double arrow

Форма и размеры геологических тел в основании сооружений

1

Состояние рыбопромысловых ресурсов внутренних водоемов России

Создается красная книга редких аборигенных пород домашних с\х животных. В постсоветский период исчезло 18 аборигенных пород кур. Например, павловская, миясо которой подавали к царскому столу, астраханская, арзамасская…..

Инженерно-геологические элементы формируют в массиве грунтов геологические тела (рис. 2). Самой распространенной формой залегания осадочных горных пород, т. е. всех нескальных и части скальных грунтов, является слой. Слоем называют внутренне однородное геологическое тело, ограниченное в пределах рассматриваемой области двумя непересекающимися поверхностями: подошвой и кровлей.

Расстояние между этими поверхностями называют мощностью слоя. Часто подошва и кровля горизонтальны, плоски и практически параллельны, как показано для слоя 4 на рис. 2. Это характерно для морских, озерных и некоторых других отложений. В континентальных отложениях мощность слоя обычно меняется (слой 1 на рис. 2).

Рис. 2. Формы геологических тел в грунтовом массиве:

1 — слой суглинка; 2 — слой песка, включающий линзу гравия 3; 4 — слой супеси, вклю-чащий песчаный прослой 5,6 — известняк; С, fQ, aQ, dQ — геологические индексы возраста и генезиса




Внутри слоя залегает грунт одного наименования, но не обязательно одного состояния. Например, часть слоя суглинка может находиться в мерзлом, часть — в талом состоянии; часть слоя песка — в водонасыщенном, а часть — во влажном или маловлажном состоянии и т. п. Положение границы между грунтами различного состояния может меняться со временем в естественных условиях и тем более после освоения территории. Границы же слоев значительно более устойчивы. Хотя выветривание и некоторые техногенные воздействия на грунты способны изменить их состав настолько, что с течением времени изменяется наименование грунта, а с ним и положение границы слоя.

Линзой называют внутренне однородное геологическое тело, ограниченное в пределах рассматриваемой области замкнутой поверхностью (3 на рис. 2).

Из определения следует, что мощность линзы меняется от некоторого максимального значения до нуля. Линзы, как и слои, располагаются горизонтально или слабо наклонно. В отдельных случаях слои и линзы могут быть смяты в складки, что свидетельствует о прошедших в прежние времена пластических деформациях массива.

В определениях слоя и линзы использовалось понятие «рассматриваемой области». Можно следующим образом определить это понятие. Если известно пятно застройки сооружения, то рассматриваемой областью будет, по существу, основание этого сооружения, т. е. та часть массива, в которой под влиянием нагрузок от сооружения происходят деформации грунта. Поскольку инженерно-геологическая модель массива грунта часто строится до выбора конкретного места для сооружения, рассматриваемой областью будет являться вся часть слоистой толщи или массива, попадающая на геологический разрез. Тогда слоем будет геологическое тело, границы которого пересекают вертикальные границы разреза; линзой — геологическое тело, замкнутое внутри разреза.



Если геологическое тело входит с одной стороны в разрез и заканчивается в нем, говорят, что имеет место выклинивание слоя.

Мощности слоев и линз могут быть невелики (несколько дециметров), но могут быть и значительны. Обычно мощность слоев и линз изменяется в пределах метров, но иногда достигает 10 и даже 30 м. Однопородные слои мощностью более указанных значений встречаются крайне редко. Мощность слоя в таких случаях на разрезе может быть показана лишь частично. В расчетной схеме такой мощный слой обычно рассматривается как полупространство.

Слои мощностью менее 0,5 м, как правило, не выделяются. Их необходимо выделять только в тех случаях, когда такой маломощный слой сложен породой с резко отличными инженерно-геологическими свойствами. Например, выделяется песчаный водопроводящий слой среди суглинка или слой слабого глинистого грунта среди водонасыщенных песков и т. п.



Очень тонкое однородное геологическое тело, ограниченное двумя непересекающимися поверхностями, называют прослоем (5 на рис. 2).

В расчетной схеме прослой часто моделируют поверхностью, в простейшем случае — плоскостью. Правильное изображение прослоев имеет исключительно большое значение, например, при прогнозе устойчивости склонов и при расчете фильтрации.

Жила — это внутренне однородное геологическое тело, протяженное и пересекающее слои.

Жилы обычно располагаются вертикально или наклонно. Жилы и подобные им более мощные тела (дайки) встречаются обычно и скальных грунтах, где они не нарушают прочности массива. В нескальных грунтах практически термин «жила» применяется исключительно в словосочетании «жила льда», так как скопление льда в мерзлых породах в форме жил, а также линз значительно ослабляет основание и детально изучается при изысканиях.

