                                                               - оползни                                                                      - ледники 

VI
.    Деятельность  ветра                                  

VII
.   Промерзание  грунтов 

-Дефляция ->выдувание                                          - морозное пучение                                           

- корразия   ->обтачивание                                     - термокарст                                                       

- наледи                                                              
 

-солифлюкция 

VIII
.Факторы эндогенной  природы.        

IX
.Техногенные процессы 

- землетрясения                                                           - сдвижение грунтов над шахтами 

- цунами                                                                       - подтопление городов 

- вулканическая деятельность
X
.Процессы в специфических  грунтах 

- просадочные                                                            - набухающие 

- органо-минеральные грунты                                 - техногенные грунты 

- элювиальные грунты                                             - засоленные грунты 
 

Выветривание 

Это совокупность физических, химических и биохимических процессов  преобразования ГП и минералов в  приповерхностной части земной коры. Выветривание  зависит от климата, рельефа, органического мира. Наиболее важные агенты Выветривания – температура, кислород, вода..
Виды выветривания. 

Выветривание физическое (механическое) - происходит под воздействием колебания температуры, минералы с  анизотропными свойствами быстро разрушаются.  

Пример: Коэффициенты объемного расширения. ортоклаза, кварца и альбита относятся как 1:2:3.   Коэффициенты линейного расширения у кристаллов кварца и СаСОз анизотропны. При изменении температуры возникают местные напряжения и разрушаются даже мономинеральные горные породы: мраморы, известняки. На микротрещинах пород адсорбируется вода, катионы и анионы. Они ослабляют химические связи. 

Замерзание воды приводит к разрушению льдом (объем  льда в трещинах на 9% больше объема воды).  

При устройстве выемок, котлованов  давление на ГП уменьшается, они начинают разрушаться из-за напряжения между кристаллами.  

Пример: растрескивание базальта, мергеля. 
 
 
 

Выветривание химическое
- происходит под  воздействием Н2О, О2, СО2. При химическом выветривании минералы разрушаются с образованием новых устойчивых минералов, остальные переходят в раствор и выносятся водами.
Наиболее устойчив к химическому выветриванию в  поверхностных условиях кварц, наименее, оливин, основные породы. Базальт, габбро  быстрее выветриваются, чем граниты, диориты. 

Химическое выветривание включает:  

а) гидратацию минералов: Fe2O3 + nН20 => Fe2О3*nН2О  

б) гидролиз и растворение: К[AlSi3O8] + H2O + CO2 =>                   =>  Al4[Si4O10](OH)8 (каолинит)+ K2CO3 + SiO2 (калиевый полевой шпат => каолинит)  

в)окисление (при свобод-ном О2):      Fe 2+=>Fe 3+  

г) восстановление (при  наличии погребенного органического  вещества и деят-сти м/организмов в почвах и некот.водоемах); Fe2O3*nH2O + С орг. => Fе[СО3] (гидроксиды железа => сидерит);  

д) карбонатизацией :      гидролиз минералов в процессе выветривания обычно сопровождается: 4Mg2[SiO4](оливин) + 4H2O +2CO2 => Mg6[Si4O10](OH)8 (серпентин)+ 2Mg[CO3]  

Кристаллизации солей  в микротрещинах раздвигает их и  механически разрушает породы.  

Выветривание органическое - активное влияние растительных и  животных организмов на литосферу, заключающееся  в физическом и химическом разложении пород под воздействием выделяемых органических  кислот, СО2 и O2, Биохимических процессов от бактерий почвы, а также физической деятельностти животных и растений (сверление, рост корней и т. д.). Особенно интенсивно выветривание в тропиках.  

Кора выветривании (элювий) – поверхностная часть массива горных пород, преобразованная под влиянием выветривания. Ее мощность (0,5-20,0  метров) зависит от  рельефа, климата, состава горных . 

С глубиной кора выветривания угасает.
ОПОЛЗНИ 

Это   смещение   массы  грунтов  вниз по склонам 

 под  действием  силы тяжести без опрокидывания.
Оползневым процессам  подвержены 

- склоны природные,  берега водохранилищ и морей,  склоны дорожных выемок и насыпей,  склоны, сложенные  моноклинальными  слоями … 

    

Схема оползня:   Оползневое тело – поверхность скольжения–  бровка срыва –  оползневые террасы  -  вал выпучивания  - подошва  оползня
БАЛАНС СИЛ 

Вес оползневого  тела раскладывается  на сдвигающую и удерживающую силы. Они определяют устойчивость склона.    Природы  последней силы описывается законом  Кулона (сцепление частиц и трение).
Критические места  оползневого тела: 

