Инженерлік геологиялық ізденістер

Инженерлік-геологиялық ізденістер мына жұмыстарды қамтуға тиісті: жобаланған құрылыс аймағының (жұмыс алаңының, жет тәлімінің, трассаның) инженерлік-геологиялық жағдайларын, соның ішінде сол жердің бедерін, геологиялық құрылымын, сейсмотектоникалық, геоморфологиялық және гидрогеологиялық жағдайларын, топырағының құрамын, күйін және сипаттарын, геологиялық және инженерлік-геологиялық үрдістерін кешенді мәнермен зерттеу; нысандарды дұрыс жолмен жобалау, салу және пайдалану үшін қажетті және жеткілікті мәлеметтерді алу мақсатымен тиісті болжам жасау, мұндай болжамда жобаланған нысандардың геологиялық ортамен әрікеттескен кезде қандай өзгерістерге тап болуы мүмкін екені сипатталады.

Инженерлік-геологиялық ізденістер құрамына келесі жұмыстар кіреді:

• өткен жылдарда жасалған ізденістердің материалдарын жинау және өңдеу;
• маршруттық бақылау (аймақты алдын ала тексеріп білу, яғни рекогносцировка жасау);
• тауда жасалған қуыстарды тереңдету (инженерлік-геологиялық ұңғыларды бұрғылау);
• геофизикалық зерттеулер;
• дала топырақты зерттеулері (статикалық, динамикалық зондылау, штамптық тексерулер);
• гидрогеологиялық зерттеулер;
• топырақ пен жер асты суларын лабораторияда зерттеу;
• бұрын салынған ғимараттар мен құрылыстардың табандарындағы топырақты зерттеу;
• материалдарды камералық өңдеуден өткізу;
• инженерлік-геологиялық жағдайлардың өзгеруі жайлы болжам жасау;
• геологиялық және инженерлік-геологиялық үрдістердің қауібі мен тәуекелін бағалау;
• техникалық есеп жасау.

Инженерлік ізденістер бағдарламасы шеңберіндеинженерлік-геологиялық жұмыстардың жеке түрлерін жасау қажеттілігі тапсырушының техникалық тапсырмасына, жобалаудың сатылығына, инженерлік-геологиялық жағдайлардың күрделілігіне және жобаланған ғимараттар мен құрылыстардың жауапкершілік деңгейіне қарай анықталады.
Сонымен бірге «Дегар» ЖШС линиялық құрылыстарды (автокөлік және темір жолдарын, су және газ құбырларын, байланыс және электр қуатын жеткізу желілерін және т.б.) салу мен жобалау салаларында да инженерлік-геологиялық ізденістер жүргізеді.
Таңдалған трассаның аймағындағы инженерлік-геологиялық жағдайларды кешенді жолмен зерттеген кезде ізденіс жұмыстарының құрамы мен көлемі инженерлік-геологиялық элементтерді әбден анықтап алу үшін жеткілікті болуға тиісті. Осы элементтер үшін топырақтардың беріктік және деформациялық сипаттамаларын, олардың нормативті және есептік мәндерін лабораториялық және (немесе) далалық әдістермен анықтау керек. Сонымен бірге, геологиялық және инженерлік-геологиялық үрдістердің (Қазақстан Республикасының Құрылыс нормалары мен ережелері (ҚР ҚН) бойынша) даму қарқындылығының сандық көрсеткіштерін, гидрогеологиялық параметрлерін, жобаланған нысанның геологиялық ортамен әрекеттескенде тоттанатынын және жер асты сулардың бетонға зиян келтіретінін анықтап есте сақтау қажет.
Инженерлік-геологиялық ізденістер жасаған кезде линиялық құрылыстардың трасса бойындағы алабының кеңдігін (енін) және тауда жасалған қуыстардың арасындағы орташа қашықтықты мына кестеге сай алу керек: 4.1 СН 1.02-18-2007.

31-сұрақ Шөгінді жыныстарға жер бетіндегі әр түрлі экзогендік процестер әрекетінен үгіліп, ысырылып, еріп, сонынан шөккен жыныстар тобы жатады. Жаралуына сәйкес олар үш топқа бөлінеді: 1) кесекті (үгінді),2) химиялық (хемогендік), 3) органогендік.

