Inžinerinė geologija teorija

1. Inžinerinės geologijos sąvokos apibrėžtis ir tyrimo objektai Geologija – mokslas apie žemę. Inžinerinė geologija yra geologijos šaka, taikanti geologiją inžineriniams tikslams. Tai mokslas apie viršutinių žemės sluoksnių dinamiką, dėl inžinerinės žmogaus veiklos. Inžinerinė geologija tiria pastato pagrinduose slūgsančių gruntų savybes ir jų kitimą, nustato, kokią įtaką inžinerinės geologinės sąlygos turi statomam pastatui, ir atvirkščiai, ngrinėja, kaip teisingai įvertinti ir racionaliai panaudoti gamtines sąlygas projektuojant, statant bei eksploatuojant pastatus. Geol.tiria: 1) vietovės reljefą; 2) gelminių uolienų sandarą; 3) geotechnines savybes: a) grunto stiprumą; b) grunto spūdumą 4) požeminį vandenį; 5) geologinius procesus (žemės drebėjimai). 2.Žemes vidine sandara (geosferos). Globalinis reljefas. Vidutinis Žemės tankis yra 5,52 g/cm3. Zeme sudaryta is branduolio ir koncentrisku geosferu. Ribos taro geosferu yra ten, kur keiciasi Zemes tankis. Zeme sudaryta is siu geosferu: • atmosferos, • hidrosferos, • biosferos, • litosferos, • mantijos • branduolio. Branduolys sudarytas is nikelio, gelezies. Jis dalinamas I isorini ir vidini branduoli. Vidinio branduolio tankis labai didelis, nes del didelio slegio, dalies atomu apvalkalai suardyti. O patys atomai suspausti labai mazame atstume, todel madziaga tampa metalizuota. Mantija sudaro du sluoksniai: virsutine ir apatine. Virsutine mantija susideda is silicio ir magnio. Iki 400 km gylyje isskiriama astenosfera, kurioje gimsta vulkanai, zemes drebejimai ir kiri procesai. Isorine Zemes geosfera- litosfera, suadaryta is triju kevalu: • nuosedinio, • granitinio • bazaltinio. Nuosedini sluoksni sudaro ivairios nuosedines uolienos (moliai, priemoliai, smeliai, smiltainiai, klintys, zvyras). Nuosedu sluoksnis siekia iki 10-15 km storio. Vidutinis nuosedinio sluoksnio storis 3 km. Nuosedinio, taip pat ir granitinio kevalo sudetyje daugiausiai silicio ir aliuminio. Bazaltini sluoksni sudaro bazaltai, gabrai ir kitos magmines uolienos. Hidrosfera sudaro vandenynai, juros, upes ezerai. Hidrosfera uzima apie 71% Zemes pavirsiaus. Biosfera- tai sfera, kurioje yra gyvybe. Zemes silumos saltinia, gravitacinis, magnetinis, elektrinis laukas. Reljefas- litosferos pavirsiaus formu visuma. Jis sudarytas is reljefo elementu ir formu. Elementai- linijos, taskai, briaunos, apribojancios reljefa ar jo forma. Formos- gamtiniai kunai, kuriuos galime lyginti su geometrinemis figuromis. Zemynu reljefas, okeanu reljefas. 3. Temperatūros kitimas litosferoje Žemė šilumą gauna iš saulės 99,5 % , 0,5 % gauna iš savo vidinės energijos - reakcijų , kurios vyksta žemės gelmėse. Reakcijų metu išsiskiria šiluma. Kad vyksta reakcijos , kurių metu išsiskiria šiluma, rodo ugnikalnių išsiveržimas.Žemės temperatūra yra nevienoda: vasaros metu, einant gilyn į žemę, temperatūra mažėja; žiemos metu - atvirkščiai. Temperatūros kitimo litosferoje kreivė: I - kintamų temperatūrų zona(temperatūra einant gilyn mažėja); II -pastovių temperatūrų zona(Lietuvoje 6-7C); III - kylančių temperatūrų zona (stebima šachtose dideliuose gyliuose). Du rodikliai, kuriais įvertinami žemės režimai: 1. Geoterminis laiptas - gylis, kurį reikia praeiti kad temperatūra pakiltų 1º. Jis bus skirtingas skirtingose žemės vietose. Vidutiniškai 1 laiptas - 33m. 2. Geoterminis gradientas - temperatūros pokytis kas 100 m. Tai tinka tik litosferai. 