ММП – г.п. с нулевой или отрицательной температурой, в которых вся содержащаяся вода или ее часть находится в виде льда в течение длительного времени (от нескольких лет до тысяч, десятков и сотен лет).
Область распространения ммп:
1) Область распространения островных ммп
2) область распространения ммп с таликовыми зонами.
3) Область сполошного распространения ммп с единичными таликами.
Талик – участок протаявшей или никогда не промерзавшей сухой или содержащей воду в жидкой фазе г.п., окруженной ммп.Выделяется 4 группы таликовых зон:
1гр. подрусловыеталиковые зоны: отепляющее воздействие оказывает движущая речная вода, максимальные;
2гр. подозерные, максимальная мощность до 50 м;
3 гр. субмаринные: в областях шельфа напротив устья впадающих речных рек.
4 гр. сквозные таликовые зоны: образуются на всю мощность. Отепляющее воздействие оказывается подземными водами.
Поисковые значения подземных вод для организации питьевого назначения: подрусловые, подозерныеталиковые зоны.
Класс-я п.в. криолитозоны Толстихина Н.И:
1) Надмерзлотные –воды сезонно-талого (деятельного) слоя. Формир-ся первыми от пов-ти, легко загряз-ся, безнап-е. Обл-ти питания совпадают с обл-ми распростр-я. Перспективы для водоснаб-я не имеют.
2) Межмерзлотные -воды таликовых зон, кот-е могут быть сквозными и несквоз-ми. В несквоз-х таликах формир-ся пресные воды. Сквоз-е формир-ся за счет отепляющего действия п.в.
3) Подмерзлотные –высокоминер-е рассолы –для хоз-питьевой деят-ти не пригодны, большое содержание сероводорода.
Особен-ти г/г-х исслед-й – площадная геофизика –электропрофил-е (границы таликовых зон).
Для всех месторождения этого типа характерны сложные мерзлотно-гидрогеологические условия, изученность которых весьма недостаточна, поэтому методика разведки разработана слабо.
ПОДЗЕМНЫЕ ВОДЫ КРИОЛИТОЗОНЫ
Образование многолетнемерзлых пород, являющихся водоупорами, сильно изменило условия водообмена атмосферных и подземных вод в криолитозоне. Большая часть пресных подземных вод в криолитозоне приурочена к таликам.
Таликами,или талыми зонами, называются толщи талых горных пород, которые развиты на поверхности земли или под водоемами и реками и которые непрерывно существуют более десятка лет. Если талики подстилаются снизу мерзлыми породами, то они называются надмерзлотными,или несквозными, а если талики только обрамляются по бокам мерзлыми породами, как стенками, то они носят название сквозных. Талики также могут быть межмерзлотными ивнутримерзлотными в виде линз «тоннелей», «трубы», ограничены со всех сторон мерзлыми породами.
Подземные воды криолитозоны по отношению к мерзлым породам — криогенным водоупорам — подразделяются на:
1) надмерзлотные; 2) межмерзлотные; 3) внутримерзлотные и 4) подмерзлотные воды.
1. Надмерзлотные подземные воды подразделяются на временные воды деятельного слоя и постоянные воды несквозных таликов.
Временные воды существуют только летом, и глубина их залегания не превышает кровли мерзлых пород. Воды имеют важное значение для процессов солифлюкции, образования курумов, оплывин, пучения пород.
Постоянные воды связаны с несквозными таликами над кровлей мерзлых пород, и они отвечают за образование гидролакколитов, бугров пучения, наледей.
2. Межмерзлотные воды обычно располагаются между двумя слоями мерзлых пород, например между голоценовым верхним и реликтовым, позднемиоценовым, нижним. Эти воды чаще всего динамически не активны.
3. Внутримерзлотные воды, о чем говорит их название, существуют внутри толщи мерзлых пород и находятся в замкнутых объемах, будучи приуроченными к таликам в карстующихся известняках.