Кесекті жыныстар түпкі жыныстардың механикалық жолмен бұзылып, үгіліп. шайылуынан пайда болады.Құрылымына (кесектерінің мөлшеріне) қарай олар тағы үшке бөлінеді:1) ірі кесекті қолсымалы, сусымалы, дөңбек, малта, қиыршық жинақтар немесе цементтелген (конгломерат, брекчия, гравелит, 2) құм, кұмтас, құмай (алевролит), 3) балшық (аргиллит).

Химиялық шөгінділер деп су ерітінділерінен тұнып шөккен жыныстар жинағын атайды. Олар құрамындағы минералдарға сәйкес әктасты (ізбестас, доломит, мергел), сульфатты (гипс, ангидрит), галогенді (ас тұзы, калий тұздары), алюминийлі (бокситтер), темір тотықты (қоңыр теміртас), кремийлі (опока, яшма, кремний-тақтатас), фосфатты (фосфориттер) түрлерге жіктеледі. Саз, балшық жыныстардың бірсыпырасы да химиялық жолмен түзіледі.

Органогендік жыныстар жан-жануарлардың, өсімдіктердің дене қалдығынан, кейде олардың тіршілік әрекеттерінен пайда болады. Оларға ізбес құрамды әк тастар, қабыршықтастар, кремиийлі диатомиттер, радиолияридтер, көміртек каустобиолиттер (грекше «каутоси жанар, «биос» - өмір) - шымтезек, коңыр және тас көмір, мұнай жанар тақтатастар жатады. Көбінесе хемогендік және органогендік жыныстар бірге, аралас пайда болады.

Шөгінді тау жыныстары қазіргі жер қабығының массасының 10 процентін құрап, онын бет аумагының 75 процентін жауып жатыр.

32-сұрақ Жер сілкінуі Жер қыртысы мен астеносфераның ерекше қозғалу түрі. Жер сілкінуі пайда болу себебіне байланысты денудациялық, жанартаулық,тектоникалық және техногендік болып бөлінеді . Денудациялық Жер сілкінулері жер бетінен төменде, жер қойнауында, бос кеңістіктер өте үлкен мөлшерде өсіуіне байланысты дөңестер бұзылып тау жыныстары сілемдерінің құлағанындағы соққыларынан туындайды. Жанартаулық Жер сілкінулері жанартаулар атқылауынан лавалар кеңістіктерді босатып олардың төбесі мен қабырғалары құлауынан пайда болады. Тектоникалық Жер сілкінулері жер қыртысында өтетін тектоникалық үдерістердің себінен туындайды. Бұлардың көлемі де, әсеріде өте зор болады. Техногендік Жер сілкінулері адамзаттың инженерлік әрекетінен туады. Мысалы, мұнай мен газ өндіруден, жер астындағы ядролық тағы басқа жарылулардың салдарынан.

Қазіргі кезде құрылыс мақсатында Жер сілкінулері Жер сілкінуінің күшіне негізделіп баллмен бағаланады.

Сейсмикалық балдар және жер сілкіністерінің зардабы

Балдар жер сілкіністерінің зардабы

1. жер сілкіністерін аспаптар көрсетеді

2. жер сілкіністерін кейбір дем алып жатқан кісілер сезеді

3. жер сілкіністерін кейбір адамдар тізімдейді

4. жер сілкіністерін көп адамдар тізімдейді

5. аспалы нәрселер теңселеді, ұйқыдағы адамдар оянады

6. ғимараттарда жеңіл зақымдар, сылақтарда жарықшақтар байқалады

7. сылақтарда жарықтар, кейбір кесектердің бөлініп құлағаны байқалады, бірең-сараң құбырлардың түйістері бұзылады

8. қабырғаларда үлкен жарықтар пайда болады, карниздер мұржалар құлайды, ылғал топырақтарда жарықтар пайда болады

9. кейбір ғимараттарда құлаулар пайда болады, қабырғалар, аражабындар, жабындар бұзылады, құбырлардың көптеген айырылымдары, бұзылулары байқалады

10. көп ғимараттарда құлаулар орын алады. Топырақтарда ені 1 м дейін жарықтар ашылады

11. жер бетінде көптеген жарықтар пайда болады, тауларда үлкен құлаулар орын алады

12. жергілікті бедерде үлкен мөлшерлі өзгерістер орын алады

33-сұрақИнженерлік ізденістер барысында ҚР ҚН1.02-18-2007 сәйкес орындалған инженерлік-экологиялық ізденістер қарастырылуы тиіс.

