Инженерная и экологическая геология

совокупности живое вещество планеты. Она охватывает нижнюю часть атмосферы (до

высоты 25-30 км) и верхнюю часть литосферы (до глубины 3-4 км), и включает в себя:
Живое вещество (все живые организмы)
Биогенное (уголь, известняки, нефть и пр.)
Биокосное (создается с помощью живых организмов)
Косное (в его обработке живое вещество не участвует – магматические ГП)
Радиоактивное вещество
Космическое вещество
Рассеянные атомы.

Все составляющие связаны между собой.

Биогеоценоз – это однородный участок земной поверхности с определенным составом живых и косных компонентов, объединенных обменом веществ и энергии в единый природный комплекс.
Экосистема – совокупность организмов и неорганических компонентов, в которой осуществляется круговорот веществ.

появления жизни на суше – биосфера.
В течение всей жизни Земли

азойные (безжизненные) эпохи не наблюдались. Следовательно современное живое вещество генетически связано с живым веществом всех прошлых геологических эпох.
Живые организмы – не второстепенные участники геологических процессов, а главный фактор миграции химических элементов.
Вклад одного организма в геологическую деятельность бесконечно мал, но в совокупности и в течение бесконечно большого промежутка времени огромен и грандиозен.
Основной фактор движения и развития процессов в биосфере – биохимическая энергия живого вещества.

или геологический, и малый(биохимический).
Большой (геологический) круговорот вещества

в:
образовании живого вещества в процессе фотосинтеза.
Разложении органических соединений и превращении

их в неорганические вещества.

выделить три основных этапа:
С древнейших времен до начала промышленной революции

(конец 18 – начало 19 века)-развитие земледелия , началось строительство каналов, оросительных систем, распашка больших площадей.
Период мощного индустриального развития (конец 19 – начало 20 века)-Увеличение темпов индустриализации и техногенного преобразования земной поверхности.
Современный период (с 50х годов 20 в – до нынешнего момента)-Воздействие приближается к пределам, переход которых может вызвать необратимый характер.

жидких веществ, микроорганизмов или энергий в количествах, вызывающих изменение состава

и свойств компонентов природы и (или) оказывающих вредное действие на человека, флору и фауну.
Виды:
Физическое (радиационное, тепловое, электромагнитное, шумовое)
Физичесско-химическое (аэрозольное)
Химическое
Биологическое (биогенное, микробиологическое)

(уровень).

минеральными солями, плодородный горизонт.
Эрозия почв. – разрушение верхних наиболее плодородных

участков водой, ветром. Бывает ветровая (выдувание) и водная (вымывание плодородного слоя).
Борьба с эрозией почв:
Землеустроительные мероприятия – правильная организация территории.
Агротехнические мероприятия – почвозащитные севообороты, химические средства борьбы.
Лесомелиоративные мероприятия – почвозащитные лесные полосы, залесение оврагов.
Гидротехнические мероприятия – водозадерживающие валы, водоотводные лотки, вершинные овражные сооружения.

сетки. С помощью геосинтетических матов получается защита почв от водной

эрозии на берегу посредством армирования поверхностного слоя почвы. Они сдерживают грунт от разрушения и осыпания, в то же время свободно пропускают воду, укрепляют существующий слой дерна или создают условия для его роста за счет большого количества пустот в материале. Маты способны сдерживать даже мельчайшие частички грунта.

для растений солей в верхних слоях почвы. Засоление резко снижает

продуктивность почв, негативно влияет на окружающую среду. Засоленными считаются почвы, содержащие 0,25 % солей в плотном остатке.
Развивается в засушливых районах в результате неумеренного полива орошаемых земель.
Для предупреждения засоления устраивают дренажи, соблюдают нормы полива, создают лесные насаждения вдоль каналов, широко применяют полив дождеванием.
Заболачивание – процесс переувлажнения плодородного слоя. Возникает в сильно переувлажненных районах. Сопровождается изменением состава и режима биогеоценозов, в связи с чем необходим комплекс осушительных мероприятий.
Механические нарушения почвенного покрова- при отводе земель под строительство промышленных объектов, отторжение земель для прокладки линейно-протяжных сооружений, возведении гидротехнических и гидромелиоративных систем, при открытой разработке месторождений полезных ископаемый итп.