4. Подмерзлотные воды циркулируют вблизи подошвы мерзлой толщи, обладают положительными температурами, иногда слабо или сильно минерализованы и могут быть напорными и ненапорными, а также контактирующими с мерзлой породой или неконтактирующими, т. е. отделенными слоем талых пород от мерзлых.
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА КРИОЛИТОЗОНЫ И СИСТЕМАТИЗАЦИЯ ТАЛИКОВЫХ ЗОН
Криолитозона- подземная гидросфера в области распространения многолетнемерзлотных пород.
Мощность 1000-5000м.
Она охватывает зону аэрации (частично или полностью) и верхнюю часть зоны полного насыщения.
Основная масса находится в твёрдом состоянии (лёд, газовые гидраты), физически связанной воды, проницание которых происходит при отрицательной температуре.
Свободная гравитационная вода имеет область распространения талых горных пород, в связи с повышенной температурой.
Газогидраты - твёрдое состояние, когда газ находится в твёрдом состоянии может быть смесь газов с парами воды, если меняется температура или давление он испаряется.
Таликом называется участок протаявшей или никогда незамерзающей породы с гравитационной водой, расположенной среди ММП.
Различают талики:
несквозные — ограниченные по площади участки в пределах территории с неглубоким сплошным залеганием ММП, на которых мощность талых пород больше мощности слоя сезонного промерзания, образующиеся в поймах и на террасах рек речных долин (подрусловые талики), под озерами и озерными террасами (подозерные талики), в конусах выноса у подножия горных склонов (склоновые талики);
сквозные.
По Б.И. Писарскому (1980) различают:
метеогенные сквозные талики, образование которых связано с проникновением в мерзлую толщу поверхностных положительно температурных вод;
тектоногенные сквозные талики, приуроченные к разломам;
термогенные сквозные талики, образование которых связано с проникновением термальных вод в мерзлую толщу в областях современного вулканизма.
Рассмотрим содержание отчетных документов.
Инженерно-геологические карты, разрезы, модели полей геологических параметров. Геологическая карта — графическая модель литосферы, отображающая ее пространственную структуру и свойства. В зависимости от отображаемых картой структур и свойств литосферы геологические карты различаются по назначению. Карты, на которых отображены наборы компонентов инженерно-геологических условий или данные результата их инженерно-геологической оценки, называют инженерно-геологическими. По группам масштабов инженерно-геологические карты делят на
мелкомасштабные (1 : 1 000 000 и мельче),
среднемасштабные (1 : 500 000 — 1 : 100 000)
крупномасштабные (1 : 50 000 и крупнее).
Мелкомасштабные карты используют при мароэкономическом планировании, составлении схем расселения, схем развития и размещения отраслей народного хозяйства.
Карты среднего масштаба применяют для составления схем развития и размещения отраслей промышленности, а также для вариантных проработок (выбор варианта трассы линейного сооружения).
Карты крупного масштаба используют для решения вопросов проектирования сооружений, вариантных проработок (сравнение вариантов), выделения участков индивидуального и типового проектирования на трассах линейных сооружений, составления генеральных планов городов (поселков), разработки компоновочных решений (масштаб 1 : 5000 и крупнее).
Инженерно-геологические карты делят на карты инженерно-геологических условий и карты инженерно-геологического районирования. Первые отображают свойства геологической среды, которые используются для инженерно-геологической оценки территории, но сама оценка на них в явном виде не представлена. На вторых — территория разделена на части в соответствии с некоторой мерой однородности инженерно-геологических условий или на части, каждой из которых приписана оценка, ранжирующая их по степени благоприятности освоения.
Карты инженерно-геологических условий разделяются на карты общего назначения и специальные.
Карты общего назначения предназначены для оценки геологических условий массового строительства (промышленного и гражданского, дорожного и др.). Они составляются в мелком и среднем масштабах. На них показывают главные компоненты инженерно-геологических условий, от которых зависит оценка территории для массовых видов строительства.