Ізденістер нәтижесінде жаңа құрылыс салуға немесе қайта құрылымдау жұмыстарын жүргізетін аймақтың экологиялық жағдайларының ерекшеліктері анықталған болуы және жобаланушы нысанның негіз топырақтарын өзгертуді күтуді есепке ала отырып, оны өзгертудің болжамдары берілуі тиіс.

Инженерлік - экологиялық ізденістердің сатылары әдеттегідей жобалау және инженерлік - геологиялық ізденістердің сатыларына сәйкес болады. Экологиялық ізденістерді қажет болған жағдайда экологиялық мониторингті ұйымдастыру арқылы өндірістің құрылыс жұмыстарының және пайдалану мерзіміне ұзартуға болады.

Инженерлік - экологиялық ізденістер тапсырыс берушінің техникалық тапсырмасына сәйкес құрастырылған бағдарлама бойынша жүргізіледі. Ізденістердің көлемі және құрамы инженерлік - геологиялық және гидрогеологиялық ізденістерді есепке ала отырып жасалынады және топырақтардың және жерасты сулардың ластануын сипаттауға арналған ақпараттар алуды, сонымен қатар аномалдық жергілікті табиғи және техногендік өрісті қамсыздандыру қажет.

Ғимаратты қайта құру барысында экологиялық жағдайдың бұзылуына жағдай жасайтын келесі табиғи және техногенді факторларды ескеру қажет:

- жерасты суларының деңгейінің өзгеруі ;

- топырақтардың және жерасты сулардың, топырақтардың ластануы;

- газдардың бөлінуі;

- радиациялық сәулелену;

- техногенды физикалық өріс;

- тербелмелі және екпінді әсер.

Жерасты суларының деңгейінің көтерілуінен ғимарат жертөлелерінің сулануы және су басу сияқты ұнамсыз құбылыстар байқалады, осыған орай адамдардың денсаулығының нашарлауына, масалардың шығуына және т.б. жағдайларға әкеп соқтырады. Осыған байланысты жерасты суларының деңгейін көтеру мүмкіндіктеріне болжам жасау және жертөлелерді жерасты суларынан қорғау шараларын өңдеу қажет.

Топырақтардың, топырақтардың және жерасты суларының ластануын бағалау барысында ластанудың қайнар көздерін, ең үлкен ластану учаскелерін және ластайтын заттардың құрамы мен мөлшерін табу қажет.

Тұрғын үй учаскелерінде, сонымен қатар шаруашылық нысандарға ықпал жасайтын аймақтарда жерасты суларының ластануын бағалау қолданыстағы нормативтік актілерге сәйкес орындалады.

34-сұрақ. Метоморфтік тау жыныстары Жердің терең қойнауларындағы жоғары қызу мен күшті қысым магма жапсарларындағы қызу мен газ, булардың әсерінен өзгеріп, қайтадан жаралған (грекше «метаморфозис» - өзгеру) жыныстар тобын айтады. Бұлар слюда хлорит, талкь сиякты минералдарға бай болғандықтан әдетте сұр жасыл түсті келеді және құрылысы әрдайым толық кристалды, тақталанған, бір бағытта параллель бейімделген пішінге көшеді.

Метаморфтік күш (қысым мен температура ) өскен сайын тақтатас, филлит, кристаллы тақтатас, гнейстер, амфиболиттер (темір, магний тотықтарына бай) жыныстар реті құралады. Метаморфизм әсерінен кварцті құмтастан кварциттер, әктасты жыныстардан мәрмәрлар көмірлі жыныстардан графитті жыныстар пайда болады. Магма жапсарында одан бөлініп шыққан су буы, әp түрл газдар реакциясы әсерінен ізбестастардан скарндар, балшық-құмды жыныстардан мүйізтастар (роговик), бокситтен корунд жыныстары түзіледі. Өзін-өзі метаморфтау әсерінен базальт тұқымдастар амфиболиттерге, өте негізді жыныстар (дуниттер) серпентиттерге (змеевиктерге) көшеді

35-сұрақ.Топырақтың созымдылығы деп оның сыртқы күштің әсерінен өзінің пішінін өзгертуін және оны ұзақ уақыт сақтай алатын қабілетін айтамыз.