(транспорт, взрывы)
Тепловое воздействие (подземная газификация угля)
Электрическое воздействие (блуждающие токи и

поля — транспорт, ЛЭП)
Обводнение горных пород (промывка забоя скважин, подтопление)

пород вниз по склону под действием силы тяжести, быстрое, либо

длительное и постепенное
Защита оползневых участков от воздействия строительных работ заключается в поддержании стабильности склонов.
При необходимости выполняют активные инженерные мероприятия:
устраивают подпорные (строительство стенок, препятствующих схождению оползня) и анкерные сооружения (склон закрепляется сетью скважин, пробуренных перпендикулярно его поверхности- его удерживают от сползания стенки скважин);
Перераспределяют массивы горных пород на склоне;
Искусственно улучшают свойства грунтов;
Дренируют подземные воды (осушают склон).

обрывистых склонах (падение, опрокидывание и обрушение). Обвалы в природе возникают

вследствие ослабления связей в толще горных пород под воздействием выветривания, действия подземных и поверхностных вод и т.д

при сооружении водохранилищ и плотин, затоплением русл рек, потерями воды

из водопроводной и канализационной сетей и пр. Или – повышение уровня грунтовых вод до критических величин, при которых отсутствуют необходимые условия строительства и эксплуатации как отдельных зданий так и территории в целом.

каменная соль, известняк, мел, доломит и др.

Наибольшие сложности возникают при:

1.подземном

растворении пород для добычи подземных ископаемых;
2.фильтрации воды из водохранилищ, прудов и каналов;
3.длительных интенсивных откачках подземных вод;
4.сброс агрессивных вод в карстующиеся породы.

Основные неприятности, связанные с развитием карста:
Образование в недрах крупных пустот (пещер).
Обрушение сводов пещер и образование карстовых воронок, провалов и мульд проседания.
Развитие суффозионных процессов;
Загрязнение подземных вод (в том числе и питьевых горизонтов), исчезновение мелких речек и водоемов (полный перехват стока), развитие оползней и обвалов.

воды и рыхлообломочных пород, внезапно возникающий в бассейнах небольших горных

рек в результате интенсивных дождей или бурного таяния снега, а также прорыва завалов и морен.
Борьба с селями ведется преимущественно путем закрепления почвенного и растительного покрова, строительства специальных гидротехнических сооружений.

Русловые гидротехнические сооружения:
- Селезадерживающие,
- Селепропускные,
- Селенаправляющие,
- Селеотбойные
- селетрансформирующие.

селевыми потоками находят широкое применение селезадерживающие плотины, которые способам задерживать

большие объемы селемассы.

Сквозные селеуловители обычно представляют собой
наклонные решетки из металлических и железобетонных
сооружений.

Селезадерживающие сооружения состоят из котлованов или искусственных понижений местности, в которых задерживается селевой поток.

Селепропускные сооружения включают селеспуски и селеотводы. Первые служат для переброски селей через дороги, канавы, нефтегазопроводы и др. Селеотводящие сооружения отвлдят селевой поток от города или населенного пункта и представляют собой подпорные стенки, дамбы и пр.

Селеотбойные сооружение (попузапруда, шпоры) устраивают для защиты дна и берегов русл от размывов или защиты каких-либо сооружений, раположенных вдоль реки. Такие сооружения устраивают под углом к оси потока (10-200). Один в их конец заделывают в защищаемый берег и изготавляют из камня, железобетона, металла и др. материалов.

толщ многолетнемерзлых пород.
Влияние оказывает создание водохранилищ, прокладка магистральных трубопроводов, пожары,

земляные строительные работы. Особо сильное влияние оказывает строительство инженерных сооружений с большим тепловыделением. Автотранспорт разрушает растительный покров, нарушает поверхностный сток, что негативно влияет на многолетнемерзлые породы и приводит к развитию термокарсту (просадка пород при расстаивании льда-цемента, связывающего грунты).

рельефа, образовавшиеся при протаивании с поверхности многолетнемерзлых горных пород.
Сезонное

многолетнее пучение (при протаивании – замерзании верхнего слоя грунтов, сложенного глинистыми породами)
Солифлюкция - медленное передвижение почв и рыхлых грунтов под влиянием попеременного протаивания, промерзания и силы тяжести.
Наледи нарост льда, возникающий при замерзании: - подземных вод, изливающихся на поверхность земли; или - вод водотоков (речных вод), выходящих на поверхность ледяного покрова.
Бугры пучения ( неравномерное поднятие (вспучивание) промерзающих почв и рыхлых горных пород из-за кристаллизации в них воды (образования льда) и разуплотнения минеральных частиц.

Показатели:
прогрессирующие снижение уровня при одной и той же величине водоотбора
истощение

эксплуатируемого водоносного горизонта при интенсивном водоотборе
. Загрязнение – ухудшение качества подземных вод в результате деятельности человека, которое делает воды непригодными для использования.
Основные источники:
воды сельскохозяйственных и животноводческих ферм;
утечки из канализации;
Загрязнение поверхностных вод;
Избыточное применение ядохимикатов и удобрений;
Выбросы в атмосферу;
Производство и переработка;
Хранение опасных отходов.

меры (расчет потенциальных утечек, наблюдения)
специальные меры (изоляция источников загрязнения, специальные

дренажные мероприятия)

морфологию, динамику и региональные особенности верхних горизонтов земной коры (литосферы)

и их взаимодействие с инженерными сооружениями (элементами техносферы) в связи с осуществленной, текущей или планируемой хозяйственной, прежде всего инженерно-строительной, деятельностью человека.

Грунт-любая горная порода или осадок, используемый в инженерно-строительной деятельности человека.

гравий, галечники)
Мягкие связные(глины, суглинки,…)
Породы особого состояния (пески-плывуны, илы,…)

последующей каменной наброской
На торфах: подушки, выторфовывание, сваи
На плывунах: водопонижение, искусственное

замораживание
На ленточных глинах: кладка с арматурой
На просадочных грунтах: предохранение от замачивания
На ММП: сохранение мерзлого состояния

Применяются механизированный, взрывной и гидромеханический способы, а также способ погружения

с выдавливанием слабого слоя весом насыпи с предварительным рыхлением и без него.
Плывуны - водонасыщенные породы, которые при вскрытии их в котлованах, горных выработках, выемках ведут себя подобно тяжелым вязким жидкостям, приходя в движение и оплывая. Различают псевдоплывуны и истинные (тиксотропные) плывуны.
Просадочные грунты -
лессы —однородные пылевато-глинистые
грунты, содержащие более 50 % пылеватых
частиц, легко- и среднерастворимые соли
и карбонаты кальция. В маловлажном
состоянии способны держать вертикальный
откос. При значительном увлажнении дают
просадку, легко размокают и размываются,
а при полном водонасыщении могут переходить
в плывунное состояние.

повышающее прочность несущей конструкции
Высокое качество стройматериалов

любое другое водное препятствие. Мост, возведённый через дорогу, называют путепроводом,

мост через овраг или ущелье-виадуком.

для восприятия нагрузок и передачи их опорам; на них может

располагаться проезжая часть, пешеходный переход, трубопровод. Опоры переносят нагрузки с пролётных строений на основание моста.
Высота моста-расстояние от верха пролетного строения до горизонта меженных вод
Свободная высота-расстояние от низа пролетного строения до горизонта паводковых вод.

служат балки.
Неразрезные(одна балка пролётного строения перекрывает несколько пролётов или сразу

все )
Разрезные(состоит из ряда балок, причём одна балка перекрывает один пролёт )
Консольные(состоит из двух типов балок. Одни балки опираются на две опоры и имеют консольные свесы. Другие балки называются подвесными, поскольку опираются на соседние балки. Соединение балок осуществляется при помощи шарниров)

элементов (канатов, цепей и др.), работающих на растяжение, а проезжая

часть подвешена.

ферма, выполненная из прямолинейных стальных канатов. Ванты прикреплены к пилонам —

высоким стойкам, монтируемым непосредственно на опорах.

брус, у которого поперечный размер меньше высоты.
Свод — криволинейный брус,

у которого ширина сечения значительно больше высоты.

а ригели — роль пролётных строений.

на природные процессы, повышенная кислотность почв, вторичное засоление почв, наведенная

сейсмичность,сейсмическое микрорайонирование
специфические грунты,трещинноватость, набухание, просадочность, плывуны, инженерно-геологические условия, водохранилища
морозное пучение, солифлюкция, термокарст
20.02.13
III - Антропогенное влияние на почву, Особенности строительства в зоне развития карста
из инженерки - особенности строительства - в криолитозоне, где карст, где сели, защита от этих процессов
экология (различные влияния на всякие сферы)