Пояснение, с какой целью выполняются геофизические и разведочные работы при инженерно-геологических изысканиях

Геофизические исследования:

Геофизические исследования при инженерно-геологических изысканиях выполняются на всех стадиях (этапах) изысканий, как правило, в сочетании с другими видами инженерно-геологических работ с целью:

· определения состава и мощности рыхлых четвертичных отложений;

· выявления литологического строения массива горных пород, тектонических нарушений и зон повышенной трещиноватости и обводненности;

· определения глубины залегания уровней подземных вод, водоупоров и направления движения потоков подземных вод, гидрогеологических параметров грунтов и водоносных горизонтов;

· определения состава, состояния и свойств грунтов в массиве и их изменений;

· выявления и изучения геологических и инженерно-геологических процессов и их изменений;

· проведения мониторинга опасных геологических и инженерно-геологических процессов;

· сейсмического микрорайонирования территории.

Для обеспечения достоверности и точности интерпретации результатов геофизических исследований проводятся параметрические измерения на опорных участках, на которых осуществляется изучение геологической среды с использованием комплекса других видов работ (бурения скважин, проходки шурфов, зондирования, с определением характеристик грунтов в полевых и лабораторных условиях).

 

Разведочные работы:

Целью разведочных работ являются:

· вскрытие и пересечение тел полезного ископаемого и вмещающих пород;

· определение условий их залегания;

· прослеживание и оконтуривание залежей полезного ископаемого;

· опробование полезного ископаемого;

· изучение внутреннего строения залежей и распределения полезного ископаемого по природным типам и сортам;

· изучение условий вскрытия и отработки залежей рудных тел.

 

В основе проекта разведочных работ лежит геологический прогноз (результат поисковых работ) о строении месторождения, закономерностях локализации рудных тел, их морфологии и условиях залегания, о вещественном составе, свойствах и качестве полезного ископаемого, характере и свойствах вмещающих пород. В процессе разведочных работ данные геологического прогноза уточняются.

Разведочные работы представляют собой комплекс геологических (наземная и подземная крупномасштабная геологическая съемка) и геофизических исследований, а также работ по опробованию полезного ископаемого, инженерно- и гидрогеологическим изысканиям, топографическим и маркшейдерским съемкам, выполняемых с помощью разведочных выработок - буровых скважин, канав, шурфов, штолен, шахт и других горных выработок.

По результатом разведочных работ осуществляют подсчет запасов полезных ископаемых, с разделением их по сортам, готовят геологические материалы, необходимые для разработки проекта эксплуатации месторождения и самой эксплуатации.

 

Прочность грунтов

Под прочностью грунтов понимается их свойство в определенных условиях воспринимать воздействие внешних усилий без полного разрушения. Предел прочности – это такой предел, при превышении которого наступает практические полное разрушение грунта и он не может уже воспринимать прикладываемых к нему усилий.

К настоящему времени известно более двух десятков условий прочности, разработанных для описания поведения глинистых и песчаных грунтов. Обзор известных условий прочности приведен в ряде работ]. Согласно классификации, предложенной Chen W.-F. все условия можно подразделить на одно параметрические и двух параметрические модели. К одно параметрическим моделям относятся условия прочности Треска, Мизеса, Lade, Duncan. К двум параметрическим моделям относятся условия предложенные Мором-Кулоном, Drucker – Prager, Lade P., М.В.Малышевым и др. После публикации Chen W.-F прошло более 19 (c 1984 г.) лет. За это время были предложены другие условия прочности или модели грунта, которые можно назвать многопараметрическими. В наиболее сложные из них входят до 6 независимых параметров, определяемые из очень сложных и дорогостоящих опытов.

Несмотря на подобное многообразие введенных условий прочности на практике применяются лишь несколько из них. Это в первую очередь условие прочности Мора-Кулона, Кэп – модели и многоповерхностные модели (Prevost, 1977, 1985;Dafalias, 1985). Более сложные, последние две группы моделей грунта не позволяют получать решения в аналитическом виде, поэтому они используются в нелинейной механике и численном решении задач.

 

 

Породообразующие минералы

Породообразующие минералы — минералы, входящие в качестве постоянных существенных компонентов в состав горных пород. Они принадлежат к числу наиболее распространённых минералов в земной коре. Наибольшее значение имеют силикаты, составляющие не менее 75% всей земной коры, среди них главную роль играют полевые шпаты, в меньших количествах встречаются фельдшпатоиды, пироксены, амфиболы, оливины, слюды и др.

Для каждой группы пород характерны свои порообразующие минералы:

· для магматических горных пород — кварц, полевые шпаты, пироксены, амфиболы, слюды, оливины, фельдшпатоиды;

· для осадочных горных пород — кальцит, доломит, ангидрит, глинистые минералы;

· для метаморфических горных пород — дистен, андалузит, силлиманит, кордиерит, ставролит, хлорит, серпентин, некоторыегранаты, волластонит, глаукофан и др.

Среди акцессорных минералов встречаются циркон, апатит, магнетит, ильменит, сфен, флюорит, монацит, некоторые сульфидные минералы и др. Для верхней мантии породообразующие минералы: оливин, плагиоклаз, шпинель, гранаты, пироксены, амфиболы, полиморфы кварца.

Главнейшие породообразующие минералы хорошо изучены; для них выявлены особенности состава, структуры, свойств, позволяющие генетически расчленять массивы горных пород. Исследованы кристаллические структуры всех важнейших порообразующих минералов; детальные сведения получены в отношении химических особенностей П. м., включая распределение катионов по различным структурным положениям между сосуществующими П. м. и данные по элементам-примесям. Фазовые взаимоотношения П. м. установлены с помощью экспериментально полученных диаграмм состояния и исследований превращений при высоких и сверхвысоких температурах и давлениях. Физико-химический анализ парагенезисов породообразующих минералов, магматических и метаморфических пород является основой познания условий их образования