Description:

"ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ИНЖЕНЕРНОЙ ГЕОЛОГИИ ФИЗИКОХИМИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ Под редакцией академика Т. Е. М. СЕРГЕЕВА "НЕДРА" 1985 Теоретические основы инженерной геологии. Физико-химические основы. Под ред. акад. Сергеева Т. Е. - М.: Недра, 1985.-288 с., ил. Изложены физико-химические основы изучения свойств грунтов; рассмотрены физические поля Земли, их значение в инженерной геодинамике и физико-химические аспекты региональной инженерной геологии. Отражены химические и физические процессы, происходящие в земной коре и обусловливающие состояние и свойства горных пород. Описаны основные закономерности их развития, что создает теоретическую базу инженерной геологии для целенаправленного изучения, прогнозирования и регулирования свойств горных пород в условиях земной коры. Для геологов, гидрогеологов, мерзлотоведов и др. Будет полезна также для студентов и аспирантов. Табл. 13, ил. 79, список лит.-10 назв. Рецензент: И. И. Коробанова, д-р геол.-минер. наук (Производственный и научно-исследовательский институт по инженерным изысканиям в строительстве) Редакционная коллегия: Г. К. Бондарик, Т. А. С. Герасимова (ЗРМ, главный редактор), Г. А. Голодковская, Р. П. С. Зиангиров, Г. С. Золотарев, Е. М. Сергеев (главный редактор), В. И. Трофимов (зам. главного редактора) Ответственный редактор: В. И. Осипов Редактор издательства: С. Г. Бароянц Переплет художник: И. А. Слюсарева Художественный редактор: В. В. Шутько Технический редактор: Л. Г. Лаврентьева Корректор: Л. В. Сметанина И Б № 5560 Сдано в набор 25.10.84. Подписано в печать 30.01.85. Т-04741 Формат тбОхЭО ш. Бумага типографская JVs 1. Гарнитура "Литературная", Печать высокая. Усл. печ. л. 18,0. Усл. кр.-отт. 18,0. Уч.-изд. л. 20,88. Тираж 3500 экз. Заказ 19149415-2 Цена 2 руб. Орден "Знак Почета" издательства "Недра", 103633, Москва, К-12, Третьяковский проезд, 119 Московская типография № 6 Союзполиграфпром при Государственном комитете СССР по делам издательств, полиграфии и книжной торговли. 109088, Москва, Ж-88, Южнопортовая ул., 24. Т-85 (c) Издательства "Недра". 043(01)-85 tw ПРЕДИСЛОВИЕ Термин инженерная геология вошел в жизнь в 20-30-х годах нашего столетия в рядах стран, в том числе и Советского Союза. Сейча́с инженерная геология изучает горные породы, геологические процессы и геологические особенности территорий с целью рационального использования и охраны геологической среды - верхней части литосферы, где проходит инженерно-хозяйственная деятельность человека. С древних времён люди строили различные сооружения, добывали полезные ископаемые, занимались сельскохозяйственной деятельностью. Но всё это происходило в сравнительно небольших масштабах, когда равновесие, установившееся в природе, практически не нарушалось. По словам Ч. Лайеля, "силы человечества казались ничтожными и по сравнению с природными силами". Нет никакой необходимости в изучении взаимодействия человека с природой. Все начало изменяться с развитием капитализма. К. Маркс, Ф. Энгельс, В. И. Ленин в своих работах показали, что по мере развития производительных сил роль человека в природе повышается, а массовое производство и кооперация в крупных масштабах с применением машин подчиняются непосредственному процессу производства сил природы. Так это и происходит. По мере развития производительных сил меняются представления о взаимодействии между человеком и природой. В 1944 г. В. И. Вернадский сформулировал очень важное и принципиальное положение: "человек становится крупнейшей геологической силой". Он может и должен перестраивать своим трудом область своей жизни, перестраивая коренный образ жизни по сравнению с тем, что было раньше. Перед нами открывают всё более широкие творческие возможности. Меняется лик Земли, исчезает девственная природа". Последние сорок лет и научный прогноз В. И. Вернадского полностью подтвердился. Появился новый термин окружающая среда, по которому стали понимать ту часть природной среды, с которой взаимодействует человек. В результате этого взаимодействия в окружающей среде часто возникают изменения, вредные для самого человека. Отсюда возникла проблема глобального масштаба - охраны окружающей среды, хотя лучше сказать: проблемы охраны и рационального использования окружающей среды, потому что без использования природных ресурсов человечество не может обойтись. Важно только, чтобы это использование было рациональным. Об этом постоянно заботятся Коммунистическая партия и Советское правительство. Охрана и рациональное использование окружающей среды - проблема, связанная с развитием как промышленности, так и сельского хозяйства. Эта проблема по экономическому значению сопоставима с проблемой добычи полезных ископаемых и освоением новых огромных труднодоступных территорий. Есть все основания считать, что к 1985 г. на поверхность суши Земли будет застроен различным и инженерным сооружениями: жилыми и промышленными зданиями, дорогами и аэродромами, каналами и водохранилищами, шахтами и карьерами и т. п. К началу XXI в. площадь суши Земли, занятая инженерными сооружениями, увеличится почти вдвое и составит около 15% всего земного суши. При этом нельзя забывать, что инженерные сооружения будут распределены на поверхность Земли неравномерно. Их будет меньше там, где существуют неблагоприятные условия для жизни