- подошва оползня  –вал выпучивания (роль сдерживания) 

- поверхность скольжения (силы трения)
Причины возникновения  оползней: 

- чрезмерное увлажнение  пород склонов   

   атмосферными  и грунтовыми водами 

- подрезка склонов  (стр-во дорог, подмыв рекой) 

- перегрузка склонов  сооружениями 

- давление подземных  вод на слои делювия 

- быстрый спад  УГВ вблизи подтопленного склона  (сработка водохранилищ – устранение  взвешивающего влияния воды)
Оползни провоцируются  

- землетрясениями,  

- вибрацией от  проходящего поезда,  

-забивки  свай 

- штормами и ливнями
Пример: р-н Александровки  в г. Ростове-на-Дону: 

-перегрузка 

-УГВ 

-подмыв рекой 

-поезда - сейсмичность. 

Меры 
c
держивания –  понижение УГВ, укрепление  шпунтовыми стенками
УРОН 

- при строительстве:     разрушение территорий  

- страдают дороги,  т.к. проложены по склонам 

  разрушаются  сотни метров и километры дорог
Для борьбы с оползнями  надо знать:
Геологическое строение склона 

- положение поверхности  скольжения 

- объем оползневого  тела 

- ГРУНТЫ:  состав, состояние, С, f, Ео, и др. 

- причины, породившие  оползень 

- рассчитать модель  оползня; 

- прогноз устойчивости  склонов  

            -- в природных условиях,  

            -- при инженерном воздействии,  

             
 

МЕРОПРИЯТИЯ по борьбе и профилактике в оползневых районах:
Пассивные: 

   - посадка  деревьев и кустарника на склонах 

   - укладка  дерна 

   - запрет подрезания  склонов
Активные; 

- возведение опорных  стен 

- выполаживание склонов 

- закрепление   грунтов склона 

- устройство земляных  контрбанкетов и      

  ступенчатых  откосов.
СЕЛЬ
Сель – временный  грязекаменный поток.
Равнинная  или   горная   река   с  каменистым  дном  переносят    до  1 т/м3    твердого  вещества. Плотность селевого  потока  достигает от 1,5 т/м3 до 2,6 т/м3.     Содержание   твердого   материала   в селевом потоке  зависит   от  уклона  русла   потока.
•         Скорость потока достигает 6-7 м/сек.
•         Продолжительность селя   4-6 час.
В суспензии концентрируются  фракции: галька, щебень, глыбы. 
 
 

Условия, благоприятные  для формирования селя
•         геоморфология       a  долины рек,  сухие долины  с  большими   уклонами.
•         литология     a   породы легко разрушаются  при выветривании.
•         метеорология  a   внезапное  увеличение  осадков (ливень, снеготаяние, внезапное преобладание  теплых ветров).                                                                   человек               a   вырубка леса ,выпас скота
Сель формирует  свое русло и набирает скорость по мере движения. С уменьшением объема поступающей воды,  поток слабеет  и входит в свое русло и останавливается.
ПРИМЕР. Сель в Алма-Ате 08.07.1921 г.
•         Обилие снега и превышение годовой  нормы осадков на 30%.
•         Породы – сильно выветрелые граниты, покрытые слабо сцементированными  конгломератами и лессами.
•         Дождевые осадки: за ночь выпало 160% месячной нормы.
•         Вынесено в город 1,5 млн тонн грязевого  материала за 4 часа.   (За городом  было отложено еще 5 млн тонн).
•         Песчано-глинистая водная смесь  с  r =1,3-1,5 т/м3,  переносила  крупные    глыбы  ( объемом до 50 м3).
Методы борьбы с  селем 
                                                      Регулирование водонакопления: - сброс   уровня  воды  в  озерах и  прудах. (траншеи,туннели,каналы),                                                            - устройство нагорных    каналов      для перехвата  водного потока и отвода  его в сторону;                                                                                      - дамбы, разделяющие и направляюще поток;                                                                         - емкости,  аккумулирующие материал и снижающие   энергию потока.
- запрет вырубки  леса, выпаса скота. 
- укрепление дна  и бортов русел от размыва.
- устройство лотков, перепадов, стенок.
- селенаправляющие  сооружения устраивают для отвода  селя от объектов (небольшой сель  может быть переброшен над  дорогой  по специальному лотку  на опорах – селедуку или  селеспуску).  
 
 

Деятельность поверхностных  вод 
 
 

ПЛОСКОСТНОЙ СТОК 

Плоские струи поверхностного стока захватывают рыхлый, мелкий материал и перемещают его вниз по склону.Этот процесс называется делювиальным. 