Топырақтың ісінуі деп оның ылғалдану нәтижесінде көлемін ұлғайтуын айтамыз, ал, керісінше, топырақ кепкенде өзінің көлемін кішірейтуін топырақтың шөгуі деп атайды.

Топырақ түйіршіктерін бір-бірінен ажыратуға әсер ететін сыртқы механикалық күштің әсеріне топырақтың қарсы тұра алатын қасиетін оның байланыстылығы дейді.

Жер өңдеу құралдарының жұмыс органдарына немесе басқа заттарға топырақтың жабысу қабілетін оның жабысқақатығы деп атайды.

Топырақтың физикалық «пісіп-жетілуі» деп оның өңдеуге дайын болған кезін, яғни, топырақтың кеберсіп, оны өңдейтін құралдардың жұмыс органдарына жабыспайтын жағдайын айтады. Піскен топырақ жеңіл өңделеді, құралға жабыспайды, кесекке айналмайды және т.б

36-сұрақ

36) Инженерлік гидрометреологиялық ізденістер

Гидрометеорологиялық ізденістер өзендер мен су қоймаларындағы су жиналу мүмкіндіктері, сол ауданның климаттық сииаттамалары туралы мәлімет береді. Сонымен бірге гидрометерологиялық ізденіс кездерінде су деңгейінің өзгеруі, көлбеулігі, бағыты және ағу жылдамдығы, ақпа су көлемі, тереңдігі және су қабаттарының қалыңдығы туралы мәліметтер жинайды.

Құрылыс салу үшін атқарылатын инженерлік ізденіске геотехнологиялық тексеру, табиғи және техногендік қауіптілікті бағалау; территорияны инженерлік қорғаудағы шараларды негіздеу; қоршаған ортаға әсер етуші жергілікті күштерге мониторинг жүргізу, инженерлік ізденісті ғылыми тұрғыдан қарау, ізденіс жүмыстарын атқарушының авторлық құқын қорғау; кадастрлық және де басқа осыған жататын істер және құрылыс салу кезіндегі ғылыми ізденіс, нысандарды пайдалану және оларды істен тыс қалдыру (жабу) жатады.

Негізделген жобалық шешімдерді қабылдау үшін және алынған қажетті мәліеттерді алу мақсатында жобаланатын нысанның өзара байланысу нәтижесінде құрылыстың, территорияның гидрометеорологиялық және өзгеру мүмкіндігін болжауда кешенді оқып-үйренуге инженерлік гидорметеорологиялық ізденіс маңызды болып табылады.

Инженерлік-гирометеорологиялық ізденістерде орындалатын келесі мәселелер:

-суды пайдалану түрлерін ұйымдастыру және судың керектілігін қамтамасыз етуді анықтау;

-қолайсыз гидрометеорологиялық әсерден инженерлік қорғау және құрылыс аумағында орналасу орнын таңдау;

-территорияның (қала,село) бас жоспарын жасау;

-құрылысты ұйымдастыру және олардың негізгі параметрлерін анықтау, ғимараттың конструкциясын таңдау;

-ғимаратты пайдалану жағдайын анықтау;

-су және ауа ортасындағы құрылыс нысандарының әсерін бағалау және табиғатты қорғау шараларын жасау.

37) Тау жыныстар үгітілуінің негізі себеп-шарттары .

Экзогендік процестер әсеріненЖер бетінде пайда болатын минералдарды, экзогендік минералдар дейді. Минералжаралу Жер бетінде, атмосферада және гидросферада өтеді. Минерал түзілу температурасы -50°С +50°С арасында, бұл климаттық температура. Бұл процестер Күннің энергиясымен және қалыпты атмосфералық қысымда жүреді. Төменгі температура, атмосфера қысымы жағдайларында эндогендік минералдар үгіліп, ыдырап жаңа жағдайға тұрақты болатын экзогендік минералдар түзіледі.

