Контрольная работа по "Геологии"

1. сухой остаток после перегонки составляет не более 1000 мг/л;
2. общая жесткость не более 7 мг-экв.;
3. постоянная жесткость не более 5 мг-экв.;
4. содержание отдельных растворенных веществ, мг/л:

хлориды …………………….  …до 15                          свинец …………………до 0,1

органические вещества ………..до 10                          мышьяк ………………...до 0,05

сульфаты ………………………..до 100                       фтор ……………………до 1,5

азотная кислота …………………до 15                         медь …………………...до 3

азотистая кислота ………………следы                        цинк …………………..до 5

аммиак …………………………..следы                        фенол …………………до 0,001

железо …………………………...до 1

              Питьевая вода должна быть  прозрачна, бесцветна, не иметь  запаха, быть приятной на вкус. Золотисто-желтая или бурая окраска воды свидетельствует о наличии в ней растворенных органических веществ. Соленый вкус обусловливается значительным количеством NaCl, а горький – присутствием MgSO₄. Наличие в воде солей азотной и азотистой кислот, а также аммиака указывает на связь этой воды с участками, где происходит разложение органических веществ, а следовательно, на возможность наличия болезнетворных бактерий. Количество растворенных солей не должно превышать 1,0 г/л. Не допускается содержание вредных для здоровья человека химических элементов (уран, мышьяк и др.) и болезнетворных бактерий. Последнее в известной мере может быть нейтрализовано обработкой воды ультразвуком, хлорированием и кипячением.

 

Причины агрессивности  воды к бетону и металлу. Агрессивность подземных вод выражается в разрушительном воздействии растворенных в воде солей на строительные материалы, в частности, на портландцемент. Поэтому при строительстве фундаментов и различных подземных сооружений необходимо уметь оценивать степень агрессивности подземных вод и определять меры борьбы с ней. В существующих нормах, оценивающих степень агрессивности вод по отношению к бетону, кроме химического состава воды, учитывается коэффициент фильтрации пород. Одна и та же вода может быть агрессивной и неагрессивной. Это обусловлено различием в скорости движения воды — чем она выше, тем больше объемов воды войдет в контакт с поверхностью бетона и, следовательно, значительнее будет агрессивность.

              По отношению к бетону различают  следующие виды агрессивности  подземных вод:

• Выщелачивающая – возникает при малом содержании в воде HCO₃. В этих условиях происходит растворение и вымывание из бетона содержащейся в нем извести.  
• Общекислотная – обусловлена низким значением водородного показателя рН, из-за чего усиливается растворение извести бетона.
• Углекислотная – возникает в результате действия агрессивной углекислоты СО₂. В процессе взаимодействия с водой из цемента выделяется свободная известь СаСО₃, которая реагирует со свободной углекислотой СО₂. Реакция идет по схеме СаСО₃ + СО₂ +Н₂О = Са(НСО₃)₂. Образующийся при этом бигидрокарбонат кальция является растворимым и легко выносится из бетона.
• Сульфатная – возникает при наличии  в воде повышенного количества сульфата SO₄^2-, в бетоне происходит кристаллизация новых соединений, образование которых сопровождается увеличением объема, вследствие чего происходит разрушение бетона. Такими новыми соединениями являются гипс и сульфоаллюминат кальция.
• Магнезиальная – ведет к разрушению бетона при соприкосновении его с водой, содержащей повышенное количество Mg²⁺

 

Агрессивное действие подземных  вод на металлы (коррозия металлов).  Подземная вода с растворенными в ней солями и газами может обладать интенсивной коррозионной активностью по отношению к железу и другим металлам. Подземные воды обладают коррозионными свойствами при содержании в них также агрессивной углекислоты, минеральных и органических кислот, солей тяжелых металлов, сероводорода, хлористых и некоторых других солей. Мягкая вода действует значительно агрессивней, чем жесткая. Влияние сильнокислых и сильно щелочных вод способствует наибольшему разъеданию металлов. Коррозии способствует повышение температуры подземной воды, увеличение скорости ее движения, электрические токи.

 

 

 

 

   

9. Опишите методы инженерно-геологических исследований (лаборат. исследования физ.-мех. свойств пород, определение устойчивости склонов)

 

              Лабораторные исследования физико-механических свойств пород. Характеристики физико-механических свойств и гранулометрического состава, полученные в результате лабораторных исследований, широко используются в инженерно-геологических расчетах. Они входят в целый ряд формул как расчетные или применяются для различного рода классификаций как классификационные. К числу классификационных относятся такие показатели как гранулометрический состав, число пластичности, показатель консистенции, показатели набухания, размокания, степень водонасыщенности, коэффициент относительной просадочности и др. Среди расчетных характеристик важное место принадлежит объемному весу, показателям компрессионных свойств (коэффициент сжимаемости, модуль деформации), показателям сопротивления сдвигу (сцепление, угол внутреннего трения) и др.

              В лаборатории экспериментально  определяют:

1. гранулометрический состав грунтов;
2. физические характеристики (объемный и удельный вес, природную влажность, влажности на границах пластичности, набухание, размокаемость и коэффициент фильтрации);
3. механические характеристики (угол внутреннего трения, сцепление и сжимаемость, т.е. зависимость между пористостью и действующей нагрузкой).

Остальные характеристики вычисляют  по формулам.

Определение устойчивости склонов. Устойчивость склона (или степень устойчивости) определяется соотношением сил, стремящихся столкнуть массу пород вниз по склону, и сил, которые сопротивляются этому процессу (рис. 9).

 

 

 

 

 

 

 

                        Рис. 9. Силы, действующие на склоне:

а – параллелограмм сил; б – при К_уст >1; в – при К_уст =1; г - при К_уст <1

 

Устойчивость земляных масс на склонах  выражается уравнением

Т=Ntgφ+СF,

где T – сдвигающая составляющая веса массива;

    N – нормальная составляющая  веса;

    F – поверхность скольжения  оползня; 

    С – сцепление; 

    tgφ – коэффициент  внутреннего трения.

               Степень устойчивости склона  определяется коэффициентом

К_уст= (Ntgφ+CF)/T

Числитель отражает сумму сил, которые  сопротивляются возникновению оползня, в знаменателе – сталкивающие силы.

              Сопротивление оползню оказывает сцепление и внутреннее трение пород. К сдвигающим силам относят вес массы пород, расположенных на них зданий и сооружений, гидростатическое и гидродинамическое давление подземных вод и т. д.

              При К_уст >1 склон находится в устойчивом состоянии; при К_уст =1 в предельном равновесии; при К_уст <1 в неустойчивом положении и даже происходит оползание.

              Для того, чтобы склон стал неустойчивым и земляные массы начали сползать, необходимо дополнительное воздействие. Сползание может возникнуть под действием природных процессов или от производственной деятельности человека.

Список литературы

 

1. Ананьев В. П., Потапов А. Д. Инженерная геология: Учеб. для строит. спец. вузов – 2-е изд., перераб. и доп. – М.: Высшая школа, 2002.
2. Белый Л.Д. Инженерная геология – М.: Высшая школа, 1985.
3. Пешковский Л.М., Перескокова Т.М. Инженерная геология: Учеб. пособие для вузов – М.: Высшая школа, 1971.