Задание № 16(Фактор 10). Определить характер воздействия и последствия фактора деятельности животных на устойчивость откосов и меры борьбы с оползнями

На устойчивость откосов влияют следующие действующие факторы: ненарушенные рыхлые породы, условия залегания, гидрогеологогические условия, выветривание, профиль откоса, морфологические условия, нагрузки, технические воздействия, растительность, деятельность животных. Каждый из этих факторов влияет на устойчивость откосов, многие из этих факторов взаимосвязаны.

Вследствие деятельности животных происходит образование пустот, разрыхление. Это приводит к эрозии, увлажнению почвы и её осадке.

Всё вышеперечисленное крайне нежелательно, так как приводит к разрушению откосов. Впоследствии неустойчивые откосы могут стать причиной различных склоновых процессов, таких как обвалы, оползни и т.п..

Меры борьбы с оползнями:

1. защита грунтов поверхности склона – одерновка, посев трав, древонасаждение, изоляция поверхности;

2. механическое сопротивление движению земляных масс – подпорные стенки, свайные ряды, шпонки, земляные контрбанкеты, замена грунтов поверхности скольжения;

3. изменения физико-технических свойств грунтов – подсушка и обжиг глинистых грунтов, электрохимическое закрепление грунтов.

Задание № 17(Вид 13). Описать камеральные работы при инженерно-геологических изысканиях.

Камеральные работы — всесторонняя научная обработка и обобщение материалов, собранных в процессе полевых топографических, геологических и других специальных исследований какой-либо территории или каких-либо геологических объектов.

В процессе камеральных работ составляются сводные отчёты и графические, табличные и текстовые документы, отражающие результаты проведённых полевых работ.

Требования к камеральным работам устанавливаются действующими инструкциями и положениями в зависимости от целей и задач проведённых работ, а затраты на их производство определяются по справочникам укрупнённых сметных норм (СУСН) или обосновываются при проектировании геологоразведочных работ.

Камеральные работы по геологической съёмке включают палеонтологическое, геохронологическое, литолого- петрографическое, минералого-геохимическое, структурное, геофизическое и др. изучение образцов и проб геологических пород для выявления их состава, строения и возрастных взаимоотношений.

Камеральные работы включают обобщение и увязку всех полевых, лабораторных и литературных материалов с составлением стратиграфических колонок, геологических разрезов и карт. Отчёт по геологосъёмочным работам состоит из текста, графических и текстовых приложений, комплектов обязательных и специальных карт.

Комплекты обязательных карт включают геологическую карту заданного масштаба со сводной стратиграфической колонкой и геологическими разрезами, карты фактического материала, четвертичных отложений и карту полезных ископаемых, их размещения и прогноза. Содержание специальных карт определяется проектами геологосъёмочных работ.

В состав камеральных работ по поискам полезных ископаемых, кроме перечисленных видов работ входит оценка всех проявлений полезных ископаемых, изучение их вещественного (химического и минерального) состава и условий залегания, а также оценка прогнозных ресурсов, определяющих перспективы рудоносности всей изучаемой территории.

По результатам разведочных работ составляется окончательный отчёт с подсчётом разведанных и предварительно оценённых запасов, а также прогнозных ресурсов полезных ископаемых для их последующего рассмотрения и утверждения.

Геологическое строение, гидрогеологические условия стройплощадки, определение типа и состояния пород, отбор образцов пород и подземных вод позволяют изучить разведочные выработки.

Рисунок 9: Условия бурения

Наиболее распространены такие виды разведочных выработок, как буровые скважины, шурфы, штольни, канавы и расчистки.

Буровые скважины представляют собой круглые вертикальные или наклонные выработки малого диаметра, выполняемые буровыми инструментами.

В буровых скважинах нужно различать устье, стенки и забой.

Рисунок 10: Схема ударного бурения:

1 - долото; 2 - ударная штанга; 3 - канатный замок; 4 - канат; 5 - блок; 6 - буровой станок

Диаметр скважин, используемых в практике, обычно находится в пределах 50-150мм.Глубина скважин определяется задачами исследований, и для промышленно-гражданского строительства она редко превышает 30м.При изыскании месторождений глубина скважин может достигать сотен метров.

В любом случае буровая установка состоит из бурового снаряда, бурового станка и двигателя. Буровой снаряд состоит из бурового наконечника (бура) и бурильных труб (штанги).

Тип бурового наконечника зависит от прочности и особенностей породы. Для бурения скальных пород используют коронки и долота, которые в забое скважины образуют щебень либо керн. В глинистых породах используются наконечники специальной конструкции (грунтоносы), дающие возможность получить образцы грунтов ненарушенной структуры (монолиты).

Ручной ударно-вращательный способ бурения осуществляется путём использования бура.

В бурах, применяемых в настоящее время для бурения небольших скважин, используется, как правило, принцип винтового движения. В связи с этим изготовление такого бура представляет некоторую сложность и требует соответствующего оборудования. Бур состоит из полотна в виде металлического листа с петлей и наконечником на одном конце и с отверстием для ручки на другом, а также ручки - металлической трубы или деревянного цилиндра диаметром 20-25 мм и длиной 500 мм.

Бурение производится вращением полотна при одновременном легком вертикальном нажатии на ручку. После заглубления полотна на величину, равную высоте петли, бур поднимают вверх для освобождения петли от грунта. Затем все повторяется до получения скважины требуемой глубины.

