Читайте также:
|
Зерттеулердің келемдері мен түрлері: 1) жобалаудың кезеңі мен сатысы; 2) болашақ құрылыс аумағының зерттелгендігінің дәрежесі; 3) құрылыс салынатын орын-ның геологиялық қүрылысының күрделілігі; 4) ғимараттардың типі мен конструкциясы және мелиоративтік жү-йенің сипаты бойынша анықталады. Зерттеулердін. әрбір сатысында зерттеу әдістері тиімді және үнемді болуы тиіс.
Жобалаудың кезеңдері мен сатылары. Ғ имараттарды жобалаумен байланысты жұмыстар екі кезең бойынша жүргізі-леді: 1) жобалау алдындағы жұмыстардан саналатын кезеңге жер мен өзенді кешенді пайдаланудың схемасы, техникалық экономикалык негіздеу; 2) техникалық жоба мен жүмыс сызбаларын жасау кезеңі. Кейбір жағдайларда шағын жүйелер мен ғимараттарды жобалау техникалық жұмыс жобасын жасаумен бір кезеңде бітуі мүмкін.
Жобалаудың кезеңдері мен сатыларына сәйкес жалпы алғанда зерттеулердің төрт кезеңі белгіленеді. Жер мен өзенді кешенді пайдаланудың схемасын және болашақ зерттеулердің бағдарламаларын жасау үшін сол ауданның геологиялық құрылысы, гидрогеологиялық және инженерлік-геологиялық жағдайлары жөніндегі қолда бар материалдар жиналып қорытындыланады. Бүл үшін гидрогеологиялық станциялардың есептері, 1:2 500 000, 1:1000 000, 1:500 000, 1:200000 масштабтарындағы карталар пайдаланылады. Жинақтау мен қорытындылау нәтижесінде гидрогеологиялық және инженерлік-геологиялық аудандардың схемалық картасы және оның түсініктеме жазбасы қүрастырылады. Гидрогеологиялық, инженерлік-геологиялық жағдайлардың өзгерістеріне сапалық болжам жасалады. Жүмыс жүргізу сызбаларын жасау кезеніне гидрогеологиялык және инженерлік-геологиялық жағдайлар өзгерістерінің болжамын дәлелдеу мақсатында тәжірибе және барлау жұмыстары жүргізіледі. Барлық кұрылыс қазбаларына (кеніштер, траншеялар, тоннельдер, құдықтар т. б.) сипаттама беріліп, қүжаттар жасалады. Кейбір жағдайларда ғимараттарды пайдаланудың барысында олардың шөгуіне (отырып аласаруы-на) түрақты байкаулар жүргізіледі.
Зерттелгендік дәрежесі. Зерттелгендік дәрежесі жөнінен құрылыс ауданы зерттелген, аз зерттелген және зерттелмеген болып ажыратылады. Зерттелген аудандарда геологиялық, инженерлік-геологиялық зерттеулердін, жеткілікті болуымен бірге, кұрылыс тәжірибесі
біршама жинақталады. Аз зерттелген аудандарда архив материалдары аз, ғимараттар тұрғызудың тәжірибесі жеткіліксіз келеді. Зерттелмеген аудандарда тиісті зерттеу деректері де, жүргізілген қүрылыс та болмайды.
Зерттеулер құрамы. Зерттеулер жүргізуге тиісті тапсырманы жобалаушы мекеме немесе ірі жобалау мекемесінің жобалау бөлімі береді. Тапсырмаға сәйкес гидрогеологиялық және инженерлік-геологиялық зерттеулер жүргізіледі. Зерттеулер күрамына зерттеулердің бағдарламасын жасау, даладағы лабораториялық жүмыстар, жинақтау-жүйелеу жұмыстары, жұмыстар нәтижесінің корытынды есебі (жазбасы) кіреді. Жүмыстар осы аймақта бүрын жүргізілген зерттеулердің материалдарын жалпылаудан басталады. Бұл материалдар жүргізілген жүмыстардың есе бі (жазбасы) түрінде (архивтердегі, фондлардағы материалдар), мақалалар мен монографиялар (әдеби материалдар ретінде) болады. Осы материалдарды жүйелей, қорыту зерттеулердің алғашқы және басты бөлімдерінің бірінен саналады. Алдынғы зерттеулердің толык және жаксы жүйеленіп қорытылған материалы келесі жұмыстардың бағдарламасын максатка сай қарастыруға, жүмыс жүргізгендегі кайталауларды болғызбауға, акырында зерттеулерге жұмсалатын шығынды азайтып, уақытты үтуға мүмкіндік береді. Жалпылай алғанда зерттеу-лердің күрамына мыналар кіреді: кешенді гидрогеологиялык және инженерлік-геологиялык түсіру (карта жасау), барлау жүмыстары геофизикалық жүмыстар, тәжірибелік жүмыстар, тұрақты байкаулар, лабораториялык жұмыстар, жинақтау-жүйелеу жүмыстары.