Специальные карты инженерно-геологических условий чаще всего составляют в среднем и крупном масштабах. Карты инженерно-геологических условий общего назначения могут составляться по единой общепринятой методике, в таком случае они называются унифицированными.. В зависимости от числа отображаемых на карте компонентов инженерно-геологических условий различают много- и монокомпонентные (частные) карты. Они должны удовлетворять следующим требованиям.
1. Содержать данные, позволяющие предсказать, какие инженерно-геологические процессы будут развиваться при освоении территории.
2. Карты всех групп масштабов должны составляться по единым принципам и различаться только категориями показываемых на них таксономических единиц.
3. Карты одного масштаба должны составляться по единой методике и иметь одну и ту же легенду.
4. Условные обозначения геологического строения, тектоники, гидрогеологии должны быть общегеологическими и отвечать обозначениям, принятым в соответствующих науках геологического цикла.
5. Карты должны быть по возможности более простыми, с тем чтобы ими
Карты инженерно-геологического районирования делятся на карты общего и специального инженерно-геологического районирования территории. Карты общего районирования, как правило, мелкомасштабные, составляют с целью разработки схем развития и размещения отраслей народного хозяйства, учитывающих рациональное использование и охрану геологической среды; выявления и моделирования иерархически построенной пространственной структуры геологической среды, определяемой отношениями компонентов инженерно-геологических условий. Последняя цель общего районирования — научная. Районирование при этом рассматривается как основа (схема) систематического описания инженерно-геологических условий территории».
Карты специального инженерно-геологического районирования предназначены для специализированной инженерно-геологической оценки различных частей территории применительно к конкретным видам строительства.
Не менее распространенными, чем карты, отчетными документами являются инженерно-геологические разрезы. Инженерно-геологический разрез — графическая модель вертикального сечения литосферы, отображающая ее пространственные структуры и свойства — компоненты инженерно-геологических условий. В отличие от геологического или гидрогеологического разреза инженерно-геологический разрез должен отображать следующие компоненты: геологическое строение, минеральный и гранулометрический состав пород, тектоническое строение и трещиноватость пород, геоморфологическую структуру, гидрогеологическое строение, гидродинамические и химические характеристики подземных вод, проявления экзогенных геологических процессов, показатели свойств грунтов. Разрезы, как и карты, разделяются по масштабам. Глубина разреза определяется глубинностью исследований. Разрезы к карте инженерно-геологических условий ориентируют по главным направлениям изменчивости.На разрезах показывают те же геологические тела, что и на картах. Инженерно-геологические разрезы, построенные по материалам предварительной разведки, составляют систему..
По результатам детальной инженерно-геологической разведки разрезы составляют по расчетным сечениям, осям и контурам сооружения.
Отчеты об инженерно-геологических исследованиях и инженерно-геологические заключения. Различают следующие виды инженерно-геологических отчетов:
отчет об инженерно-геологических изысканиях для проектирования сооружения;
отчет об инженерно-геологической съемке;
отчет о проведении опытных инженерно-геологических (опытно-строительных) работ;
отчет о режимных инженерно-геологических наблюдениях.
Содержание отчета об инженерно-геологических исследованиях не унифицировано. Оно существенно зависит от этапа хозяйственной деятельности (чаще всего от стадии проектирования сооружения), от рабочей гипотезы, цели работ и вида строительства. Независимо от этого отчет об инженерно-геологических исследованиях всегда в явном или неявном виде включает общую и специальную части, инженерно-геологическую записку к проекту сооружения и графические приложения. Общая часть обосновывает геологическую гипотезу о формировании инженерно-геологических условий района строительства (трассы линейного сооружения).
Специальная часть представляет собой специализированное применительно к конкретным проектируемым объектам описание инженерно-геологических условий территории, границы которой обусловлены инженерной задачей (площадь варианта, строительная площадка, участок трассы).
