Надлъжна оран на стръмни склонове. Проектиране на напречния профил на язовира. Обосновка за избор на място и тип земна дига

Въведение

Речните брегове са обект на ерозия (подкопаване и срутване). Водните потоци се втурват по посока на наклона на канала, изтласкват се от него с утайки и отмиват бреговете отдолу. Отмитите, надвиснали блокове почва не се задържат от адхезионните сили и се срутват в речното корито. Бреговете се разрушават най-интензивно по време на наводнения или наводнения, когато целият склон на канала е наводнен и наситен с вода.

Степента на ерозия на руслото зависи от геоморфологията на брега, защитеността му с растителност и ъгъла на приближаване на водния поток към ерозирания бряг.

Ерозията и срутването на бреговете причиняват значителни щети на плодородните заливни земи, както и на пътищата, водохващанията, населените места, навигацията и други речни структури. В допълнение, по време на пълноводие се появява ерозия в заливната равнина на речното корито в райони, съседни на вдлъбнати, ерозирани брегове.

Водната ерозия причинява загуба на плодороден почвен слой, разрастване на дерета и рязко намаляване на селскостопанските добиви в тези райони. Обикновено разрушаването на почвата започва, когато има наклон над 1-2 0. Заливните земи, върху които се извършва нерационална обработка, са особено податливи на ерозионни процеси. стопанска дейност. Надлъжното разораване на склоновете на речната долина, изсичането на речната растителност и пашата на добитък във водозащитната зона водят до интензивна ерозия както на заливните земи, така и на речните брегове.

В тази връзка, за да се задържи повърхностния воден поток, е необходимо да се използват хидравлични техники за борба с ерозията. Една от ефективните мерки за борба с ерозионните процеси е изграждането на противоерозионни водоеми.

За тази цел се изгражда язовир от почвени материали. При проектирането на язовир се вземат предвид инженерно-геоложки, топографски, хидроложки, биологични и други условия на околната среда, както и спецификациисистеми, включително информация за потреблението на вода.

Конструкциите и размерите на конструкциите трябва да осигуряват благоприятен режим на хидравличен поток при преминаване на нормални и максимални проектни дебити на водата, необходимата маневреност при промяна на нивата и дебитите.

Необходимо е също така да се осигури инженерна защита или преместване на жилищни и промишлени съоръжения, исторически и архитектурни паметници.

По време на процеса на проектиране се разглежда възможността за комбиниране на функциите, изпълнявани от отделни конструкции, тяхното водно измерване, тяхното изграждане и въвеждане в експлоатация в опашки, както и обединяването на отделни елементи, възли и конструкции като цяло.

Обосновка за избор на място и тип земна дига

Язовирната площадка по правило се намира в най-тясната част на водното течение, обикновено нормално спрямо хоризонталата, което осигурява минимално количество работа. Топографските условия определят дължината и височината на язовира. Препоръчително е да се избере мястото на язовира едновременно с трасирането на преливника. При избора на място те също така вземат предвид начина на преминаване на строителните разходи, наличието и възможността за изграждане на пътна мрежа и полагане на електропроводи.

По време на процеса на изследване се идентифицират няколко секции. Мястото на бъдещия язовир е избрано от тях, като се вземат предвид изброените фактории въз основа на резултатите от техническо и икономическо сравнение на опциите.

За приетото подравняване се прави надлъжен профил с фиксиране на маркировки на повърхността на земята в колове и междинни точки. На площадката се изкопават или правят сондажи за осветяване на инженерно-геоложката структура на основата на язовира.

При проектирането на язовири се взема предвид и формата на речните долини, в които се наблюдават два характерни участъка: участъкът на канала, където водата тече по време на маловодни периоди, и участъкът на заливната низина, който се наводнява по време на наводнения.

В резервоари, създадени с помощта на земни бентове, има три нива на водната повърхност: принудително задържане на вода (FRU), нормално задържане на вода (NRU) и мъртъв обем (ULV). Знаците на тези нива се установяват чрез изчисления за управление на водата.

Проектиране на напречното сечение на язовира

2.1 Определяне на ширината на гребена на язовира

Един от основните въпроси при проектирането на язовир от почвени материали е определянето на неговия стабилен и икономически изгоден профил. Размерите на напречния профил зависят от вида на язовира, неговата височина, характеристиките на почвата на язовирното тяло и неговата основа, както и от строителните и експлоатационните условия.

Гребенът на язовира е проектиран въз основа на условията на работа и експлоатация на язовира. На първо място е необходимо да се осигури преминаването на транспорта. Следователно ширината на билото се приема в зависимост от категорията на пътя, но не по-малко от 4,5 м. За тази работа приемаме: категория на пътя – IV; ширина на пътното платно (А) 6,0 m; ширина на раменете (B) 2,0 m; ширината на пътното платно е 10м.

В напречна посока на пътя се дава двупосочен наклон, като за асфалтобетоновата настилка се приема равен на 1,5%, а за калдъръмена или земна настилка - 3%. Краищата обикновено получават малко по-голям наклон. В границите на крайпътните пътища, в съответствие с GOST 23457-79, оградите са монтирани под формата на хребети, ниски стени или парапети.

Ако гребенът на язовира е направен от глинести почви, тогава, за да се предотврати издигането му по време на студове, се осигурява защитен слой от пясъчна или чакълеста почва (натрошен камък). Дебелината на защитния слой, включително дебелината на пътната настилка, трябва да бъде не по-малка от дълбочината на сезонно замръзване в дадения район.

Котата на билото се определя по метод, основан на условието за предотвратяване на преливане на водата над билото на язовира.

Откосите на язовирната стена трябва да бъдат стабилни по време на нейното изграждане и експлоатация под въздействието на статични и динамични натоварвания, филтрация, капилярен натиск, вълни и др. експлоатация на аналогови язовири; след това тяхната стабилност се проверява с помощта на специално изчисление.

При височина на насипните язовири от 10 до 15 m коефициентът на фундиране на горния откос се приема 3,0, а на долния - 2,5. Ако на склона нагоре по течението на язовир е изграден екран, направен от материал, който има по-ниски стойности на ъгъла на вътрешно триене и коефициента на сцепление от почвата на основното тяло на язовира, разположението на склона нагоре по течението трябва да бъде определя се, като се вземе предвид не само срутването на наклона като цяло, но и изместването на екрана по повърхността на наклона, както и изместването на защитния слой върху повърхността на екрана.

На високи склонове, ако е необходимо, се монтират берми приблизително на всеки 10 m, чиито размери се определят от условията на работа, експлоатационен проход, събиране и отводняване на дъждовна вода на долния склон. При изкачване, бермата може да бъде поставена в края на закрепването, за да създаде необходимата опора. Ширина на бермата земни бентовеса предписани в рамките на 1 ... 3 м, а за язовири, изработени от каменни материали - най-малко 3 м. Ако е необходимо да се движите по берма, нейната ширина се определя съгласно стандартите за проектиране на пътища. Във всички случаи монтирането на берми не трябва да води до общо положение на наклона спрямо проектното.

дере - стръмна долина, често силно разклонена, образувана от временни водни течения. Геоложкият процес, който определя тяхното развитие, се нарича образуване на дере.

Основната движеща сила за възникването и развитието на дерета е водната ерозия, тоест ерозията и разрушаването на земната повърхност от течаща вода. За разлика от равнинното отмиване (ерозия), когато течащата вода отмива целия повърхностен слой на склона, по време на образуването на дерета действа главно линейна водна ерозия, т.е. ерозията и разрушаването се извършват по линията на максималния наклон на повърхността на склона.

Етапи на развитие на дерета: ерозионна бразда - дупка(дълбочина до 1 м, дължина 5-20 м) - дере – дере.

Дължината на овразите може да достигне няколко километра, дълбочината - до 40-50 м (в льосовия слой до 80-100 м), а ширината 150-300 м. Скоростта на развитие на дерета се определя от ерозията на скали и може да варира от 0,3-0,8 m до 10-20 m/год.

Образуването на дерета е изключително широко разпространено в степните и лесостепните зони на нашата страна (Централна Русия, Горна Волга, Волга, Азовски възвишения, степни райони на Алтай и Източен Сибир и др.).

Деретата затрудняват строителното застрояване на територията. Разчленявайки терена, те представляват голяма заплаха за населени места, пътища и други инженерни съоръжения. В редица райони на Централния черноземен регион на европейската част на Русия почти една четвърт от общата земна площ е заета от пустеещи земи, заети от активни дерета. Ерозията на дере е типичен процес, водещ до локална загуба на ресурс в геоложкото пространство с всички произтичащи от това последствия (V.T. Trofimov and D.G. Ziling, 2002).

Основните условия за развитието на дерета: 1) наличието на лесно ерозиращи скали (песъчлива глинеста почва, глинеста почва, особено льос, в по-малка степен - тинест пясък, глина, креда и др.); 2) валежи, бързо пролетно снеготопене, неорганизирано заустване на техногенни и напоителни води; 3) стръмността на склона е повече от 4-8 °.

Дълбочината на дерето е ограничена от позицията ерозионна основа, т.е. нивото на резервоара, в който се влива дерето. Намаляването на основата на ерозията води до увеличаване на растежа на дерето и неговото задълбочаване, което може да създаде значителна заплаха за вече изградените структури.

Дерето нараства с върха си нагоре по склона до линията на вододела. В същото време се задълбочава и разширява поради ерозията на склоновете на дерето и появата на странични дупки. Когато дерето достигне вододелната линия и устието достигне основата на ерозията, развитието на дерето избледнява. Дъното му се заравнява, склоновете са покрити с растителност. Дерето напълно губи ерозионната си активност и се превръща в насипно състояние y, негативна форма на релефа с плоско дъно и леки тревни склонове.

Ясно е, че реалната опасност при строителството и другото стопанско развитие на територията представляват съществуващи или нарастващи дерета. Признаци за нарастващи дерета са стръмни оголени склонове, рязко очертани ръбове, V-образен напречен профил, странични отвори и др.

Мерки за борба с образуването на дерета имат комплексен характер и се делят на превантивни и активни (инженерни).

Превантивни действияса насочени към предотвратяване на развитието на процеси на образуване на дерета. Забранени са обезлесяването, надлъжното разораване на склонове, прекомерната паша на добитък, изкопни работи по склонове и др.

ДА СЕ инженерингови дейностисе отнася до устройството на протозоите хидротехнически съоръженияза прехващане и дрениране на повърхностния воден поток: планински канавки, водозадържащи шахти, пръскачки за оттичане, стоманобетонни дренажни корита и др. Система от язовири е издигната по дъното на дерета, за да се намали енергията на ерозиращия поток. Участъците с активна ерозия се покриват с пръст и се укрепват със скален насип, бетонни плочи и др., последвано от настилка с камък.

Проектиране на основи по време на строителство на замръзнали почвитрябва да се извършва в съответствие с SNiP 2.02.04-88 въз основа на резултатите от специални инженерни и геокриологични проучвания като се вземат предвид конструктивни и технологични характеристикипроектирани структури.

4.11. Гравитационни процеси на склонове и в ями.

Те се появяват, когато силите на сцепление между частиците, т.е. здравината на скалата, се нарушат в почвената маса на склона или в наслоените пластове. Това обикновено се случва, когато скалите се навлажнят по време или след обилен дъжд. Движещата сила тук е гравитационна и движението на откъснатата маса на почвата се насочва към основата (нивото) на ерозията (към основата на склона).

Има сипеи, каменопади и свлачища.

Льосовите скали се характеризират с анизотропия на филтрационните свойства. Вертикално тя е 5-10 пъти по-голяма от стойността на хоризонталната водопропускливост. Естествената влажност на льосовите скали е 10-14%.

Фината фракция на льосовите скали е представена от хидрослюди, кварц, калцит и монтморилонит. Останалите глинести минерали са от второстепенно значение.

Основното отличително свойство на много льосови скали е способността им да провисват при накисване.

Слягане на почвата- почва, която под въздействието на външно натоварване и собственото си тегло (I тип слягане) или само от собственото си тегло (P тип слягане) при напояване с вода или друга течност претърпява вертикална деформация (слягане) и има относителна деформация  s 1 > 0,01. Най-голямото слягане е ограничено до хоризонти, лежащи непосредствено под съвременни и погребани почви. Слягането се увеличава в зоната на сезонно замръзване и размразяване на почвите и намалява към основата на льосовия скален слой.

Проблемът за генезиса на льоса все още не е напълно решен. „Очевидно льосовите скали, както песъчливите и глинестите скали, могат да бъдат с различен генезис, те са полигенетични“ (Е. М. Сергеев).

Съществуват редица хипотези и теории за произхода на льосовите скали. Най-известните са еолийски, пролувиален, алувиален и др. В геоложката история на образуването на льосовите скали се разграничават два основни етапа:

1. 
   Натрупване на валежи.
2. 
   Превръщането им при литификация в льосови скали.

При проектирането и изграждането на сгради и конструкции върху льосови почви, съгласно SNiP, трябва да се вземат мерки за премахване на опасното влияние на възможното потъване върху тяхната стабилност, както и външно наблюдение на състоянието проектна позицияобекти.

5. Инженерно-геоложки проучвания.

5.1. Цели и задачи на изследването.

Провежда се:

• 
  За осигуряване на дизайн различни видовестроителни инженерно-геоложки характеристики на строителните обекти.
• 
  При проучване и експлоатация на находища на строителни материали.
• 
  Да предоставя данни за инженерно-геоложки условия при реконструкция и други видове строителни дейностив населените места.

• 
  Проучване на геоморфоложките, геоложките, хидрогеоложките условия и съвременните геоложки процеси.
• 
  Определяне на якостни и деформационни свойства на почвите за изчисляване на рационални видове основи и конструкции.
• 
  Определяне на разпространението на условията на възникване, генезис, възраст, дебелина, инженерно-геоложки свойства на скалите в масива и свойствата на свързаните с тях подземни води, както и всички видове съвременни геоложки и инженерно-геоложки процеси и явления.

• 
  Инженерно-геоложки доклад с оценка на геоложките условия на строителство.
• 
  Карти, разрези, таблици с резултати от лабораторни и теренни изследвания на почвите - графики, диаграми, таблици, снимки.

Промишлено и гражданско строителство (IGC).

Пътища и ж.п.

Градоустройството се извършва във всички природни зони в разнообразни и често сложни инженерно-геоложки условия. Подценяването на един от тези фактори води до намаляване на експлоатационния живот на обектите и увеличаване на разходите за тяхната реконструкция или реставрация и до повишено замърсяване на геоложката среда.

Характеристиките на инженерната геология и градската геоекология включват:

Многоотраслово строителство: гражданско, промишлено, хидротехническо, минно, общинско, транспортно, надземно, задълбочено, подземно, т.е. различни видовевъздействие върху геоложката среда.

Голямо разнообразие от видове конструкции по тегло, размери, конфигурация, конструкции, режим на работа, натоварвания (статичен, динамичен, променлив режим).

Големи площи от населените места, в които се извършва ново строителство, подлежат на цялостно разрушаване на стари конструкции или се реконструират съществуващи съоръжения (поставят се основи, надграждат се етажи, променя се вътрешното разпределение, вида на покрива и др.). В този случай фундаментните скали изпитват не само увеличаване на натоварванията, но понякога и поредица от цикли на натоварване и разтоварване. IN в резултат настъпвауплътняване на почвата в зоната на влияние на конструкцията, промяна на някои физични и механични свойства на почвата.

В съществуващите градове атмосферата, хидросферата, релефът, растителността и почвената покривка (насипи, резитба, планиране и др.) са обект на техногенни промени; и с какво древен градтолкова по-значими са тези процеси. Под въздействието на динамични въздействия от движещи се превозни средства под пътните платна се получава уплътняване на почвата на дълбочина 1,5-2,0 метра. При изтичане на вода от инженерните мрежи се образуват техногенни водоносни хоризонти.

В много градове (Санкт Петербург, Киев, Омск и др.) Строителството се извършва върху алувиални почви.

С разрастването на градските територии в границите на града се оказват старисметища, гробища, отработени и все още действащи кариери, земеделски земи, което усложнява геоекологичната обстановка на градската територия.

Основният градоустройствен документ е градоустройственият план, въз основа на който се разработват подробни устройствени планове и устройства на отделни жилищни комплекси, промишлени центрове, транспортни и комунални услуги. IN главен плантрябва да се вземат предвид особеностите на геоложкия строеж на територията, хидрогеоложките условия, инженерно-геоложкото и геоекологичното райониране, като се вземат предвид видовете и характеристиките на причиненото от човека натоварване върху геоложката среда.

6. Приложения.

6.1. Литература.

1. 
   Ананьев В.П., Потапов А.Д. Инженерна геология - М.: Висш
   училище, 2000г
2. 
   Голдшейн М. Н. Механични свойствапочви. - М.: Стройиздат, 1979
3. 
   Геоложки справочник. В 2 тома - М., 1973.
4. 
   ГОСТ 25100-95. почви. Класификация. - М., 1995
5. 
   Дружинин М. К. Основи на инженерната геология. - М.: Недра. 1978 г.
6. 
   Иванов М.Ф. Обща геология. - М.: висше училище. 1974.
7. 
   Ломтадзе В. Д. Инженерна геология, инженерна геодинамика - Ленинград, 1977 г.
8. 
   Маслов Н. Н. Основи на инженерните геолози и механиката на почвата. -
   М.: Висше училище, 1982.
9. 
   Маслин Н. Н., Котов М. Ф. Инженерна геология. - М.: Стройиздат, 1971.
10. 
    Пешковски Л. М., Перескокова Т. М. Инженерна геология. - М.: Висше училище, 1982.
11. 
    Сергеев I.M. Инженерна геология - М.: Издателство на Московския държавен университет, 1979 г.
12. 
    СННП II - 02 - 96. Инженерни проучвания за строителство. Основни положения. - М., 1996.
13. 
    Наръчник по инженерна геология. - М.: Недра, 1968.
14. 
    Ръководство за инженерни проучвания за строителство М., 1963 г.
15. 
    Чернишев С. Н., Чумаченко А. Н., Ревелс И. Л. Проблеми и упражнения по инженерна геология. - М.: Висше училище, 2001.
16. 
    Швенов Г. И. Инженерна геология - М: Висше училище, 1997.
17. 
    Горбунова Т. А., Камаев С. Г. Елементи на почвознанието и геодинамични процеси. Урок. – Барнаул: От АлтГТУ, 2004.

1. 
   Опишете взаимното влияние на инженерните съоръжения и геоложката среда.
2. 
   Посочете основните клонове на инженерната геология.
3. 
   дайте Кратко описаниегеосфера
4. 
   За какви цели се определя възрастта? скаликакви методи съществуват.
5. 
   Как се наричат ​​минералите и скалите?
6. 
   Как скалите се разделят по генезис.
7. 
   Модели на формиране и поява на магмени скали, тяхната фрактурност и структурни свойства.
8. 
   Образуване и условия на възникване на седиментни скали, тяхната класификация, приложение в строителство.
9. 
   Метаморфни скали. Основни фактори на метаморфизма, приложение в строителството.
10. 
    Основи на почвознанието.
11. 
    Процеси на вътрешната динамика на Земята. Видове тектонични движения.
12. 
    Видове дислокации, тяхното влияние върху инженерно-геоложките условия по време на строителството.
13. 
    Сеизмични явления, Видове сеизмични вълни и характер на земетресенията.
14. 
    Литосферни плочи на горната обвивка на Земята и видове контакти между тях.
15. 
    Какво изучава хидрогеологията?
16. 
    Видове вода в скалите.
17. 
    Класификация на подземните води.
18. 
    Какво характеризира картата на хидроизохипсата?
19. 
    Видове водоприемници. Законът на Дарси.
20. 
    Посочете процесите на външната динамика на Земята и тяхното влияние върху геоложката среда.
21. 
    Изветрителни процеси и изветрителни продукти. Елувий.
22. 
    Геоложка активност на вятъра: дефлация, корекция, пренос и акумулация.
23. 
    Планарна и дълбока ерозия. Образуване на дере. Елементи на дере.
24. 
    Геоложка активност на реката. Елементи на долината, видове тераси, инженерни и геоложки особености по време на строителството.
25. 
    Опишете опасни геоложки процеси, като например:

• 
  суфузия;
• 
  Карст;
• 
  плаващ пясък;

1. 
   Геоложка активност на езера и блата, особености на строителството в тези условия.
2. 
   Видове ледници. Характеристики на строителството върху моренни отлагания.
3. 
   Кални потоци. Райони на разпространение и мерки за запазване на откосите.
4. 
   Видове вечна замръзналост. Условия на възникване, хидрогеология и строителни особености.
5. 
   Гравитационни процеси по откоси и ями: сипеи, срутища, свлачища. Произход, механизъм на движение, класификация, мерки за контрол.
6. 
   Инженерно-геоложки особености на льосови скали.
7. 
   Цели и задачи на инженерно-геоложките проучвания.
8. 
   Проучване по видове конструкции.
9. 
   Какви са инженерно-геоложките и геоекологичните проблеми на градовете?

6.3. Геохронологична таблица.

У дома » Заеми » Надлъжна оран на стръмни склонове. Проектиране на напречния профил на язовира. Обосновка за избор на място и тип земна дига