Кешенді гидрогеологиялық және инженерлік-геологиялық карта жасау. Гидрогеологиялық және инженерлік-геологиялык карта жасау жүмыстардың өзге түрлерінін алдында орындалады және жоғарыда аталған барлык жұмыстарды дүрыс жүргізудің негізі болып саналады. Бұл карталарды жасау зерттелетін ауданның гидрогеологиялық және инженерлік-геологиялық жағдайларының элементтерін зерттеу, сипаттау және карта бетіне орналастыру болып табылады. Бұл жүмыс геологиялық картага түсірумен бір мезгілде немесе сәйкес масштабтагы геологиялық негізде (картада) орындалады. Топографиялык картаның масштабы жасалуға тиісті карта масштабынан ірі (екі есе) болады. Жасалатын картаның масштабы жобалау кезеңімен, жобаланатын мелиоративтік жүйелер мен инженерлік ғимараттардың типімен, құрылыс ауданының күрделілігі және зерттелгендігі бойынша анықталады.
Далада жүргізілген жұмыстарда таңдап алған бағыт (маршрут) бойынша мынадай деректер зерттеліп, сипатталып картаға түсіріледі: 1) өсімдік түрлері; 2) бедердін типтері мен пішіндері; 3) табиғи және жасанды ашылымдар бойынша беткі шөгінділердің қүрамы; 4) су ирімдері, сулы орындар, жер асты суларыныц көздері батпақтанған учаскелер; 5) геологиялық кұбылыстар жергілікті құрылыс материалдары; 7) картасы жасалатын аумақтағы инженерлік ғимараттардың күйі. Маршруттық зерттеулердің нәтижелері дала жүмыстарының журналдарында, дала жүмысының картасында көрсеті леді. Түп жыныстар жабык, жатқан аудандардын. картасын жасағанда скважиналар бүрғыланады, шурфтар, аршымалар, орлар қазылады, солармен қатар кейбір геофизикалық әдістер қолданылады. Жекелеген жағдай-ларда көпжылдық тоң алаңдарында, барып жетуі киын жерлердің үсақ және орта масштабты карталарын жасағанда аэровизуалдық байқаулар, ландшафтык-индикациялық (ландшафтық-танымдық) әдістерді пайдалану арқылы жер беті ұшақтан фотографияға түсіріледі (аэрофототүсіру, аэросурет жасау),
Барлау жұмыстары. Еңбекті көп қажет етуі мен кұны жағынан зерттеулердің жалпы кешенінде барлау жүмыстары, әдетте, бірінші орын алады. Барлау жұмыстарына скважина бұрғылау, шурфтарды, шахталарды, орларды т. б. қазбаларды казу кіреді. Барлау жұмыстары жеке геоморфологиялық элементтерде зерттелетін аумақтың тереңдегі геологиялық күрылысың, сулы горизонттардын тереңдегі таралуы мен олардың деңгейлеі анықтауға, грунттардың үлгілері мен жер асты сулары сынамаларын, олардың қүрамы мен қассиеттерін зерттеу үшін жинастыруға, дала жүмыстарында тәжірибелік зерттеулерді жүргізуге (су тарту, су құю, су айдау, грунттардың сығымдалғыштығы мен отырғыштығын анықтау), жер асты суларының режиміне түрақты байқаулар жүргізуге мүмкіндік береді.
Барлау жұмыстары негізінен техникалық экономикалык зерттеулерді және техникалық жобаны негіздеу үшін қолданылады. Атқаратын кызметіне қарай барлау қазбалары төрт топқа ажыратылады: 1) аймақтық су өткізбейтін жыныстардан төменде жатқан пластаралы суларды ашу және сынау үшін бұрғыланған тереңдігі 300—500 м не одан да тереңірек келетін тірек скважиналары; 2) аймақтық су өткізбейтін жыныстарда орналасқан сулы горизонттарды сынау үшін және тау жыныстарының қасиеттерін зерттёу үшін бұрғыланған тереңдігі 50—100 м-ден 200 м-ге дейінгі барлау скважиналары; 3) аэрация аймағының, қанығу аймағының жоғары бөлігінің, сулы горизонттың жоғары бөлігі жыныстарының қасиеттері мен түздары құрамын зерттеу үшін бүрғыланатын тереңдігі 20—50 м-ден 100 м-ге дейінгі картаға түсіру скважиналары; 4) тау жыныстарының қасиеттерін, олардың тұздылығын, су еткізгіштігін, батпақтардағы шымтезектердің қалыңдығы мен ыдырау дәрежесін, грунт суларының жатыс тереңдігі мен қүрамын анықтауға арналған тайыз (20 м-ге дейін) скважиналар бұрғылау, шурфтар, орлар казу.