Инженерно-геологическое заключение содержит специализированную оценку геологических условий строительства и эксплуатации проектируемого сооружения (точнее, ПТС), прогноз развития и функционирования ПТС (в части инженерно-геологических процессов) и выводы. Естественно, отчеты о проведении опытных (опытно-строительных) работ и о режиме инженерно-геологических наблюдениях имеют другое содержание.
Общая часть отчета включает следующие разделы.
1. Введение
2. Физико-географический очерк, .
3. Геологическая изученность.
4. Стратиграфия. .
5. Тектонические условия и история развития района. .
6. Геоморфологическая структура района
7. Гидрогеологические условия
8. Экзогенные геологические процессы.
9. Полезные ископаемые. Описываются.
10. Экологическое состояние территории.
Специальная часть отчета состоит из следующих разделов.
11. Введение. .
12. Методика выполнения работ и обработки полученных материалов.
13. Геологическое строение. .
14. Свойства пород и их пространственная изменчивость.
15. Гидрогеологические условия. .
16. Экзогенные геологические процессы. Обсуждаются виды ЭГП, их распространение, свойства областей с неустойчивой структурой, внешние и внутренние причины ЭГП, интенсивность проявления, тенденции развития при осуществлении проектируемой (планируемой) деятельности.
17. Инженерно-геологическое заключение
18. Выводы.
19. Список материалов: литературных, архивных, фондовых.
Отчет сопровождается графическими приложениями, перечень которых рассмотрен выше.
Отчет об инженерно-геологических исследованиях для обоснования проектов крупных сооружений (промышленных комплексов, гидроузлов и т. п.) может составляться в нескольких томах. В таких случаях составляют инженерно-геологическую записку к проекту сооружения (объемом до 250 страниц), в которой приводится описание инженерно-геологических условий мест
К заключению прилагают графические и табличные материалы.
Заключение по результатам инженерно-геологической разведки содержит описание инженерно-геологических условий предполагаемой сферы взаимодействия (объем до 25 страниц) и приложения в виде инженерно-геологических разрезов (в том числе формализованных) по расчетным сечениям сферы взаимодействия, таблиц нормативных и расчетных значений характеристик грунтов и других графических и табличных материалов.
Помимо рассмотренных составляются также инженерно-геологические заключения о причинах деформаций зданий (сооружений) и экспертные инженерно-геологические заключения по проектам крупных сооружений (при расхождении в оценке инженерно-геологических условий). Объем и содержание заключений зависят от их целевого назначения.
Для получения, накопления, хранения и обработки инженерно-геологической информации используют различные методы, которые целесообразно разделить на методы:
получения информации
методы ее накопления, хранения и обработки
Методы получения инженерно-геологической информации.
- Комплексные. Это рекогносцировка, ИГ съемка, ИГ разведка, мониторинговые исследования.
-Частные:
1. Сбор, анализ и обработка материалов изысканий прошлых лет; (фонды)
2. рекогносцировочное обследование, включая аэровизуальные и маршрутные наблюдения и корректирование;
3. Проходка горных выработок; (скв, шурфы)
4. Топогеодезические работы; (вынос в натуру)
5. Опробование; (ГОСТ 12. 071-2000) 6. Геофизические исследования грунтов;
7. Полевые опытные исследования грунтов, исследования ПВ; (стат зондирование, штамповые испытания)
8. Г/г исследования;
9. Стационарные наблюдения (мониторинг). Позволяет изучить изменение компонентов ГС во времени и пространстве (оползни, обвалы, осадки).
10. Лабораторные исследования. Определение физ-мех св-в грунтов (плотность, влажность, сцепление) и водно-физические св-ва (размокаемость, набухание) 11. Обследование грунтов оснований существующих фундаментов
12. Составление прогнозов изменения ИГ условий
13. Составление текстовой части отчета и передача ее заказчику.