1. Строение Земли, общая характеристика внутренних геосфер.
Земля входит в состав системы, где центром является Солнце, в котором заключено 99,87% массы всей системы. Характерной особенностью всех планет Солнечной системы является их оболочечное строение: каждая планета состоит из ряда концентрических сфер, различающихся составом и состоянием вещества. Земля и окружающая ее среда сформировались в результате закономерного развития всей Солнечной системы. Около 4,7 млрд лет назад из рассеянного в протосолнечной системе газопылеватого вещества образовалась планета Земля. Как и другие планеты, Земля получает энергию от Солнца, достигающую земной поверхности в виде электромагнитного излучения. Солнечное тепло — одно из главных слагаемых климата Земли, основа для развития многих геологических процессов.
2. Метаморфические горные породы, их общая характеристика.
Метаморфизм - это процесс преобразования горных пород под воздействием температуры и давления. В результате рыхлые породы превращаются в плотные, изменяют свою структуру и другие свойства. Метаморфические процессы ускоряются при наличии в горных породах водных растворов или газов, которые называются флюиды. Они переносят тепло и химические компоненты. Возникновение тех или иных минералов при метаморфизме во многом зависит от химического состава исходной породы.
Метаморфические горные породы образуются в толще земной коры в результате изменения (метаморфизма) осадочных или магматических горных пород. Факторами, вызывающими эти изменения, могут быть: близость застывающего магматического тела и связанное с этим прогревание метаморфизуемой породы; воздействие отходящих от этого тела активных химических соединений, в первую очередь различных водных растворов (контактовый метаморфизм), или погружение породы в толщу земной коры, где на неё действуют факторы регионального метаморфизма —высокие температуры и давления.
3. Физические процессы выветривания горных пород.
Физическое выветривание — это механическое измельчение горных пород без изменения их химического строения и состава. Оно начинается на поверхности горных пород, в местах контакта с внешней средой, и его действие проявляется в механическом разрушении коренных горных пород под воздействием солнечной энергии, атмосферы и воды.
Физическое выветривание вызывается разнообразными факторами. В зависимости от природы воздействующего фактора характер разрушения горных пород при физическом выветривании различен. В одних случаях процесс разрушения происходит внутри самой горной породы без участия внешнего механически действующего агента. Сюда относится изменение объема составных частей породы, вызываемое колебанием температуры. Такое явление может быть названо температурным выветриванием. В других случаях горные породы разрушаются под механическим воздействием посторонних агентов. Такой процесс может быть условно назван механическим выветриванием. [2, стр.21-35]
Температурное выветривание происходит под воздействием суточных и сезонных колебаний температуры, вызывающих неравномерное нагревание и охлаждение горных пород.
4. Формирование подземных вод, понятие о водоносном горизонте.
Формирование подземных вод в метаморфизованных осадочных и магматических породах Уральской гидрогеологической складчатой области определяется характером и степенью трещиноватости пород, которая обычно не подчиняется возрастным границам. Химический состав вод зоны активной трещиноватости (до 200 - 300 м) характеризуется значительным разнообразием.
Формирование подземных вод Башкирского Предуралья в условиях техногенного влияния.
Формирование подземных вод в осадочных породах вначале происходит почти целиком вследствие изъятия вод из поверхностной гидросферы океанических и морских бассейнов: осадки содержат почти 70 - 80 % иловой воды, захваченной в процессе осадконакопления. При уплотнении ила основная ее масса отжимается обратно в водоем. В дальнейшем оставшаяся вода при уплотнении глин отжимается в пласты-коллекторы.
5. Плывунные явления в песках и способы предотвращения возникновения плывунов в котлованы.
Плывуны — это насыщенные водой грунты, при вскрытии приобретающие свойства вязкой жидкости.
Они представляют собой большую опасность при выполнении строительных работ. Если плывуны вскрываются подземными выработками, то они сравнительно быстро заполняют её, а вышележащие массы начинают сдвигаться и тоже приходят в движение. В Ленинграде в 1974 г. при строительстве метро проходили подземную выработку в плывунах на глубине примерно 80 м после их замораживания. Однако на одном участке эти пески оказались не промороженными и образовался прорыв. Тысячи кубических метров плывунных грунтов быстро заполнили часть готовой выработки, а па поверхности произошло оседание пород с образованием мульды.
При строительстве Северо-Муйского тоннеля протяженностью 15,3 км было вскрыто несколько десятков разломов, заполненных дезинтегрированным до песка и глины грунтом.
6. Опробование горных пород при проведении инженерно-геологических работ.
Инженерно-геологическое опробование — комплексный метод, включающий методы установления объема и параметров, способы отбора образцов грунтов и их консервации, который совместно с другими методами (горно-буровыми, специальными полевыми и лабораторными) обеспечивает получение информации требуемого качества о составе и свойствах горных пород или о свойствах грунтов.
В отличие от других комплексных методов инженерно-геоло¬гическое опробование не самостоятельно. Оно входит в состав инженерно-геологической съемки, рекогносцировки, разведки и решает различные задачи.
Опробование включает методы установления объемов работ (число полевых испытаний грунтов, число разведочных выработок, число образцов грунта); методы установления пространственного размещения пунктов получения инженерно-геологической информации (методы определения типов сппинфа – системы пунктов получения информации; и расчета его параметров); методы отбора и консервации образцов грунтов [19].