4.Mineralu ir uolienu susidarymo budai Mineralu susidarymo budai: 1) endogeninis (susijes su magmos ausimu); 2) egzogeninis (susidaro esant aukstai temperaturai ir slegiui, labai tankus ir atsparus daug kam); 3) metamorfinis (susidaro plutos pavirsiuje saveikaujant litosferai su hidrosfera, atmosfera ir biosfera). Mineralai gali buti kristaliniai ir amorfiniai (nekristaliniai). Pagal susidaryma uolienos klasifikuojamos į: magmines, nuosedines ir metamorfines. • Magmines skirstomos i intruzines ir efuzines (sios dar I kainotipines ir paleotipines); Magmines uolienos susidaro is magmos, jai austant. Intruizines- kai magma austa litosferos gelmese, efuzines- kai austa pavirsiuje. • Nuosedines skirstomos i chemogenines, organogenines ir mechanines (sios dar I birias ir sucementuotas); Nuosedines uolienos- tai bet kuri Zemes pavirsiuje randama uoliena. Kol nuosedos tampa uoliena, turi praeiti tam tikri etapai: 1. nuosedu formavimasis, 2. suirusiu uolienu susiklostymas, 3. nuosedu keitimasis ir virtimas uolienomis. Chemogenines uolienos susidaro isgaravus vandeniui ir susidarius dideliai drusku koncentracijai. Organogenines susidaro is augalu ir gyvunu liekanu. • Metamorfines skirstomos i kontaktines ir regionines. Metamorfines uolienos- chemines sudeties pasikeitimas, veikiant giluminiams lakiems komponentams, temperaturai, slegiui. Kontaktines- kai uolienos pakinta nuo magmos silumos, is jos kylanciu duju. 5.Uolienos, jų klasifikacija pagal susidarymą. Uolienos sudarytos is vieno ar keliu mineralu (monomineralines ir polimineralines). Pagal susidaryma jos klasifikuojamos i: magmines, nuosedines ir metamorfines. (4kl.) 6.Magmines uolienos. Jas sudaro silikato klasės mineralai ir kvarcas. Jie skirstomi į šviesiuosius mineralus(felšpatai-ortoklazas), tamsieji mineralai-raginukė, augitas. Cheminė uolienų sudėtis priklauso nuo šviesiųjų ir tamsiųjų mineralų santykio, t.y. siličio O2 priedo. Obsidianas; Pegmatitas; Peridotitas; Dioritas; Dunitas; Gabras; Granitas; Bazaltas; Anortozitas; Andezitas Uolienos skirstomos į 5 klases: 1)Ultrarūgščios, kai SiO2>75%; 2) Rūgščios 65-75%; 3) Vid. Rūgštumo 52-65%; 4)Bazines 48-52%; 5) Ultrabazines SiO2200mm rieduliai arba luitai b)200-60mm gargždas c)60-2mm žvyras d)2-0,06mm smėlis e)0,06-0,002mm dulkės f)1 rodo kad vandens yra daugiau nei prisotinta. Grunto plastiškumas. Grunto plastiškumas – tai jo savybė keisti formą, nesuplyšinėjant ir nesutrūkinėjant nuo išorinės apkrovos, ir likti deformuotam, pašalinus apkrovą.gruntas plastiškas tik tada, kai jis yra tam tikro drėgnumo. Yra viršutinė ir apatinė plastiškumo riba. Apatinė riba (plastiškumo) – drėgmės kiekis, kai gruntas iš kirto būvio pereina į plastišką, žymima Wp. Viršutinė riba (takumo) – yra drėgmės kiekis, kai gruntas iš plastiško būvio pereina i takų, žymima WL. Plastiškumo skaičius, tai grunto drėgmės skirtumas, kurio ribose jis būna