Экзогендік процестер екі түрге бөлінеді, біріншісі – эндогендік таужыныстардың мору процесі, екіншісі – үгілген бөлшектердің жаңа орынға жылжуы және шөгуі, соның нәтижесінде шөгінді таужыныстарының қалыптасуы, демек оларды құрайтын минералдардың пайда болуы.

Минералдар мен таужыныстардың Жер бетінде физикалық, химиялық және биологиялық әрекеттер нәтижесінде өзгеріске ұшырауы мору деп аталады. Мору процесінің жүруі физикалық және химиялық болып ажыратылыды.

Физикалық морудажанартаулық кесекті (туфтар, туффиттер ж.б.), нақты кесекті (псефиттер, псаммиттер және алервриттер) экзогендік таужыныстар пайда болады. Жана минералдар пайда болмайды, бірақ, бұл таужыныстардың тасымалдану және шөгу нәтижесінде көптеген бағалы шашылымдардың (қалайы, алтын, титан, циркон, алмас, вольфрам ж.б.) кенорындары пайда болады.

Себепкерлері мыналар: 1) температураның тәуліктік және маусымдық өзгеруі; 2) CO₂және басқа газдар бұзылу процесін үдетеуі; 3) кристалдану күші (жарықтарға кірген судың – мұзға айналуы, кальцит, гипс, галиттердің кристалдануы жарықтарды ұлғайтады); 4) судың әрекеті (ағынды су мен теңіз толқындардың қирату жұмысы); 5) мұздақтардың әрекеті (олар жылжығанда таужыныстарды механикалық уатуы және тасымалдауы); 6) жел әрекеті (желмен тасымалданатын құмдар таужыныстарды уатуы); 7) өсімдіктер әрекеті (тамырларының таужыныстардағы жарықшаларды ұлғайтуы); 8) тектоникалық процестер (дислокациялық әрекеттерден таужыныстардың қарқынды уатылуы); 9) қар көшкінділер қозғалыстары; 10) адам әрекеті.

Химиялық морунәтижесі минералдардың химиялық бұзылуына және жаңа үстемді минералдар пайда болуына әкеледі, келесі топтарға бөлінеді: 1) минералдардың гидраттануы (гематиттен гидрогематит және гетит пайда болуы); 2) гидролиз және еру; 3) тотығу; 4) орнына қайта келу; 5) гидролиздену және карбонаттану.

Гидраттар - сусыз минералдардың өз құрамына су қосып алып минералдарға айналуы. Гидраттар — тұрақсыз қосылыстар; температура жоғарылағанда және су буының қысымы төмендегенде олар қүрамындағы химиялық байланысқан судан айырылады (дегидраттану).

Гидролиз – су мен түрлі заттар арасындағы иондық алмасу реакциясы. Гидролизге тұздар, гидридтер, әр түрлі органикалық қосылыстар ұшырайды.

38. Су басуы (затопление) және су көтерілуі ( подтопление) .

Су басу – 1) жер бетіндегі ағын сулардың немесе жер асты сулары деңгейінің көтерілуі; 2) өзен маңындағы жер аумағын су тасу немесе тасқын кезінде (табиғи cу басу), не өзен арнасы мен аңғарына жасанды түрде бөгет салу кезінде (жасанды су басу) судың қаптай жайылуы; 3) гидротех. ғимараттар салудан және жер беті суын тежеуден, сондай-ақ а. ш. жерлерін дұрыс суармаудан ыза деңгейінің көтерілуі. Негізінен белгілі бір алаптағы қар мен мұздың күрт еруінен және жауын-шашынның көп мөлшерде түсуінен болады. Су басу – қала, елді мекен аумақтарында және бөгендер мен суармалы жерлерге жақын жатқан телімдерде пайда болатын техногендік процесс.

Су көтерілуі – әр түрлі жыралар арқылы, кәріз жүйесі арқылы жертөлелерге судың кіруі, жер асты суы деңгейінің көтерілуі. Өзен суына су қоймасы, тоған арнасы, кеме жүзетін арна салу кесірінен су жиегінің көтерілуі нәтижесінде пайда болады. Су жүргізетін және кәріз жүйесі тораптарындағы судың шығымен, өзен арнасының батпақтануымен сипатталады. Су көтерілуінің табиғи себеп-салдары теңіз суы деңгейінің көтерілуі болып табылады.