человека (Антарктида, крайний Север, высокогорные районы, пустыни и др.) и наоборот, нагрузка на поверхность Земли возрастёт в тех районах, где эти неблагоприятные условия отсутствуют. Всего через 15 лет одна шестая части суши поверхности Земли будет находиться под влиянием человека. Он станет частью окружающей среды, точнее, геологической средой, связанной с другими компонентами окружающей среды. Уже сейчас инженерную геологию можно определить как науку о геологической среде, точнее как науку о свойствах и динамике геологической среды, её рациональном использовании и охране в связи с инженерно-хозяйственной, прежде всего - инженерно-строительной деятельностью человека. Под геологическую среду понимают любые горные породы и почвы, слагающие верхнюю часть разреза литосферы и рассматриваемые как многокомпонентные, динамичные системы. В отличие от других геологических наук, изучающих вещество земной коры (петрографии, литологии, минералогии), в инженерной геологии горные породы рассматривают как совокупность минеральных (твердых), жидких, газовых и биотических (живых) компонентов. Необходимость такого подхода к изучению горных пород как грунтов обусловливается тем, что в зависимости от соотношения перечисленных компонентов изменяются свойства грунтов. Принципиальное значение имеет то, что грунт рассматривается не как простая совокупность его компонентов, а как гетерогенная физико-химически активная система, в которой составляющие её компоненты постоянно взаимодействуют между собой. Эти взаимодействия по своей природе носят химический или физический характер. Взаимодействие компонентов грунта приводит к развитию в нем таких процессов, как выветривание, гидратация, набухание, ионный обмен, выщелачивание и т. д., вызывающие изменения свойств грунта. Поэтому можно утверждать, что свойства грунтов определяются не только количественным соотношением его компонентов, но и их физико-химическими взаимодействиями между собой. Исходя из этого следует говорить о физико-химических основах инженерной геологии, что и нашло отражение в названии настоящей книги, являющейся составной частью монографии "Теоретические основы"." Ключевые слова: криволинейный характер, капиллярный мениск, земной кора, структура, зона аэрация, процесс, среда, масса, грунт, диэлектрический проницаемость, почва, элемент, горный порода, сульфат железо, легкорастворимый соль, особенность, сульфат натрий, газ, ландшафтный зона, размер, вследствие, влажность, глинистый, тепловое поле, смешанный лес, ц ат, наличие, твердое телогаз, несвязный структура, коагуляционный, почвенный воздух, глинистый грунт, связанный, органический, катион, вить, лебедев, мгновенный восстановление, зона дезинтеграция, минерал, точка зрение, свободный, соль, скелетный микростроением, объём, простой соль, капиллярный сила, знакопеременный зона, русская платформа, вещество, потенциал, степной климат, форма, одноосный сжатие, теория, образ, структурный, раствор, частица, инженерный геология, ст ью, капиллярный, многий, артезианский бассейн, давление, предел, органный-минеральный комплекс, набухание, микроорганизм, место, развитие, режим однократный, ток, система, поток тепло, скорость, структурный заряд, сток тепло, мочь, образование, литосферный пространство, электрический, контакт, характер, направление перпендикулярный, направление совпадающий, кор выветривание, тетраэдрический сетка, химический, земля, часть, геологический, тип, связь, ион, д ля, пора, гуминовый кислота, увеличение, полесье белоруссия, зона выветривание, роль, содержание, инженерный деятельность, недра, обычный, количество, ихз, плоскость перпендикулярный, миграционный способность, температура, степень, сдвиг, кривая, блуждающий ток, молекула, частный производный, выветривание, природа, закон фурье, одновалентный катион, способность, напряжение, тепловой поток, кора, геотемпературное поле, зона, земной, гумусовый кислота, условие, поверхностный, результат, поле, значительный, электролит, космический пространство, глина, низинный торфяник, порода, солнечный, ага, сила, компонент, барьер, вид, слой, значение, мицелий, фаза, твердое телораствор, поверхность, минеральный соединение, вод, величина, состав, переходной, зависимость, прочий равный, малый, органический вещество, многослойный среда, прочность, источник, рис, сельский хозяйство, водоносный горизонт, разрушение, земной кор, плотность, магнитный, район, явление, частота ток, боковой радикал, серный кислота, кислый, очаг землетрясение, рыть, влияние, пространство, мпа, формирование, твёрдый, реакция, магнитный эффект, склоновый отложение, химико-минеральный состав, взаимодействие, ненарушенный сложение, зона гипергенез, гумусовый вещество, поровый пространство, оптический микроскоп, свойство, потенциальный минимум, геохимический, вода, глинистый минерал, слабоокислительный среда, горный, время, энергия, существенный, верхний, полутвердый консистенция, изменение, украинский полесье, железо, горизонт, концентрация, сила тяжесть, аб л, коагуляциониыми структура, капиллярный конденсация, режим нагрузка-разгрузка, дисперсный, адсорбция, конечный итог, ст н, слабовыпуклый характер, соединение, ландшафт, случай, влажный тропик, пылеватый зерно, коэффициент, борновский отталкивание, кристаллический решетка, полевой шпат, магнитный притяжение, минеральный, дисперсионный среда, ен ц, состояние