Подтопление городских агломераций.

Под подтоплением понимается процесс подъема уровня грунтовых вод выше некоторого критического положения, а также формирования верховодки и (или) техногенного водоносного горизонта, приводящий к ухудшению инженерно-геологических условий территории строительства, агромелиоративной и экологической обстановки. Подтопление обусловлено превышением приходных статей водного баланса над расходными под влиянием комплекса природных и техногенных факторов. К подтопленным относят территории, где уровень грунтовых вод поднялся на глубину, которая недопустима для её хозяйственного использования: для лугов на 0,6—0,9 м; пашни — 0,8—1,4 м; садов — 1,2—1,8 м; мелких населённых пунктов — 1,5—2 м; городов — 3—4 м. Величина критического уровня устанавливается проектной (или, при необходимости, с участием изыскательской) организацией, в зависимости от решаемых проектных задач, стадии проектирования и местных природных условий. Глубина критического уровня определяется глубиной заложения и типами фундаментов, конструкцией подземной части сооружений, свойствами грунтов оснований в активной зоне, возможностью возникновения опасных инженерно-геологических процессов, высотой капиллярной каймы.

Основными причинами возникновения и развития подтопления являются: подпор грунтовых вод в прибрежных зонах морей и водохранилищ, вдоль бортов каналов; техногенные утечки из водонесущих коммуникаций, прудов, отстойников, недостаточная организация поверхностного стока на застроенных территориях, неэффективность ливневой канализации, нарушение естественного стока при проведении строительных работ, неумеренный полив городских насаждений и садово-огородных участков; барражный эффект при строительстве заглубленных подземных сооружений, засыпке оврагов нефильтрующим материалом, устройством стен в грунте и свайных полей; конденсация влаги под основаниями зданий, элеваторами и другими сооружениями, асфальтовыми покрытиями на застроенных городских территориях; гидромелиоративная деятельность на массивах орошения.

Общие вопросы теории выветривания горных пород.

Выветривание - процесс разрушения и химического изменения горных пород вследствие перепадов температуры, химического и механического воздействия атмосферы, воды и живых организмов. Это совокупность физических, химических и биохимических процессов преобразования горных пород и слагающих их минералов в приповерхностной части земной коры. Агенты выветривания: -температура, -количество атмосферных осадков,- солнечная радиация, -наличие углекислого газа,-наличие растительности. Физическое выветривание. Оно обусловлено суточными и сезонными колебаниями температур (температурное выветривание, морозное выветривание которое связано с переодично повторяющимися расширением и сжатием пород, биологическое выветривание). Зависит от минерального состава, строения и сложения горной породы. Это приводит к образованию трещин и в конечном итоге к разрушению пород. Чем больше трещиноватость тем выше степень ее выветривания. Химическое выветривание-это разрушение горных пород в результате химических реакций в породе. 1 окисление- О2 реагирует с закисями Ме и превращает их в окислы. Подвержены Fe, S, Va, Mn, Ni, Co.2 Гидролиз-это процесс разложения минералов под воздействием воды с разрушением и перестройкой их кристаллических решеток. При этом происходит вынос хорошо растворимых соединений и присоединение гидроксидных ионов что приводит к образованию малорастворимых соединений. 3 Гидратация-связана с воздействием на минералы воды жидкой или газообразном состоянии. В процессе происходит перестройка внутреннего материала. CaSo4+2H2O=CaSo4*nH2O. 4 Растворение- связано с переходом минерального вещества в раствор. Биологическое выветривание. Биогенное выветривание производят живые организмы (бактерии, грибки, вирусы, роющие животные, низшие и высшие растения).В процессе своей жизнедеятельности они воздействуют на горные породы механически (разрушение и дробление горных пород растущими корнями растений, при ходьбе, рытье нор животными). Особенно большая роль в биогенном выветривании принадлежит микроорганизмам. Продукт процесса выветривания- породы элювиального генезиса, коры выветривания.

Заболачивание территорий.

