В учебном пособии рассматриваются наиболее важные методы лабораторных исследований компонентного состава, строения и свойств различных грунтов, в том числе изложенные в нормативных документах. Приводятся способы обработки результатов лабораторного изучения грунтов и представления данных.
Для студентов направления «Геология» естественнонаучного факультета филиала МГУ им. М. В. Ломоносова в г. Душанбе, а также всех специалистов, работающих в области инженерной геологии и грунтоведения, гидрогеологии, геокриологии, экологической геологии, почвоведения и др.
В книге рассматриваются современные методы лабораторных исследований физико-механических свойств горных пород. Все методы определения показателей состояния и свойств горных пород изложены в виде инструктивных указаний и сопровождаются описанием новейших приборов и аппаратуры.
Практическим указаниям по определению показателей состояния и физико-механических свойств предпослано краткое изложение теоретических основ метода.
Книга предназначена в качестве учебного пособия по 3-й части курса «Инженерная геология» «Методы лабораторных исследований горных пород в инженерно-геологических целях» для студентов геологоразведочных институтов и факультетов, а также рассчитана на самостоятельное изучение курса студентами-заочниками. Одновременно книга может быть широко использована в качестве методического пособия в инженерно-геологических лабораториях геологических и проектно-изыскательских организаций.
Учебник содержит основные теоретические положения физики твердой, жидкой и газообразной фаз почвы, теплофизики и реологии почв. Рассмотрены современные подходы и методы оценки физических свойств почв, почвенной влаги и структуры почв. Проанализированы и описаны с помощью математического аппарата основные закономерности движения влаги в почве, в системе почва-растение-атмосфера, движения солей и тепла, газообмена почв, процесса деформации почв под нагрузкой, а также основы создания и функционирования физически обоснованных математических моделей переноса влаги, солей, тепла и газов в почве.
Для студентов и аспирантов, обучающихся в институтах и университетах по специальности и направлениям почвоведения, природопользования, а также широкого круга работников соответствующих специальностей.
Настоящий краткий курс гидрогеологии составился из лекции и практикума, которые я вел в течение ряда лет в Московском и Среднеазиатском государственных университетах, «представляет переработанный и расширенный «Конспект лекций по гидрогеологии», напечатанный МГРУК весной 1931 т. на стеклографе.
Для некоторых глав я воспользовался рукописными материалами Г. И. Архангельского, Г. Н. Каменского, М. М. Решеткина и Н. М. Победоносцева, любезно предоставленными мне авторами, за что я им очень благодарен. Н. М. Победоносцев просмотрел также материал, касающийся движения подземных вод.
Просмотр рукописи «Курса» в целом провела Н. В. Подоба, замечания которой частью редакционного характера, а частью по существу излагаемого мною с благодарностью приняты.
Одной из важнейших в геокриологии является проблема многолетнего крио-генеза литосферы, обусловливающего формирование и эволюцию криолитозоны на Северном полушарии Земли. Учение о криогенезе литосферы как синтетическое научное направление зародилось в двадцатые годы нашего столетия. Его основоположники - М. И. Сумгин, В. Ф. Тумель, С. Г. Пархоменко, Н. И. Толстихин, П. Ф. Швецов, А. И. Ефимов, В. М. Пономарев - впервые выявили региональные особенности распространения “вечной мерзлоты”, ее влияние на подземные воды, составили мерзлотные карты территории СССР, изучили основные криогенные явления. В дальнейшем В. А. Кудрявцев, основываясь на новых принципах, а также используя региональный, зональный и высотно-поясной подходы, провел анализ влияния комплекса факторов на распространение, мощность, строение мерзлоты и таликовых зон. Им были опубликованы монография “Температура верхних горизонтов вечномерзлой толщи в пределах СССР” и карта температурного районирования области вечной мерзлоты.
Внутренние водоемы представляют собой весьма уязвимую систему, так как по своему гидрографическому положению являются естественным коллектором для питающих их водосборов. Самоочистительный потенциал озер действует до тех пор, пока не нарушена его экосистема. Однако в последние годы на больших пресноводных водоемах СССР проблема качества вод связана прежде всего с проблемой эвтрофирования, обусловленного совместным действием разнообразных факторов. В число неблагоприятных факторов входит не только антропогенное загрязнение водосбора и попадание излишков биогенных и других, не свойственных в естественных условиях элементов в водоем, но и нарушение его естественного гидрологического режима, вызванного зарегулированием стока, подпором плотин и по. Таким образом, хотя изменение качества воды это прежде всего изменение ее биохимического состояния, тем не менее причиной этих явлений может быть не только биохимическое загрязнение. Необходима детальная и оперативная информация о происходящих в водоеме процессах, что далеко не всегда можно обеспечить традиционными наземными методами даже на тех водоемах, где регулярно проводятся исследования.
Обобщены результаты комплексного применения геофизических и геологических методов при изучении скальных оснований на участках проектирования и строительства гидротехнических сооружений (плотин, туннелей, подземных зданий). Рассмотрены теория и возможности методов при исследовании и оценке напряженного состояния, прочностных и фильтрационных характеристик массивов скальных пород, влияние на их свойства временного фактора и строительных работ в районе исследования.
Для геофизиков, геологов и других специалистов, занимающихся изысканиями н проектированием гидротехнических сооружений. Полезна строителям и горным инженерам.
В работе рассматриваются теоретические и методические основы надежности функционирования систем совместного использования поверхностных и подземных вод (СИППВ). В том числе разработана концепция СИППВ, рассмотрены закономерности чередований маловодных и многоводных серий, предложена методика динамико-стохастического моделирования внутригодового гидродинамического режима подземных вод. Разработана методика оптимизации выбора производительности компенсационных водозаборов подземных вод для покрытия дефицитов поверхностного стока, рассмотрены экологические и экономические аспекты функционирования СИППВ. Разработанные методологические подходы апробированы на ряде примеров малых водосборов незарегулированных рек Московского региона, что показало возможность повышения использования водных ресурсов в 3-5 раз.
В книге рассматриваются вопросы инженерно-геологического изучения закарстованных пород, взаимодействующих с гидротехническими сооружениями. Даются общие и в особенности гидродинамические закономерности развития карста, определяющие его морфологию и зональность распространения. Рассматривается связь карста с факторами, определяющими условия устойчивости и эксплуатации гидротехнических сооружений. К этим факторам относятся: деформируемость горных пород под влиянием нагрузок, их сопротивляемость сдвигу, суффозионная устойчивость, водопроницаемость, способность кольматироваться, искусственно уплотняться и консолидироваться.
Излагается методика инженерно-геологического и гидрогеологического изучения карста применительно к требованиям гидротехнического строительства.
Книга рассчитана на инженеров-геологов, проектировщиков, строителей, а также научных работников.
В книге показано значение канала в преобразовании пустынь Средней Азии и его место в общих мелиоративных преобразованиях территории СССР. Освещаются гидрологические особенности канала. Приводится характеристика рельефа, подземных вод, климата, почв и биокомплексов. Разработаны принципы природно-мелиоративного районирования И анализируется воздействие природных и техногенных факторов в зоне строительства канала.