Плоскостной смыв  уменьшает крутизну склонов, они  приобретают плавные очертания. Более грубый материал – песчаный отлагается в вершине шлейфа. В  конце шлейфа  - пыль и глина. Для  делювиального процесса благоприятны равнинные степные районы. 
 

От чего зависит  формирование делювия 

- рельеф, - количество  атмосферных осадков, - физико-химические  свойства почв, - растительный покров,  - деятельность  человека. 
 
 

Влияние уклонов  рельефа: 

0,5-2,0 град. – смывается    5- 6 см слоя 

2-5 град. -            --“--          13-16см 

>5  град.(балка) - --“--         32-35 см 

В Ростовской области  за  год смывается  33млн т  грунта с 1,5 млн га.
ВРЕМЕННЫЕ РУСЛОВЫЕ ПОТОКИ 

Временные потоки оврагов  равнин и временные горные потоки.
Этими потоками осуществляется:  эрозия,  перенос и  аккумуляция. 

Развитие оврагов  начинается с   РЫТВИНЫ ИЛИ  ПРОМОИНЫ. Они разрастаются вниз и  вверх по склону  и в  глубину. Энергичная эрозия, устремляясь вниз по склону, достигает устьем реку, озеро  или море -  базис эрозии. Углубление эрозионного вреза постепенно уменьшается  и развивается боковая эрозия -  склоны оврага постепенно осыпаются, -  приобретают угол устойчивого  естественного  откоса и зарастают. В районах с рыхлыми породами, овраги быстро разрастаются. В результате возникает сложная ветвящаяся овражная система, на огромных площадях. Далее  она развивается в  балки, лога, лощины,  суходолы, увалы. 

Ростовская область. Оврагообразование – 40 тыс га/ год. Протяженность оврагов - 40 тыс км. Скорость размыва – 1,5 м / год. 

БОРЬБА  Активная: выполаживание рельефа,  регулирование  поверхностного стока системой нагорных канав и водоотводящих валов,  посадка деревьев, кустарников на склонах, подпорные стенки, лотки  на дне оврагов.                                                   

ПАССИВНАЯ борьба: запрет выпаса  скота вблизи  эрозионной сети,  запрет распахивания полей  вблизи эрозионной сети.   

Временные горные потоки 

Формируются в верхней  части горных склонов как система  сходящихся рытвин и промоин. Они  образуют водосборный бассейн. Из него  по склону вода движется уже в едином русле.  Во время дождей или снеготаяния  все промоины и канал стока  заполняются водой, которая с  большой скоростью движется вниз по склону. Захваченный водой обломочный материал усиливает разрушительную работу потока. На предгорной равнине  скорость течения  уменьшается, твердый  материал оседает и образуется конус  выноса.  В строении конусов выноса материал сортирован вниз по склону: от более крупного до тонкого. Отложения конусов выноса называют пролювием.  

       Геологическая деятельность рек 

Реки – это  постоянные потоки, совершающие большую  эрозионную, переносную и аккумулятивную работу.  

Способность рек  производить работу называют энергией реки, или ее живой силой. Она пропорциональна  массе воды и скорости течения. Взвешенные частицы и влекомые потоком по дну принято называть твердым  стоком рек. Различают эрозию донную, или глубинную, направленную на врезание потока в породы дна реки. Боковая  эрозия вызывает  подмыв берегов  и расширение долины. Соотношение  видов эрозии меняется на разных стадиях  развития долины. В начальных стадиях  формирования реки преобладает глубинная  эрозия.  Река стремится сгладить неровности, стремясь к уровню моря или озера. Уровень бассейна, куда впадает река называется базисом эрозии. Он является общим для всей речной системы. В нижнем течении реки уклон продольного профиля приближается к горизонтальной линии,  затухает глубинная эрозия.  

Грубый обломочный материал усиливает донную эрозию, но и сам  истирается и окатывается, образуя гальку, гравий, песок. Одновременно с эрозией и переносом происходит аккумуляция материала. Даже при  явном преобладании процессов эрозии и переноса на отдельных участках аккумулируется обломочный материал. 

Речные  отложения, называются аллювиальными. Мощность аллювия  реки Дон (г. ростов-на-Дону) – 25м, реки Темерник – 18 м. 

Строение речной долины. Речная долина развивается  стадийно.                                                                              Первая стадия морфологической молодости: преобладание глубинной эрозии и  V – образный, поперечный профиль  долины, Вторая стадия морфологической  зрелости:  продольный профиль реки, приближается к кривой равновесия,  поперечный профиль долины U – образный, река имеет хорошо развитую пойму.  