plastiškas: Ip = WL – Wp. Šis skaičius priklauso nuo molio dalelių kiekio grunte. Kai Ip 0,01 – plastiškas. Plastiški gruntai skirstomi i 3 tipus: • priesmėlis Ip = 0,01 – 0,07, • priemolis Ip = 0,07 - 0,17, • molis Ip = daugiau kaip 0,17. Plastiškumo drėgnis budingas tik moliniams gruntams, smėlis jų neturi. Plastiškumo drėgnis tai grunto drėgnis kuriam esant gruntas keičiasi i molekules ir būdamas apie 3 mm skersmens pradeda trūkinėti. Wp = (m1 – mS )/ mS * 100%; m1 – drėgnų dalelių masė, mS – išdžiovintų dalelių masė. Konsistencija - svarbi molinių gruntų klasifikacinė charakteristika. Ji išreiškiama taip:IL=(W-Wp)/(WL-Wp) IL – konsistencija, W – natūralusis drėgnis, Wp – plastiškumo riba, WL – takumo riba. Pagal konsistencijos rodiklį IL moliniai gruntai skirstomi į šiuos tipus: 1. priesmėlis – kietas, plastiškas, takus. 2. priemolis – kietas, puskietis, standus plastiškas, minkštas plastiškas, takus plastiškas, takus. 17. Birių gruntų suskirstymas pagal tankumo rodiklį „Id“ Labai Purus 0-0.25, purus 0.25-0.5, Vid Tankus 0.5-0.75, tankus 0.75-0.9, labai tankus 0.9-1. Smėliui Id 0-0,33 purus Id 0,33-0,66 vidutinio tankumo Id 0,66-1,0 tankus 18. Požeminio vandens kilmės tipai 1. Atmosferinės 2. Sedimentacinės 3. Termometamorfinės 4. Mišrios kilmės 1. Atmosferinės kilmės vandenys. Susidarė iš atmosferos kritulių priklauso nuo daug įvairių faktorių: nuo geogr. padėties, nuo reljefo, augmenijos, inžinerinės žmogaus veiklos. Atm. kilmės požeminis vanduo maitina aeracijos zonos požeminį vandeni, gruntini vandeni, todėl statybiniu požiūriu pats svarbiausias. 2. Sedim.(reliktiniai) vandenys – seniausiu amžių žemės uolienose esantis vanduo. Dėl tektoniniu žemės judesiu atsidūrė dideliame gylyje todėl statybiniu požiūriu turi mažą reikšmę. Vanduo mineralizuotas, negėlas, aukštos temperatūros. Gali išeiti i paviršiu karstomis versmemis. Sis vanduo gali būti panaudojamas technikos reikalams, ne statyboje. Sedimentaciniai vandenys labai mineralizuoti, aukštos temp.ir slūgso lb giliai. 3. Termometamorfines kilmes požeminis vanduo – tai is magmos garu susidaręs vanduo. Šis vanduo labai turtingas mineralų, sūrus, būna karstas, kai kur išsiveržia į žemes pavirsiu. 4.Mišrios kilmės. Jų žemės plutoje daugiausiai, nes vykstant įvairiems geologiniams procesams, usidaro palankios sąlygos susimaišti įvairios kilmės vandenims. 19. Požeminiai vandenys.Jų kilmė ir rūšys. Požeminio vandens kilmė: Atmosferine, sedimentacinė, termometamorfinė, mišri. (19kl.) Požeminis vanduo gali būti: Chemiškai suristas, fiziškai suristas, garu pavidalo, kietame pavidale, laisvas vanduo. Garų pavidalo H2O. Nepripildytose vandens uolienų porose esančiame ore yra vandens garų. Jų kiekis priklauso nuo uolienų temperatūros, drėgnumo ir vandens garu tamprumo. Vandens garų tamprumas didėja kylant temperatūrai. Uolienose vandens garai juda ta kryptimi, kuria krinta temperatūra. Vandens garai, patekę į zoną, kur žemesnė temperatūra, aušta, kondensuojasi, pereina į lašelinę, skystą būklę. Fiziškai surištas vanduo. Jis paprastai laikosi smulkių dalelių paviršiuje. Katijonai ir H2O molekulės aplink grunto daleles sudaro 2 sluoksnius: pirmasis fiziškai