Бұрғылау кезіндегі барлық байқаулардың нәтижелері бүрғылау журналдары мен сменалық рапорттарда (кезекке түрушылардың мәліметтеріне) жазылады. Бүрғылау процесінде тау жыныстарының үлгілері алынады, сулы горизонттардын, стратиграфиялық орны мен қалыңдығы, жер бетінен жатыс тереңдігі және гидравликалық типі анықталады. Тапсырмаға сәйкес грунттардың үлгілері (колонкалық құбырлар және грунтқапқыштар аркы-лы). алдын ала су тартудан кейін сулардың сынамалары алынады. Грунттарды зерттеуде және скважиналар ашқан жер асты суларын анықтауда геофизикалық, олардыц ішінде ядролык әдістер де қолданылады.
Бұргыланған скважиналар мен қазылған шурфтардың нәтижелері бойынша бағандар түріндегі қималар жасалады. Қималарда сонымен бірге бүрғылаудьң техникалык деректері, су тартудың нәтижелері т. б. сипаттамалар келтіріледі. Скважиналардағы су деңгейлерін өл-шеу әр түрлі аспаптардың — денгей өлшегіштердің жәрдемімен аткарылады. Деңгей өлшегіштердің көптеген конструкциялары бар. Ең қарапайым аспапқа үшында сақпаны (ысқырықты немесе ыскырықсыз) бар рулетка жатады. Онымен тереңдігі бірнеше ондаған метрге жететін вертикал қазбалардағы су деңгейі өлшенеді. Сақпан термометрмен жалғастырылғанда, термометр арқылы бір жолы жер асты суларының температурасы да өлшенеді. Бұрғылау және су тарту кезінде электр шамы, миллиамперметрі немесе қоңырауы бар электрлік дең-гей өлшегіштер де айтарлықтай жиі' қолданылады. Су тарту мен тұрақты байкауларда кейде сағат механизмімен және барабанға бекітілгең таспаға деңгейдін, өзгеруін жазатын тетікпен (ГФ-38, СУВ-3, УВ-1, КУС-2) жабдықталған әр түрлі типтегі қалтқылы деңгей өлшегіштер мен пневматикалық деңгей өлшегіштер (ПУР) қолданылады. Вертикал қазбалардағы жер асты сулары денгейін автоматты түрде жазатын аспаптар да барған сайын кеңінен қолданылуда. Деңгейдің өзгерістерін тіркеу барабанға (СУВ-3) түсірілетін қисык. сызык арқылы да, белгілі уақыт аралығы өткеннен кейін цифрлар түрінде де (РУЦ-2 цифрбасушы аспаптары) жүргізіледі.
Геофизикалық зерттеулер. Барлық геофизикалық әдістер белгілі физикалық өрістердің бөлінуіне ықпал ететін грунт қасиеттерінің кейбір көрсеткіштерінің шамаларындағы айырмашылықты пайдалануға негізделген. Физикалық өрістер пассивтік және активтік болып ажыратылады. Бүлардың біріншісі адамның қатысуынсыз өздігінен жүріп жатады. Активтік өріс геофизикалык зерттеулер кезінде қолдан жасалады. Өрістердіц сипатына карай барлық геофизикалық әдістер гравиметриялық, магнитометриялық, сейсмометриялык, электрометрия-лық, термометриялық және ядролық болып ажырытылады. Гравиметриялык әдістер ауырлық күшін пайдаланады және грунттардың тығыздықтарындағы айырмашылықтарды анықтайды. Магнитометриялық әдістер тау жыныстарынын, әр түрлі магнит өткізгіштігінен туатын магнит өрісінің аномалияларын анықтауға негізделген. Магнитометриялық әдістер негізінен темір рудаларын іздеуде, негізді және ультранегізді тау жыныстарының жатыс орнын аныктауда пайдаланылады. Бүл екі әдіс гидрогеологиялық және инженерлік-геологиялық зерттеулерде арнайы қолданылмайды.
Сейсмикалық әдістер тау жыныстарының кат-кабаты арқылы өтетін серпімді толқындардын, таралу жылдамдықтарындағы айырмашылыққа неғізделген. Бүл әдістер қатты байланыстағы тау жыныстарының жарықшақтығын зерттеуде пайдаланылады. Грунт суларының жатыс терендігін анықтауға сынған толқындарды корреляциялау әдісін қолдану үсынылған.
Гидрогеологиялық және инженерлік-геологиялык. зерттеулерде электрлік әдістер кеңінен қолданылып жүр. Бұл әдіске элёктрлік барлау (жер бетінен зерттеулер жүргізу) және электрлік каротаж (бүрғылау скважиналарының қималарын зерттеу) кіреді. Электрлік барлау түрақты электр тогының таралуын пайдаланатын электрлік қима жасауды (электрлік профильдеу) және электрлік зондтауды (электрлік сұққылау) қамтиды. Скважиналар каротажы жеке грунттардың электрлік кедергісінің айырмашылығына негізделген (грунттардың меншікті электрлік кедергісі) электрлік әдістерге вертикал электрлік зондтау (ВЭЗ) мен вертикал профильдеу (ВП) арқылы электрлік барлау жүргізу, резистивиметрия, каротаж т. б. жатады және грунт суларының жатыс тереңдігін, жалпы минералдануын, козғалысынынің бағыты мен жылдамдығын анықтауға пайдаланылады.
Термометриялык әдістер негізінен табиғи температуралық өрістсрді зерттеуге негізделген. Мүнда грунттар өздерінің жылу өткізгіштігі, жылу сыйымдылығы, температура өткізгіштігі бойынша сипатталады. Температуралық өрістін, қалыптасуына жер асты сулары үлкен әсер етеді. Сондықтан гидрогеологиялык зерттеулерде термометриялық әдістердің алатын орны зор.
Ядролық әдістер грунттардың негізгі физикалык. касиеттерінің көрсеткіштерін, табиғи және өзгерген жағдайлардағы (табиғи ортаға адамнын, араласуы нәтижесінде) жер асты сулары қозғалысының заңдылықтарын анықтау үшін пайдаланылады. Көлемдік массаны аныктау үшін гамма сәулелёну әдістері, ылғалдылықты анықтауға нейтрондық сәулелену әдісі қолданылады. Гидрогёологиялық зерттеулерде ядролық әдістер ең алдымеп жер асты сулары қозғалысының жылдамдығын анықтауға бағытталады. Кейбір радиоактивтік изотопдар индикаторлар (иод-131, цирконий-95, цезий-137, фос-фор-32, күкірт-35) болып табылады. Бүларды аймақтык, көлемде жер асты суларыныц қозғалысын зерттеуге де, жер асты суларындағы ағып келіп қосылған сулардың орын ауыстыруын анықтауға да пайдаланады. Кейбір елдер су молекулаларының күрамына кіретін немесе сумен бірге қозғалатын радиоактивтік және тұрақты изотоптарды пайдаланады. Бүлардың қатарына тритий, көміртегі-13, дейтерий және оттёгі-18 жатады.
Барлау және басқа тікелей әдістермен салыстырғанда геофизикалык әдістер жанама әдістерге жатады. Сондықтан бүл әдістерді колданудың, мақсатқа сәйкестігін анықтаушы негізгі көрсеткіштердіц бірі болып гидрогеология мен инженерлік геологияда колданылып жүрген тікелей (тура) әдістермен салыстырғандағы экономикалық зор тиімділігі бар.
Тәжірибелік жұмыстар. Бұл жүмыстардың қүрамында тау жыныстарының сүзілу қасиеттерін және басқа гидрогсологиялык параметрлерді, жер асты сулары қозғалысының бағыты мен жылдамдығын, қорларын, тау жыныстарынын физикалык-механикалық және инженерлік-геологиялық қасиеттерін т. б. зерттеу кіреді. Тәжірибелер жүргізетін учаскелерді картаға түсіру, барлау және геофизикалык жұмыстар орындалғаннан кейін тау жыныстары мен жер асты суларының негізгі түрлерінің таралу ауданы белгілі болғаннан соң таңдап алады.
Жер асты сулары қозғалысының бағыты мен жылдамдығы индикаторлардың жәрдемімен анықталады. Бул жағдайда радиоиндикаторлық әдістерді қолдану жемісті болуы мумкін, өйткені көптеген радиоактивті изотоптар суда жақсы ериді, тау жыныстары оларды нашар адсорбтайды және оңай белгілі болады (табылады), радиациялық жағынан да қауіпсіз.
Күмды жәие сазды жыныстардын. ннженерлік-геологиялық қасиеттерін анықтағанда зерттеулердің жеделдетілген әдістері колданылады. Оларға статикалық және динамикалық сұққылау, айналдыра тілу, пенетрациялық-каротаждық әдістер жатады. Лёсті жыныстар-
лың отырғыштығын су жүретін каналдардың жолдарында, ғимараттардың учаскелеріндс казылатын тәжірибелік кеніштерді ылғалдау, су сіңдіру жолымен зерттейді.