Наряду с внутренне однородными телами в толще грунтов геологи выделяют зоны, например зону выветривания или зону повышенной трещиноватости у разрыва, зону промерзания.

Зоной называют часть массива или толщи, где происходят закономерные постепенные изменения свойств грунтов с глубиной или же в каком-либо другом определенном направлении, например по нормали к крупной наклонной трещине. Зона — это область перехода от грунтов с одними свойствами к грунтам с другими свойствами.

Границы между геологическими телами.Определение границ между геологическими телами при построении инженерно-геологической модели массива грунта или геологического разреза далеко не всегда оказывается простым делом. Необходимо помнить, что строение грунтовой толщи определяется интерполяцией данных, полученных по отдельным вертикалям (бурение скважин, геофизическая разведка и т. п.). В зависимости от расстояния между этими вертикалями и условий образования грунтов границы, показанные на разрезе, будут лишь более или менее соответствовать действительным.

В природе границы между геологическими телами могут быть резкими или неопределенными («размазанными»). Например, если на коренное ложе долины, промытое в скальной породе, река откладывает песок, то граница между скалой и песком будет обязательно резкой. Внутри же аллювиальных отложений слой песка с вышележащим слоем супеси может быть связан постепенным переходом. Установить границу между ними можно лишь условно, по изменению числа пластичности JР. Граница между песком и супесью, зафиксированная инженерно-геологической разведкой, может не отмечаться «на глаз» в котловане. Это, однако, не значит, что она не существует.

Границы, как резкие, так и условные, могут быть плавными или очень сложными по форме. На разрезе же они изображаются одинаковой тонкой линией (рис. 3). Границы между геологическими телами, например в толще ледниковых и водно-ледниковых отложений, могут быть очень неправильными по форме, извилистыми, но зачастую резкими (рис 3, а). Неоднородность строения ледниковой толщи может существенно осложнять строительство.

Еще более сложной является граница между коренной породой и продуктами ее выветривания — элювием. Эта граница обычно то поднимается к поверхности, то погружается на глубину в несколько метров (рис. 3, в). Выявление границы элювия только в 2...3 вертикалях почти ничего не говорит о ее положении между этими вертикалями. Проведение спрямленной границы между скважинами может привести к значительным ошибкам, которые выявляются при вскрытии котлованом или при сгущении сети скважин. На рис. 3, г приведена деталировка разреза (рис. 3, в), показывающая, как усложнилось представление о геологическом разрезе после проходки дополнительных скважин между скважинами № 4 и 5. Поэтому при строительстве на элювиальных грунтах часто приходится углублять котлованы ниже проектной отметки, чтобы вынуть сильно выветрелые грунты и поставить фундаменты по всей длине сооружения на скалу.

Совершенно другой характер имеют геологические границы в морских и озерных отложениях (рис. 3, б).Они, как правило, близки по форме к горизонтальной плоскости. Здесь производителя работ, который сверяет проектный геологический разрез с натурой, ожидает минимум неожиданностей.

Рис. 3. Формы геологических границ в грунтовых толщах различного происхождения:

а — ледниковые и водно-ледниковые отложения; 6 — элювий; в — морские и озерные отложения; г — элювий (детализация); 1 — песок; 2 — суглинок; 3 — то же, с включением крупнообломочного материала; 4 — крупнообломочные грунты; 5 — гранит выветрелый, трещиноватый; 6 – граница между геологическими телами; 7 — уровень подземных вод и дата его измерения; индексами обозначены возраст и происхождение горных пород: γА — граниты архейской эры; mN — морские отложения неогенового периода; IQ — озерные четвертичные отложения; eQ — элювиальные четвертичные образования; gQ — ледниковые четвертичные гажения; fQ — водно-ледниковые четвертичные отложения; aQ — речные четвертичные отложения

Значение данных о геологическом строении основания для строительства. Из изложенного ясно, что геологическое строение основания проектируемого сооружения может быть весьма сложным. Поскольку геологический разрез является основой для построения расчетной схемы взаимодействия сооружения и основания, следует стремиться с наибольшей точностью определять местоположение различных геологических тел и границ между ними. Не менее важны тщательное проведение опытов по определению физико-механических характеристик грунтов и статистическая обработка результатов испытания.

На разрезе обязательно должен быть нанесен уровень подземных вод. Эта геологическая граница наиболее склонна к изменению положения во времени, поэтому ее дают с указанием даты измерения.




1




Сейчас читают про: