Tartalom előadás 1
Jelenleg (az 1980-as évektől kezdve) a mérnöki geológiát a geológiai környezet (GS) tudományának tekintik. a földkéreg felső vastagsága, védelme és racionális használata. Ennek oka a természetes környezet terhének számottevő növekedése: számos okból: a lakosság egészének, különösen a városiasodásnak a növekedése; a hatalomépítés és a társadalom termelõ erõi; az emelt épületek mérete stb. Ennek megfelelően növekszik a geológiai környezet terhelése, és növekszik a kritikus ember által okozott hatások reakcióinak veszélye. Ilyen reakciók például "indukált" földrengések, amikor nagy tározók vannak kitöltve és a vizet mély mélyedésekbe pumpálják; a kőzetek, a mélytengeri bányákban és az aknákban előforduló gázok, amelyek néha emberi balesetekhez vezetnek; az elárasztás a felszín alatti vízzel és fordítva, a mélyvíztárolók kimerülése stb. A nagy városokban a technogén hatások szintje különösen magas.
Oroszország számára, amelynek hatalmas területe (17,08 millió km2) és természeti adottságai igen változatosak, az IG fontos szerepet játszik különösen az építési módok, az ásványi lerakódások fejlesztésében és a szerkezetek megbízható működésében.
1.2 Általános információk a Földről
A földnek összetett geoid alakja van, de leegyszerűsítve a pólusok mentén kissé lapított gömb (relatív összenyomódás kb. 1: 300), átlagos sugara 6371 km. Ezért a Föld struktúráját a külső és a belső geofézumok kombinációja jellemezheti. A külsőek közé tartozik az atmoszféra, a hidroszféra és a bioszféra - az élet terjedésének területe, beleértve az összes formáját a mikroorganizmusok és a baktériumok számára.
A belső földrajzi területek a földkéreg, a litoszféra, a köpeny és a mag (1.1. Minden emberi tevékenység a földkéreg felső rétegében (ZK) történik. Ebben három réteget különböztetünk meg: egy 15 cm-es vastagságú üledékes réteg, átlagosan 3 ... 4 km; gránit, legfeljebb 35 km (az óceáni övezetben nincs jelen); bazalt. A ZK hatalma kb. 70 km, a köpeny mélyebbre esik a 2900 km-re, majd a magra. A 4 köpeny felső rétege kemény sziklákból (lithium köpeny) és ZK-ból áll; együtt lithosphere-nak nevezik őket. Megállapítást nyert, hogy a felső köpeny egyes részein a litoszféra alatt a kőzetek olvadási állapotban vannak (5-es asthenoszféra). Ez összefügg a Föld vulkanikus aktivitásának és a ZK különböző mozgalmainak megnyilvánulásával. Valamennyi földrajzi összefüggés összefügg egymással: például a légköri jelenségek befolyásolják a sziklák változásait és a föld felszínének jellegét (megkönnyebbülés); a litoszféra és a bioszféra folyamatai befolyásolják a légkör összetételét stb.
A ZK és a Föld egészének (2,7 és 5,52 tonna / m3) átlagos sűrűségének összehasonlításából következik, hogy az anyag sűrűsége a központba nő. A nyomás és a hőmérséklet szintén növekedni fog.
Minden kémiai elem a ZK sziklákban van felszerelve. Leggyakrabban az oxigén (46,8), a szilícium (27,3), az alumínium (8,7); az elem (clarke) tömegtöredékei zárójelben vannak feltüntetve. Ezután vas (5,1), kalcium (3,6), nátrium és kálium (2,6), magnézium (2,1), hidrogén (1,0). Minden más kevesebb mint egy százalék. Ezért nyilvánvaló, hogy a felsorolt elemek túlsúlyban lesznek a ZK kőzetének kémiai összetételében.
Ábra. 1.1. Belső Geospheres
A Föld fizikai mezői közül kiemelkedően fontos a termikus, gravitációs, mágneses; az utóbbi törvényeit a geofizikai módszerek használják a mérnöki geológiában.
A Föld termikus rendszere a külső energia, elsősorban a nap és a belső energia miatt alakul ki, amely a köpenyben és magban zajló folyamatokhoz kapcsolódik. A napsugár a felületen hat, és ennek megfelelően vannak hőmérséklet-napi, szezonális, éves és idősebb ingadozások. 10 ... 15 m mélységben fokozatosan elhalványulnak, majd az állandó hőmérsékletek zónája megközelítőleg egyenlő az adott terület éves átlagával. A 40 ... 50 m mélységtől a belső energia hatása és a hőmérséklet emelkedik. Quantitativamente, a növekedés jellemzi egy geotermikus szakasz (HS) vagy egy geotermikus gradiens (GG) jelzését. A GS a mélységtől való távolság, ahol a hőmérséklet egy fokkal nő. A GG a 100 méter mélységű hőmérséklet növekedése. Nyilvánvalóan a ГС = 100 / ГГ arány. Átlagosan a HS 33 m, de általában 5 és 100 m között van. Például Moszkva esetében a HS = 59 m, Szentpétervár esetében mindössze 20 m; a különbség a kristályos kőzetek elrendezésével és a bennük lévő mély hibák jelenlétében közelebb áll a felszínhez. A mélységű hőmérséklet-növekedés elszámolása közvetlen gyakorlati jelentőséggel bír az alagutak, az aknák és a kutak fúrása során. Így a BAM-ban a North Muisky-alagút fúrása során a hőmérséklet elérte a 40 ° -ot, az Alpokban a Simplon alagút (2690 m mélységben) - 50 0. Ez jelentősen megnehezítette az építkezést.