В эпохи  быстрых  поднятий и опусканий земной коры в долинах рек  появляются молодые  эрозионные врезы V – образного типа. Причина – река меняет продольный профиль вслед за базисом эрозии.  В реке формируется новая пойма  на более низких абсолютных отметках. Из-за колебательных движений земной коры в речных долинах образуется лестница надпойменными террас, возвышающихся друг над другом.  

Классификация террас по строению
:
Эрозионные террасы
      образуются     в        молодых                              горных сооружениях и слагается коренными породами.
Аккумулятивные террасы
    сложены аллювиальными отложениями, а цоколь из коренных пород  

 Устьевые части  рек. Различают два типа устьев  рек – дельты и эстуарии.        Дельты – это плоские низменные  равнины (реки Волга,  Дон, Днепр).  Здесь река распадается на  многочисленные рукава и протоки.  В речных дельтах встречаются  различные по своему составу  и генезису отложения:  пески  и глины, озерные отложения,  болотистые отложения (торфяники,  на месте зарастающих озер),  морские осадки. 

Эстуарии – воронкообразные  заливы, глубоко вдающиеся в долину реки. у Сены, Эльбы, Темзы, С. Двина, Лена.  Во время отливов морская вода вместе с речной образуют мощный поток, обломочный материал,  выносится в море, где подхватывается береговыми течениями. 

Эрозионная деятельность рек может провоцироваться человеком:  сбор  вод с орошаемых территорий; строительство водохранилищ изменяет базис эрозии участка реки (выше плотины – аккумуляция, ниже –  эрозия). 

                БОРЬБА с неблагоприятными процессами:                                                                           Подмыв берега рекой:  укрепление  берега,  изменение скорости  или  перенаправление  потока струй  (буны,дамбы).ПОДВОДНАЯ часть укрепляется наброской камней, фашинами. 

Пример: г.Ростов-на-Дону -  облицовка набережной гранитом. Излучина Дона – шпунтовые стенки. Аксайский мост – наброска камней, бетонирование склонов, водоотводящие сооружения. 

ГЕОЛОГИЧЕСКАЯ РАБОТА   МОРЯ. 

Инженерно-геологические  процессы и явления  на берегах  морей и водохранилищ активно  влияют на промышленные и гражданские  сооружения.
Море постоянно  разрушает сушу, но и создает осадочные  породы. Среди осадочных пород  – 95% морские. Они формируются за счет твердого стока в море рек (64%) , солей рек (12%), ледников+ветра+абразии (12%), вулканического пепла (6%), биогенного материала (6%).
Берег Моря постоянно  перемещается вследствие тектонических  движений.  

Факторы разрушения берега моря (Абразии): 

- волнение на  поверхности моря из-за ветра                                             - параметры берега: профиль , глубина моря, состав и залегание ГП,   - вертикальное колебание земной поверхности. 

- факторы волны:  сила удара от 7,2 т/м2 (Ч.море),  10-30 т/м2 (океан), 

  мощная волна  перекатывает глыбы размером 30-40т  на 10-20м.  

- фактор течения:  скорость 0.2 м/сек перемещает песок , 0,3 м/с - мелкий гравий, 1,2 м/с - гальку размером 3 см. 
                         РАССМОТРИМ ДВА СЛУЧАЯ АБРАЗИИ: 

                         1)крутой берег                2)пологий берег 
 

1) Берег крутой  и море глубокое 

Прибой подтачивает  берег и выравнивает площадку, которая называется абразионной  террасой. Разрушенный материал относится  в море и образует аккумулятивную террасу.
Слабонаклонные подводные  террасы волну и  снижают абразию.  Накапливается пляж, береговые валы. В их образовании участвует аллювий  впадающих рек. Скорость  формирования абразионных террас контролируется вертикальными движениями ЗК. 

  

2) Пологий берег.  Абразии нет. 

Происходит аккумуляция  и перенос  морских осадков.
в пляжной зоне образуются береговые валы: песок,галька,гравий.  

В мелководье – подводные  валы при забурунивания волн на глубине  равной двойной высоте волн. Они  параллельны берегу. Над уровнем  моря могут подниматься валы-БАРЫ высотой несколько десятков метров и длиной десятки и сотни км. 
 

Аккумулятивные формы  моря: 

Аккумулятивные террасы  на мелководье, пляж
и т.д.................


Перейти к полному тексту работы


Скачать работу с онлайн повышением уникальности до 90% по antiplagiat.ru, etxt.ru или advego.ru


Смотреть полный текст работы бесплатно


Смотреть похожие работы


* Примечание. Уникальность работы указана на дату публикации, текущее значение может отличаться от указанного.