Cтраница 2
В первом приближении, массоперенос в неполностью насыщенных гомогенных грунтах описывается в рамках представлений, изложенных выше для водонасыщенных горных пород. Пренебрегая межфазовым взаимодействием в системе вода-воздух, полагают, что перенос вещества протекает лишь в водной фазе грунта и подчиняется тем же закономерностям дисперсионно-конвективного переноса, в которых, однако, и активная пористость, и коэффициент гидродисперсии являются функциями влажности грунта. Последнее обстоятельство обычно учитывается по приближенной схеме, предполагающей, что, ввиду отставания фронта переноса вещества от фронта увлажнения, упомянутые параметры массо-переноса отвечают новой объемной влажности ( отождествляемой с величиной активной пористости), возникающей за фронтом увлажнения. [16]
![]() |
Эпюра распределения давлений на глинистый пласт. [17] |
При расчетах устойчивости откосов избыточное поровое давление учитывается в соответствии с общими принципами оценки силового воздействия воды в задачах статики водонасыщенных горных пород ( см. § 3 гл. В частности, при расчете по фиксированным поверхностям скольжения избыточное поровое давление может рассматриваться как контурная сила, которая вычитается из нормальных составляющих сил веса вышележащих пород. [18]
Необходимо подчеркнуть вместе с тем, что применение излагаемых ниже принципов схематизации гидрогеомеханических процессов на практике существенно осложняется проявлением специфических черт массива водонасыщенных горных пород как механической системы. Остановимся более подробно на некоторых важнейших аспектах этой специфики, имеющих большое значение при выборе и обосновании расчетной схемы гидро-геомеханического процесса. [19]
В учебном пособии дается систематическое изложение лекционной части курса Гидрогеомеханика, читаемого для студентов специальности гидрогеология на геологическом факультете МГУ, как направления геомеханики, рассматривающего проблемы механики массивов водонасыщенных горных пород применительно к задачам гидрогеологии и инженерной геодинамики. С единых теоретических позиций даются представления о моделях упругого режима фильтрации и консолидации горных пород, изложены методы моделирования напряженно-деформированного состояния массивов горных пород, даются методы расчета устойчивости массивов горных пород с учетом воздействия фильтрационного потока. Некоторые из рассмотренных вопросов имеют оригинальное решение. [20]
Емкостные свойства горных пород отражают их способность к водоотдаче или водонасыщению в процессе нестационарной фильтрации путем изменения степени заполнения пор и трещин водой или в результате изменения поро-вого объема водонасыщенных горных пород и плотности воды при деформациях сжатия - растяжения; соответственно, в первом случае говорят о гравитационной емкости, а во втором - об упругой емкости горных пород. [21]
Рыхлые водонасыщенные породы обычно называют плывунами. К ним относят слабосвязанные и сыпучие водонасыщенные горные породы, имеющие различный гранулометрический состав и способные под действием гидростатического напора приходить в движение и приобретать свойства текучести. Плывуны очень подвижны, могут проникать в призабойное пространство между элементами крепи, а также часто образуют пустоты за крепью. [22]
Водонасыщенные горные породы - горные породы, в которых все поры и пустоты полностью заполнены ( насыщены) свободной и связанной водой. Залегают в зоне насыщения. Различают водоносные водонасыщенные горные породы ( галечники, пески, песчаники, трещиноватые известняки и др.), содержащие гл. [23]
Учитывая существующее мнение о том, что область нефтегазообразования является частью области нефтегазонакопления, можно полагать, что преобладание нефтегазонакопления или газонакопления, а также виды миграции УВ из зон их генерации определяются степенью развития литогенеза и гидрогеологических процессов в зоне генерации УВ. Так, если на этапе раннего мезокатагенеза и позднего апокатагенеза более реальна водорастворенная миграция, а при переформировании залежей - струйная, то на основных стадиях нефтегазообразования и нефтегазонакопления роль этих видов миграции одинакова. Преобладание газо - или нефтегенерации на различных этапах литогенеза в зависимости от соотношения гумусовых и сапропелевых компонентов в составе ОВ обусловливает различия в пространственном размещении нефтяных и газовых месторождений по пути миграции УВ в среде водонасыщенных горных пород. Учитывая, что давление прорыва газа через неф-тенасыщенную среду ниже, чем через водонасыщенную [ Савченко В. П., 1975 г. ], можно полагать, что ловушки, расположенные на путях миграции гипсометрически ниже, окажутся преимущественно газоносными. С другой стороны, дегазация подземных вод в гипсометрически выше расположенных ловушках и выпадение газоконденсатной нефти в погруженных ловушках создают предпосылки для распространения газовых залежей в структурах, удаленных от области нефтегазообразования. Указанные различия находят отражение в принципе дифференциального улавливания УВ ( У. Гассоу, С. П. Максимов и др.) и реализуются в каждом нефтегазоносном бассейне в соответствии с конкретными геологическими, геохимическими и гидрогеологическими условиями. [24]
Более чистое механическое исследование с позиций статики допускают те инженерные задачи, в которых рассматривается напряженно-деформированное состояние ( в частности устойчивость) участка массива горных пород заданной неизменной конфигурации под влиянием заданных контурных и объемных сил ( последние чаще всего представлены собственным весом пород и фильтрационными силами) при неизменных механических свойствах пород и пренебрежении процессами выноса. В такой постановке рассматриваются, например, многие задачи об устойчивости на сдвиг тяжелых гидротехнических сооружений, об устойчивости подпорных стенок, об общей устойчивости естественных склонов и бортов искусственных выемок и некоторые другие. Вре они обычно сводятся к оценке статически определимых систем. Совершенно естественно, что, когда упомянутые задачи касаются массивов водонасыщенных горных пород, напряженное состояние оценивается с обязательным учетом элементов подземной гидростатики ( см. § 2 гл. [25]