Заболачивание- это процесс формирования болота на определенной территории. Болота-это избыточно увлажненый участок земли на котором происходит накопление неразложившихся органических вещества превращающиеся в дальнейшем в торф. Если торфа накопленно менее 30 см то такие участки называются заболоченные земли, если более 30 то это болота. По характеру растительности и режиму питания: -низинные,- переходные,-верховые. Низинные-характеризуются эфтотрофными растения которые требовательные к минеральным элементам. Распологаются они в долинах рек и бывают двух видов намывного и грунтового питания. Намывные –образуются по берегам рек, озер для них характерен высокозольный торф. Грунтового питания-развиты в местах выхода родников. Для них широко развит ковер мхов. Переходные болота-образуются на склонах. Характеризуются умеренным минеральным питание. Верховые болота-олиготорофные растения которые не требовательные к минеральным солям. Вода кислая коричневого цвета богата железом и гумусовыми кислотами. Торф малозольный. Два типа верховых болот: -лесные верховые болота, -грядово-мочажиные длинная волнистая поверхность с грядами или кочками высотой до 70 см и понижения между грядами которые заполены водой. Торф — горючее полезное ископаемое. Образовано скоплением остатков мхов, подвергшихся неполному разложению в условиях болот. Для болота характерно отложение на поверхности почвы неполно разложившегося органического вещества, превращающегося в дальнейшем в торф. Зольность торфа по вместимости золы делят на: малозольный (менее 5 %), среднезольный (5—10 %), высокозольный (более 10 %). Зольность определяется озолением пробы топлива в муфельной печи и прокаливанием зольного остатка при температуре 800—830 °C. По возрасту: Современные или голоценовые. Древние межледниковые представлены погребальными торфами.

Строение кор выветривания

Кора выветривания — это комплекс п+ород элювиального проис­хождения, возникших в приповерхностной части земной коры в резуль­тате переформирования в континентальных условиях магматических, метаморфических и осадочных пород под воздействием физических и химических (включая и биогенные) процессов—компонентов выветрива­ния. типы кор: 1) обломочная, состоящая из химически неизмененных или слабо измененных обломков исходной породы; 2) гидрослюдистая кора, характеризующаяся слабыми химическими изменениями коренной породы, но уже содержащая глинистые минералы – гидрослюды, образующиеся за счет изменения полевых шпатов и слюд; 3) монтмориллонитовая кора, отличающаяся глубокими химическими изменениями первичных минералов; главный глинистый минерал в ней монтмориллонит; 4) каолинитовая кора; 5) красноземная, 6) латеритная. Последние два типа коры представляют собой результат длительного и интенсивного выветривания с полным изменением первичного состава исходных пород. Каждый из выделенных типов кор выветривания формируется в определенной природной обстановке, то есть имеет зональный характер. Обломочные коры преобладают в полярных и высокогорных областях, а также в каменистых пустынях низких широт. Гидрослюдистые коры характерны для холодных и умеренных областей с вечной мерзлотой. Монтмориллонитовая кора образуется в степных и полупустынных областях, каолинитовая и красноземная наиболее характерны для субтропиков и, наконец, латеритная кора формируется при наиболее активном химическом выветривании в условиях жаркого и влажного экваториального климата. Это «свойство» кор выветривания широко используется при палеогеографических реконструкциях. Характер кор выветривания зависит также от состава горных пород, на которых они образуются, от возраста кор выветривания и стадии их развития. По генезису КВ: 1. Площадная кора выветривания-развита на больших площадях и чехлом покрывает материнские породы за счет которых они образовались, мощность от нескольких см до нескольких десятков метров. Отличительная особенность наличие зональности. 2. Линейная – кора выветривания которая образуется вдоль трещин, тектонических нарушений, контакта пород. Небольшие по площади распространения, но на большую глубину более 200 м. Отсутствие зональности. По возрасту КВ бывают древние и современные. Древние коры формировались в различные этапы геологической истории, совпадающие с крупными перерывами в осадконакоплении, они изучены и изучаются в отложениях разного возраста, начиная с докембрия. Современные коры выветривания обычно недоразвиты, элювий в них зонально почти не дифференцирован. КВ имеют свой характерный минеральный состав который зависит от материнских пород. На кислых породах образуется каолинитовый профиль. На основных породах монтмориллонитовый, гидрослюдистый профиль. На ультроосновных нантронитовый и монтмориллонитовый профиль.