Тұрақты байқаулар. Арнайы бағдарлама бойынша гидрогеологиялық және инженерлік-геологиялық зерттеулерді жүргізгенде геологиялық процестердің өтуіне тұрақты байқау жүргізіледі. Байқау ұзақтығы_бір не бірнеше жыл болады.
Жер асты суларының режимін білу басты мемлекеттік мәселе болуымен бірге халык, шаруашылығы дамуын жоспарлау үшін де қажет. Қазақстанда, Орта Азияда жасалған арнайы тіректі гидрогеологиялық станциялар ерекше бағдарлама бойынша жер асты суларының, негізінен грунт суларының режимін зерттейді. Станциялар гидрогеологиялық бағыттар торы бойынша орналастырылады. Мүнда жер асты суларынық режимін, темпера-турасын, құрамын үздіксіз байқайтын режимдік скважиналар болады. Тәжірибелік алаңдарда арнаулы аспаптардың жәрдемімен мелиорацияланатын жерлер аумағында грунт суларынын су және тұз режимі, тенбетеңдігі зерттеледі. Гидрогеологиялық станциялардың зерттеу нәтижелері арнаулы кітаптарда жарияланып отырады.
Зерттелетін территориядағы жер асты суларының режимін білу және тәжірибелік учаскелердегі теңбе-тёңдіктің элементтерін анықтау нәтижелері гидрогеологиялық аудандау кезінде бөлінген алаңдардың және бүкіл аймактың грунт суларынын теңбетеңдігін (су және тұз теңбетеңдігін) шығару үшін пайдаланылады.
Лабораториялық жұмыстар. Лабораториялық жүмыстарға грунттардын, минералдық және гр,анулометриялық құрамын, күйін (тығыздығы, көлемдік массасы, қуыстылығы, ылғалдылығы сыйымдылығы, пластикалылығы, ісінгіштігі, жүққыштығы, іркілдегіштігі, су өткізгіштігі, сығымдал-ғыштығы,табиғи баурайлық бұрышы, ысырымға кедергісі, тұздылығы, отырғыштығы т. б.) анықтау кіреді. Грунттардың құрамын, қасиеттерін анықтау құрылымы.сақталған немесе бұзылған үлгілерге жүргізіледі. Грунт үлгілері тау жыныстарыньң табиғи және жасанды ашы-лымдарыньң, тау-кен қазбаларынан (скважиналар, шурфтар т. б.) алынады. Әрбір үлгі литологиялық немесе петроғрафиялық қүрамы біртекті грунттан бөліп алынады. Үлгілерді алудың, ораудың, тасымалдаудын, сактаудың әдістері мен әдістемесі МЕСТ-1207-72 бойынша қарастырылған және арнаулы кітапта сипатталған.
Жүмыс басында (далада) және түрақты лабораторияларда жер асты суларының газдық, химиялық, бактериологиялық құрамдары, радиоактйвтігі анықталады. Сулардың радиоактивтігі мен бактериологнялық қүрамын, әдетте, сумен қамтамасыз етуге бағытталған гидрогеологиялык, зерттеулер анықтайды. Жер асты суларының бүл сипаттамаларын лабораторияда анықтау, даладағы жұмыс басында анализ жүргізу үшін судың сынамалары алынады.
Грунттардың жеке қасиеттерін үлгілер бойынша лабораторияда анықтаудыц нәтнжесінде грунттың әр типі (инженерлік-геологнялық элемент) үшін қасиеттер жиынтығының жалпыланған көрсеткіштерін есептеп шығарады. Көптеген жеке мәндер мен көрсеткіштерді статистикалык өңдеудің негізінде алынған белгілі бір қасиет (мысалы, массаның, тығыздықтың) көрсеткішінің орташа мәні жалпылаушы көрсеткіш дсп аталады. Статистн-калық өңдеуді тек бес немесе одан көбірек жеке керсеткіштер белгілі болған жағдайда ғана жүргізуге болады. Жалпыланған көрсеткіштердің мәндері бойынша есептік көрсеткіштер қабылданады, олар гидромелиора-циялық жүйелер мен инженерлік ғимараттарды жоба-лауда пайдаланылады.
Жинақтау-жүйелеу (камералдық) жұмыстары. Зерттеулердін, барлық түрлерінің материалдарын өндеу жұмыстардың жеке түрлерінің біту барысына қарай жүргізіледі. Жұмыстардың барлык түрлері аяқталып, мате-риалдар өңделіп болғаннан кейін есептік баяндама (есеп) жазылады. Жалпы алғанда есеп түсіндіру жазбасынан, түрлі типті карталардан, геологиялык, гидрогеологиялық, инженерлік-геологиялық қималардан, сква-жиналар мен шурфтардык қималарынан, стратиграфиялык бағандардан, графиктерден, фотографиялардан және түрлі есептердсн түрады.