surišto H2O sluoksnis, juosiantis smulkias mineralines daleles, dėl stiprių ryšių su dalelių paviršiumi vad. stipriai surištu H2O (adsorbcinis); virš adsorbcinio sluoksnio yra difuzinis (silpnai surištas). Fiziškai surišto H2O kiekis įvairiuose gruntuose nevienodas. Jis priklauso nuo mineralinės sudėties, dalelių didumo ir formos, išorinių sąlygų. Stipriai fiziškai surištas vanduo gali judėti žemės temperatūros kryptimi tik virtės garais. Laisvas vanduo: kapiliarinis ir gravitacinis. Jam uolienų dalelių traukos jėgos neturi jokios įtakos. Jį sudaro kapiliarinis h2o, kuris susidaro veikiant kapiliarinei jėgai virš gruntinio h2o horizonto. Gravitacinis, t.y. laisvo vandens rūšis, kuri uolienų procese juda laisvai veikiant svorio jėgai ir esant slėgio skirtumui (būdinga smėlingiems gruntams); gravitacinis vanduo paklūsta gravitacijos dėsniams: migruoja i mažesnio slėgio zonas, teka tolygiai. Kieto būvio h2o. Esant žemesnei kaip 00C temp., gėlas gravitacinis H2O užšąla ir sudaro ledo kristalus. Ledas keičia gruntų fizines ir statybines savybes. chemiškai surištas h2o. Chemiškai surištas H2O skirstomas i kelias grupes. 20.Cheminės požeminio vandens savybės arba agresyvumo rūšys Įvairių cheminių komponentų (cheminių elementų ir jų junginių) kiekis priklauso nuo vandeningųjų uolienų mineralinės ir cheminės sudėties, geologinių bei klimatinių ju slūgsojimo salygų. Atsižvelgiant į cheminių komponentų kiekį vandenyje sprendžiama kam jis tinka – maistui ar technikos reikalams. Požeminių infiltracinių vandenų cheminė sudėtis, veikiant aplinkai, paprastai aiškiai kinta laiko eigoje. Tik giliųjų vandeningųjų horizontų cheminė sudėtis palyginti yra stabili. 1. Bendros mineralizacijos laipsnis – sis rodiklis rodo kiek yra ištirpę mineraliniu medžiagų viename litre 2. Klasifikacija pagal sūrumą – rodo ištirpusių vandenyje druskų kieki 1) Gėlinas (iki 1g/L – mineralizacija); 2) Sūrokas (nuo 1 iki 10); 3) Sūrus (nuo 10 iki 50); 4) Sūriniai (virš 50g/L); 3. Laisvosios ir suristosios angliarūgščių kiekis ( CO2­ ir CO3 ) Vandenyje yra ištirpusios dujų pavidalu angliarūgštės (pusiau agresyvinė ir agresyvinė) 4. Sulfatu kiekis ( SO4 ). Pavojingi betonui 5. Nustatoma pH grupe • pH > 7 šarmine • pH 1 m/para), pusiau laidzias (1 > k > 0,001 m/para), praktiskai nelaidzias (k 1 tvirtai laikosi. Nuošliaužos Lietuvoje: Kauno marios, Neries slenis, Pažaislis. Dažniausiai Lietuvoje pasitaiko dirbtinių šlaitų nuošliaužos. Stabilizavimo priemonės: a)šlaito apatinės dalies prispaudimas b) viršutinėje dalyje neleisti susikaupti vandeniui c) keisti šlaito konfiguracija d) prismeigti su poliais (gali ir nepasitvirtinti) e) apsodinti krumais su giliomis saknimis f) naudoti geotekstilę.

Daugiau informacijos...

★ Klientai rekomenduoja

Šį rašto darbą rekomenduoja mūsų klientai. Ką tai reiškia?

Mūsų svetainėje pateikiama dešimtys tūkstančių skirtingų rašto darbų, kuriuos įkėlė daugybė moksleivių ir studentų su skirtingais gabumais. Būtent šis rašto darbas yra patikrintas specialistų ir rekomenduojamas kitų klientų, kurie po atsisiuntimo įvertino šį mokslo darbą teigiamai. Todėl galite būti tikri, kad šis pasirinkimas geriausias!