В принципе ручной бур входит в нижние слои грунта так же, как и механический. Он помогает определить состав грунта до 2 метров глубины. Для ручного механического бурения ударно-вращательным способом используется тренога из тонких бревен длиной 5-6 м и толщиной в верхнем обрезе 10-12 см и ворот (лебедка). Концы треноги просверливают и скрепляют болтом, к которому крепится серьга с блоком.

Кроме того, на место скрепления бревен набрасывается веревка в виде петли, а конец ее спускается по одной из стоек.

Веревка необходима для крепления штанги с буровым сверлом при установке вертикального снаряда.

Бурение, или забуривание, как правило, начинают особым сверлом, называемым буровой ложкой, поскольку верхние слои почвы мягкие и не осыпающиеся. Установив буровую ложку вертикально, начинают бурить, используя хомут с ручками, закрепленными на штанге. Нажимая руками немного на хомут, поворачивают сверло вправо. Повернув сверло на несколько оборотов и почувствовав, что оно полностью заполнилось породой, его вынимают из скважины и очищают.

При бурении сухой породы, которая вываливается из буровой ложки, в скважину подливают немного воды (1-2 ведра). При проходке более твердых пород пользуются шнековым (спиральным) буром, а совсем твердых - долотом. Ударами долота разрушают породу, а измельченную извлекают желонкой. Когда желонку начинает прихватывать (это указывает на то, что она заполнилась породой), ее поднимают при помощи ворота, укрепленного на опорах вышки, очищают и снова желонят.

Одновременно с углублением скважины следует опускать обсадные трубы. И так до тех пор, пока не будет пройден плывун. Эта работа требует внимания и быстроты, так как инструмент прихватывает в забое.
Таблица 3: Буровой журнал

Таблица 4: Перечень основных нормативно-расчетных характеристик для биогенного класса грунта

В состав основных лабораторных исследований скальных грунтов входят:

- влажность;

- плотность, г/см³;

- временное сопротивление одноосному сжатию (в водонасыщенном и воздушно-сухом состоянии), МПа;

Но есть и исследования, которые проводятся только по специальному заданию:

- плотность частиц грунта, г/см³;

- размокание (скорость размокания);

- растворимость;

- суммарное содержание легко- и среднерастворимых солей (водные и соляно-кислые вытяжки);

- петрографический состав;

- валовой химический состав.

ЭЛЕКТРОПРОФИЛИРОВАНИЕ -геофиз. метод разведки, основанный на измерении кажущегося удельного электрического сопротивления с фиксированным взаимным расположением питающих и измерительных электродов, перемещаемых через определенный интервал вдоль некоторого прямолинейного маршрута (профиля).
Условия, благоприятные для успешного применения Э. следующие: крутое падение крыльев складок, зон нарушений, контактов г. п., заметное различие в удельном сопротивлении слагающих толщ, относительная простота электрического разреза; при поисках полезных ископаемых — значительная разница в электропроводности рудного тела и вмещающих п., большая протяженность залежи по сравнению с глубиной залегания.

Установкой Э. называют систему электродов (заземлителей), с помощью которых создаются и изучаются электрические поля в недрах. Через питающие электроды (А — А', В —В') электрический ток вводится в землю, а с помощью измерительных (приемных) электродов (MN) измеряется разность потенциалов ∆U. Существует несколько модиф. Э., отличающихся друг от друга используемыми установками. Наиболее распространены симметричное, комбинированное и дипольное Э. В симметричном Э. используется симметричное относительно центра установки расположение питающих и измерительных электродов. Условно симметричная установка обозначается AMNB (профилирование с одним разносом питающих электродов) или AA'MNBB' (профилирование с 2 разносами). Установка комбинированного Э. состоит из 2-х встречных несимметричных установок AMN и MNB, каждая из которых состоит из одного питающего и 2-х измерительных электродов. При дипольном профилировании используется установка ABMN, в которой питающие и приемные электроды располагаются в виде диполей. Э. применяется для поисков различных полезных ископаемых, выявления и прослеживания погребенных структур, контактов г. п., зон нарушений и т. д. В зависимости от решаемой задачи применяются те или иные модиф. метода. Глубинность Э. до 100 м, при изучении крупных структур до 200, реже до 500 м. В качестве измерительной аппаратуры используются потенциометр электроразведочный ЭП-1 или компенсатор электронный стрелочный ЭСК-1. Вычисление кажущегося сопротивления производится по формуле (22.1)

где К—коэф, установки, зависящий от взаимного расположения питающих и приемных электродов, а I — сила тока в питающей цепи. Густота сети наблюдений зависит от масштаба съемки и выбирается с таким расчетом, чтобы картируемый объект был пересечен не менее чем 3 маршрутами.

Результаты полевых измерений изображаются в виде графиков кажущегося сопротивления вдоль маршрутов и карт изоом, которые в дальнейшем используются для решения тех или иных геол. задач.

Существенно искажают результаты Э. или затрудняют производство полевых наблюдений сложный рельеф дневной поверхности и наличие блуждающих электрических полей, возбуждаемых в недрах промышленными электрическими установками. Для борьбы с электрическими помехами существуют специальные устройства. Влияние рельефа дневной поверхности учитывается при камеральной обработке результатов полевых наблюдений.