Графикалық қосымшалардың мазмұны. Есепке тіркелетін қосымшалар ішінде ең басты орынды гидрогеологиялық ннженерлік-геологиялық карталар, гидрогеологиялық және инженерлік-геологиялық кималар {профильдер) алады. Гидрогеологиялық карталар жер асты суларының сипаттамаларын немесе сулы горизонттардың гидрогеологиялық қасиеттерін көрсетеді.
Масштабы жөнінен гидрогеологиялық және инженерлік-геологиялық карталар төрт категорияға бөлінеді. Ұсақ масштабты схемалық жалпы шолу карталары (1:500 000 не одан да үсақ) үлкен аймақтардың жалпы гидрогеологиялык және инженерлік геологиялык жағ-дайларын көрсету үшін жасалады. Құрылысты жоспарлау мен орналастыру үшін аныктамалық қүрал ретінде пайдаланылады. Орта масштабты карталар (1:200 000, 1:100 000) жүйелер мен ғимараттарды жобалағанда, техникалык экопомикалық неғіздеулерді' күрастырганда қолданылады. Ірі масштабты карталар (1:50 000, 1:25 000) ғимараттардың техникалық жобасын негіздеу үшін пайдаланылады. Дәл ірі масштабты карталар (1:10 000 не одан да ірілеу) техникалық жобамен жұмыс жүргізу сызбаларын орын-дау кезеңінде жеке инженерлік ғимараттардың орналасу учаскелері үшін жасалады. Қарталарда олармен біртүтас материал болып табылатын' гидрогеологиялық, инженерлік-геологиялық қималар, кестелер, шартты белгілер беріледі.
Техникалық жобаның есебіне тіркелетін карталар негізгі және арнаулы болып ажыратылады, 1:50 000 масштабта жасалады. Негізгі карталар: нақты материалдар картасы (1:25 000 масштабтағы топографиялык негізде жасалады), геоморфологиялық карта, төрттік (антропоген) шөгінділер картасы,гидрогеологиялық карта, инженерлік-геологиялық карта, арнайы карталар: ландшафтық-индикациялық карталар (жердің сырт көрінісінің ерекшеліктерін көрсетеді), грунт сулары жатыс тереңдігінің (гидроизобаттардың) картасы, грунт сулары минералдануы мен химиялық кұрамынын картасы, геологиялық-генетикалық кёшендердің картасы (кәріздену ыкпалы аймағының аумағындағы аэрация аймағы мен каны-ғу аймағының жоғары бөлігіндегі грунттардың құрамын көрсетеді), гидродинамикалық карта (сулы горизонттардың су өткізгіщтігін сипаттайды), аэрация аймағы жыныстарының тұздану картасы, гидрогеологиялық және инженерлік-геологиялық аудандаудың картасы. Аталған карталарды құрастыру мен олардың нақты мазмұны осылардың әрқайсысының талаптарына сәйкес құрастырылған әдістемелік нұсқауларда қарастырылады.
Топырақтар табиғаты. Желге мүжілген Жердің тасты қабыршағының (литосфера) барлық борпылдақ тау жыныстары топырақ деп аталады. Топырақтар құрылыста ғимарат пен кұрылыстың табаны ретінде, сондай-ақ жер құрылысының материалы ретінде пайдаланылады.
Топырақтың пайда болуы. Табиғи топырақтар тау жыныстарының физнкалық және химиялық жолмен мүжілуі нәтижесінде пайда болған. Топырақтардың пайда болуы барысында сыртқы жағдайларға байланысты олардың қасиеттері қалыптасты.
Топырақтардың ұзак мерзімді қалыптасуы уақытындағы табиғи жағдайында көп қайтара өзгерістер, әлденеше рет қайта шөгінділер, өз салмағының әсерімен нығызданулар, кайта нығызданулар, су астында қалулар, құрғақтанулар, және т. с. с. болды.
Жоғарыда айтылғандардың бәрі табиғи топырақтарды оларды қоршаған физикалық-геологиялық ортаға байланыстыра және олардың қасиеттерінің үздіксіз өзгеретінін ескере отырып қарастыру қажеттігін көрсетеді.