Су деңгейі көтерілуі кезінде жердің батпақтануы; көгал, орман, егістік өнімділігінің төмендеуі байқалады. Жергілікті жердің санитарлық жағдайы нашарлап , ғимараттар қирайды. Су деңгейі көтерілген аймаққа жер асты суының деңгейі шаруашылыққа қолдану мүмкін болмайтын тереңдікке көтерілген айиақ жатады: көгал үшін – 0,6-0,9м; егістік үшін –0,8-1,4 м; бақша үшін – 1,2-1,8 м; ауылдық аймақтар үшін – 1,5-2 м; қала үшін – 3-4 м.

40) Физикалық үгілу

Физикалық үгілу ауа температурасының өзгеруіне байланысты жүреді. Күндіз күн көзінен тау жыныстары қатты қызады, ал түнде керісінше, қатты суынады. Соның нәтижесінде олардың көлемі бірде үлкейіп , бірде кішірейіп өзгеріп тұрады.

Температураның тез өзгеруінен жыныстар шытынап жарылады, одан соң бөлшектеніп кетеді. Тау жыныстары, әсіресе жарықтарға су кіргенде тез бұзылады. Жарыққа кірген су, қатқаннан кейін өзінің көлемін үлкейтіп, жарықты кернейді, соның салдарынан жыныс қақ айырылады.

Қираған жыныстар салмағымен тау беткейімен төменге сырғып түседі. Климаты құрғақ аймақтарда таудың төменгі беткейін және етегін орасан зор үйінділер басып жатады.

Физикалық үгілу жер бедерін қатты өзгертеді. Оның әсерінен тау бастары біртіндеп бұзылып, аласарады. Беткеймен түскен жыныстар ойыстарды толтырады. Сөйтіп таулар бірте-бірте тегістеліп, жазыққа айналады.

41.Сырғымалар(оползни)

Сырғыма – ауырлық күшінің ықпалымен өзендер мен көлдер, теңіздердің тік жағалауларынан, таулар мен сайлардың жыраларынан топырақ массасы мен тау жыныстарының төмен қарай тайғанап ығысуы (сырғанауы). Көбінесе жыралардың сумен шайылуы, оның мол жауын-шашынмен шектен тыс ылғалдануы, жер сілкіну немесе адамның іс-әрекеті (жарылыс жұмыстары және т.б.) болып табылады. Сырғанау кезінде топырақ көлемі ондаған және жүздеген мың текше метрге дейін жетіп, кейбір жағдайларда одан да көп болуы мүмкін. Сырғыманың тайғанап ығысуының жылдамдығы жылына бірнеше метрден, секундына бірнеше метрге дейін ауытқуы мүмкін. Сырғыманың тайғанауының ең көп жылдамдығы жер сілкіну кезінде байқалады. Топырақ массасының сырғуы тұрғын үйлер мен өндірістік ғимараттардың, инженерлік және жол құрылымдарының, магистральді құбырлар мен электр тасымалдау желілерінің қирап және құлауына, сондай-ақ адамдардың зақымданып және мерт болуына әкеліп соғуы мүмкін.

Сырғымалар қаупінің белгілері:

- Топырақтың ылғалдануына алып келетін нөсер жаңбырдың жаууы, қар жамылғысының үздіксіз еруі;

- Жарықшақтары, бұрын болған қопарылмалардың іздері бар борпылдақ жыныспен жамылған таулы тік жартас;

-Тас кесектері құлайтын, жарықшақтары бар, жыныстарын жел кеулеген таулы тік жартас.

Сыргымалар классификациясы

Масштабына қарай:

-Ірі;

-Орташа;

-Ұсақ масштабты болып бөлінеді.

Қозғалыс жылдамдығына байланысты:

-Тым тез 3 m/s;

-Өте тез 3 m/min;

-Тез 1,5 m/day;

-Баяу 1,5 m/month;

-Өте баяу 1,5 m/year;

-Тым баяу 0,06 m/year.

Белсенділігіне байланысты:

-Белсенді;

-Белсенді емес.