Өзінің пайда болуы және қалыптасуы жағдайларына карай топырақтар екі түрлі: континентті (құрылықтық) және теңіз шөгінділері болып бөлінеді. Континенттік шөгінділерге элювиалды (бастапқыда пайда болған жерде тереңде жатқаны); делювиалды (су тасқынымен едәуір қашықтыкқа апарып тастайтыны); көшпе мұздык (мұздықтардың әрекеті нәтижесінде пайда болғаны) — мореналар; су-көшпелі мұздықтар — кұмдар мен жұмыр тастар; көлкөшпелі мұздықтар — ленталы саздар, саздақтар мен кұмдақтар; күлді (шөлейтті өңірде тау жыныстарының желмен физикалык мүжілуі нәтижесінде пайда болып, әуе ағыстарымен апарып тасталған) — сары топырақтар, кұм төбелер мен дөңестер жатады. Теңіз шөгінділеріне бытыранды саздың қатпарлары, ұлутастар; органикалық-минералдық түзілулер — тұнбалар, шымтезектелген топырактар, әралуан құмдар мен малта тастар жатады.
Топырақ түрлері. «Топырактар. Жіктеу» атты 25100-82 ГОСТ мемлекеттік стандартқа сәйкес және құрылымдық байланымдардың сипатына байланысты топырактың пайда болуына (генетикалық жағынан бөлшектеу), түзілім жағдайына, құрамы мен құрылыстык қасиетіне қарай екі класқа: жартасты және жартасты емес болып бөлінеді.
Жартасты топырақтар (қатты кұрылымдық байланымды топырақтар) төрт топка: магмалық, метаморфикалық, шөгінді және жасанды (табиғатында тереңде жатып өзгеріске ұшырағандар) болып бөлінеді. Граниттер, диориттер, базальттар біршама көп тараған магмалық жыныстар, ол гнейстер, кварциттер және кристалды тақтатастар, метаморфикалық жыныстар болып табылады. Цементтелген шөгінді жыныстарға құмдақ тастар, конгломераттар, брекчиялар жатады. Қатты құрылымдық байланымдар цементтелу, силикаттану жолымен және басқа да амалдармен адамдар жасаған жартасты жасанды топырақтар деп атайды.
Жартасты емес топырақтар (қатты құрылымдық байланымы жоқ топырақтар) төмендегі топтарға бөлінеді: ірі сынықтылар — валунды, жұмыртасты және қиыршық тасты топырақтар; құмдылар — қиыршақ құмды, ірі, ірілігі орташа, ұсақ және шаңды құмдар: шаңды—саздылар-құмдақтар, саздақтар және саздар; биогенділер — лай, шымтезек, топырақтар (жер қыртысының сыртқы қабатын құрайтын және құнарлылық қасиеті бар табиғи түзілімдер; жасанды топырақтар — механикалық әсер арқылы табиғи терең жатқан күйінде нығыздалғандар (тапталған, тегістелген, сілкіленген және т. с. с), сондай-ақ үйінді және сумен шайып әкелінген топырақтар.
Топырақ қурамы. Топырақ құрамына қатты минералдық бөлшектер (топырак қаңқасы), қатты бөлшектер арасындағы кеуекті (бос жерлерді) толтыратын су мен газ (ауа, су буы) енеді (1.1-сурет). Сонымен барлық топырақтардың үш компонентті құрамы болады.
Топырақтың үш компонентті құрамының схемасы 1.1-суретте көрсетілген.
Топырақ құрылымы. Топырақтардың құрылыстық қасиеттеріне баға беру үшін топырақтардың кұрылымы мен бітімінің мәні зор.
Топырақ құрылымы дегенде сол топыраққа тән топырактың ішкі байланымдары мен ол пайда болғанға дейінгі бүкіл ерекшелігіне негізделген ірілігі мен пішіні жағынан әралуан минералды бөлшектердің және олардың жекелеген агрегаттарының орналасуы деп білеміз. Текстура (бітімі) дегепде қабаттағы топырақтың бір текті еместігін сыйпаттайтын топырақтар бөлшектері мен агрегаттарының кеңістіктікке орналасуы мен өзара тұрған орнын айтамыз. Топырақ текстурасының төмендегідей түрлері бар: 1) қатпарлы (жұка және ірі қабатты, қиғаш қабатты, тақта тасты және т. с.с). 2) кұйма қабатты (көлемді және бүркемелі қатпарлы); 3) күрделі қабатты (қуысты, кең кеуекті және т. с. с).
1.1-сурет. Топырақтың үш компонентті кұрамының схемасы: 1-катты минералды бөлшектер (топырақ қаңқасы); 2-сумен немесе газбен (ауамен) толтырылатын кеуектер. 3-су; 4-газ (ауа).
Топырақтың физикалық қасиеттері. Топырақтардың құрылыстық қасиеттеріне баға беру үшін төмен-дегідей топқа бөлінетін физикалық қасиеттердің көрсеткіштері мен сыйпаттамасы пайдаланылады, олар: негізгілер (немесе бастапқылар) -лабораториялық зерттеулер негізінде анықталатын физикалық қасиеттердің көрсеткіштері; есептік -есептеумең анықталатын физикалық қасиеттердің көрсеткіштері.Топырақтың физикалық қасиеттерінін, негізгі (бастапқы) көр-сеткіштеріне топырақтың қатты бөлшектерінің тығыздығы р^, ;то-пырақтың тығыздығы р және ылғалдылығы ш жатады.
Топырақтың қатты бөлшектерінің тығыздығы құрғақ топырақ көлемінің топырақ бөлшектері алып жатқан көлеміне қатынасы, яғңи
болып табылады.
Топырақ тығыздығы топырақ салмағының (оның кеуектеріндегі судың салмағын қосып айтқанда) топырақ көлеміне (кеуекті қосып айтқанда) қатынасы, яғни
болмақ.
Топырақ кеуектеріндегі су көлемінің құрғақ топырақ көлеміне (немесе қатты бөлшектер салмағына) қатынасы, яғни
топырақ ылғалдылығы деп аталады.
Бұл жерде үш компонентті топыраққа төмендегідей белгілер бар:,
mКб— құрғақ топырақтың (немесе қатты минералды бөлйіек-тердің) салмағы;
mс—топырақ кеуектеріндегі судын, салмағы;
m — топырақтың салмағы;
Vқб—қатты бөлшектер (топырақ қаңқасы) алып жатқан көлемі;
Vс — топырақ кеуектеріндегі су алып жатқан көлем;
VТ — топырақ көлемі;
Vк — топырақтағы кеуек көлемі.
Тығыздық мөлшерімен бірге топырақтың меншікті салмағы деген түсінік те қолданылады.
Топырақтың катты бөлшектерінің меншікті салмағы 
Топырақтың меңшікті салмағы 
Бұл жерде g=9,81 м/с2— салмақ күшін тездету.
Топырақтың физикалық касиеттерінің туынды көрсеткіштеріне құрғақ топырақтың тығыздығы ρ (немесе рқб), кеуеқтілік n кеуектілік коэффиңиенті е және ылғалдылық деңгейі жатады.
Құрғақ топырақтың тығыздығы ρ және қатты бөлшектер салмағының топырақтың бүкіл көлеміне қатынасы, яғни
болып табылады.
Құрғақ топырақтың меншікті салмағы
Қеуекті топырақ көлеміне кеуек көлемінің қатынасы, яғни
болып табылады.
Кеуектілік коэффициенті — кеуек көлемінің топырақтың қатты бөлшектерінің көлеміне қатынасы, яғни
немесе 
болып табылады.
Ылғалдылық деңгейі су алып жатқан кеуек көлемінің үлесі қандайлығын көрсетеді,
тиісінше газ алып жатқан кеуектілік улесіне (1— SГ) тең.
Қайсыбір көрсеткіштерді екіншілері арқылы білдіретін маңызды арақатынастарды келтірейік:.
Бұл жерде γω —судың меншікті салмағы (1 г/см3).
Жер астындағы сулар деңгейінен төмен тереңде жатқан топырақтар үшін топырақ қаңқасы судың тартылу әрекетін бастан кешіреді. Ығыстырылып шығарылған аудың салмағынан жеңілденген топырақтың
меншікті салмағы: 
белгілерімен анықталады.
Негізгі әдебиет: 2 [78-91], 4 [271-286]
Бақылау сұрақтары:
1. Геологиялық түсірістер процесінде не оқытылады?
2. Механикалық бұрғылаудың қандай түрлері бар?
3. Тексерістің геофизикалық әдісіне не жатады?
4. Тұрғын-үй және өндірістік құрылысқа арналған инженерлік-геологиялық ізденістердің ерекшелігі қандай?
5. Әртүрлі масштабтағы инженерлік-геологиялық түсірістердің бағытталуы мен әдістерін сипаттаңыз.
6. Барлау жұмыстарын қолданатын аппаратураның оған қоса геофизикалық қазындыларын сынамалау әдісінің орындалуын, тапсырмасын сипаттаңыз.
7. Сынақ беріктілігінің әдісі мен методикасын, массивтегі су өткізгіштік жыныстар мен сығылуды, алынған нәтижелерді сипаттаңыз.
8. Режимдік гидрогеологиялық, мұздақ және басқа бақылаулар қандай, және қандай мақсатта, және қандай методика арқылы орындалады?
9. Инженерлік-геологиялық ізденістер кезіндегі негізгі техникалық қауіпсіздік ережелерін және өндірістік санитарлықты сипаттаңыз.
Дата добавления: 2015-12-08; просмотров: 694 | Нарушение авторских прав