Что такое суффозия грунта

СУФФОЗИЯ

(от лат. suffossio — подкапывание, подрывание * a. suffosion; н. Suffosion; ф. suffosion, renard, erosion interne; и. sufosion) — процесс механич. выноса мелких частиц из массива горн. пород под воздействием потока подземных вод. Hаиболее часто C. происходит в песчаных, лёссовых и др. дисперсных породах. B зависимости от состава и строения массива C. может развиваться в отд. слое или толще неоднородных по составу пород; на контакте двух слоев, сложенных породами разного состава; в неоднородном заполнителе трещин, зон тектонич. нарушений или карстовых полостей; на контакте г. п. и материала засыпок искусств. сооружения (фильтров, дренажей и др.). Pазвитию C. способствуют: увеличение степени неоднородности гранулометрич. состава пород; возрастание скорости движения подземных вод или гидродинамич. градиента фильтрац. потока; наличие естеств. или искусств. областей разгрузки переносимого потоками мелкого материала. C. приводит к изменению состава и структуры пород, увеличению их пористости и водопроницаемости, снижению прочности, что обусловливает оседание вышележащей толщи г. п. c образованием на поверхности замкнутых понижений (воронок, блюдец и др.) размером до неск. сотен м. Cуффозионное разрыхление пород в основании склонов или искусств. откосов способствует образованию оползней. C. в породах оснований сооружений может вызвать их неравномерные осадки, деформации и разрушения. B естеств. условиях C. развивается сравнительно медленно (годы, десятки лет); под влиянием техногенных факторов её скорость резко возрастает. Hаиболее интенсивно она протекает на участках сосредоточенной фильтрации в p-нах возведения плотин или водохранилищ, при длит. откачках подземных вод из открытых (карьеры, котлованы) и подземных горн. выработок, a также из скважин водопонизит. систем. Противосуффозионные мероприятия направлены на уменьшение градиента и скорости фильтрац. потока (противофильтрац. завесы, шпунтовые ограждения, штольневые дренажи, «обратные фильтры», водопонизит. скважины) и на улучшение свойств г. п. методами технич. Мелиорации. B. T. Tрофимов. смотреть

СУФФОЗИЯ

суффо́зия (лат. suffosio подкапывание, подрывание) вынос растворимых веществ и мелких частиц водой, фильтрующейся в толще рыхлых горных пород или грун. смотреть

Суффозия и меры по её предотвращению

При фильтрации подземная вода совершает разрушительную работу. Из пород вымываются составляющие их мелкие частицы. Это сопровождается оседанием поверхности земли, образованием провалов, воронок. Этот процесс выноса частиц, а не его последствия, называют суффозией. Различают два вида суффозии — механическую и химическую. При механической фильтрующаяся вода отрывает от породы и выносит во взвешенном состоянии целые частицы (глинистые, пылеватые, песчаные); при химической вода растворяет частицы пород (гипс, соли, карбонаты) и выносит продукты разрушения.

При одновременном действии этих двух видов суффозия называется химико-механическая. Такая суффозия может быть в лессовых породах, где растворяется карбонатное цементирующее вещество и одновременно выносятся глинистые частицы. Основной причиной суффозионных явлений следует считать возникновение в подземных водах значительных сил гидродинамического давления и превышение величины некоторой критической скорости воды. Это вызывает отрыв и вынос частиц во взвешенном состоянии. Взвешивание частиц происходит при критическом напоре, который можно определить по формуле:

где — плотность породы (песка); n — пористость породы, доли единицы.

Гидродинамическое давление, г/см 3 , действующее по касательной к депрессионной кривой дренируемого потока, определяют по формуле:

где — плотность воды; n — пористость, доли единицы; I — гидравлический уклон (градиент).

Суффозия наиболее свойственна гранулиметрически неоднородным породам. Процесс механической суффозии в разнозернистом песке происходит следующим образом. Песок состоит из частиц различного размера — больших и малых. Большие частицы создают структурный каркас породы. Поры достаточно велики и через них под действием фильтрующей воды свободно проходит мелкие частицы (глинистые, пылеватые). Суффозия в таких песках возникает с момента появления критического напора I_кр5.

Суффозия может происходить в глубине массива пород или вблизи поверхности земли. В глубине массива перенос мелких частиц осуществляется водой из одних пластов в другие или в пределе одного слоя. Это приводит к изменению состава пород и образованию подземных каналов. В глубине массива суффозия может возникать также на контакте двух слоев, различных по составу и пористости. При этом мелкие частицы одной породы потоком воды переносятся в поры другой породы. При суффозии на контакте между слоями иногда формируются своеобразные прослои или вымываются пустоты. Это можно наблюдать на контакте глинистых и песчаных слоев, когда соотношение коэффициентов фильтрации этих пород больше 2. Характерными являются пустоты лессовых пород, в частности, на контакте с подстилающими их кавернозными известняками-ракушечниками. Размер пустот иногда достигает нескольких метров. Такие небольшие пещеры развиты, например, на склонах долины р. Темерник в г. Ростов-на-Дону (рис. 19).

Рис. 19 Суффозионная полость (1) в лессовых породах, залегающих на склоне рельефа, сложенном известняками-ракушечниками (2); 3 — здания.

Развитие пещер нередко сопровождается провалом поверхности земли, повреждением зданий и подземных коммуникаций. Следует отметить, что в лессовых породах суффозия развивается не только на контактах, а и в самых толщах, образуя так называемый «глиняный карст». Развитие пустот начинается с ходов землемеров при условии возникновения в них турбулентных завихрений фильтрующей воды. Порода разрушается и образуются пустоты размыва.

Как механическая, так и химическая суффозия активно проявляется также вблизи поверхности земли при естественном или искусственном изменении гидродинамических условий — формировании воронок депрессии, колебаниях уровня подземных и поверхностных вод, откачках, дренировании. Суффозионные процессы часто возникают на склонах речных долин и откосах котлованов и берегах водохранилищ при быстром спаде паводковых вод или сбросе лишних вод, в местах выхода на прверхность грунтовых вод, на орошаемых территориях.

В откосах строительных выемок суффозионный вынос частиц приводит к оседанию поверхности, образованию провалов, воронок, оползней.

Химическая суффозия может проходить длительное время и выщелачивает не только карбонаты и другие, сравнительно легко растворимые вещества, но и кремнезем. При значительном растворении пород химическая суффозия переходит в карстовый процесс.

При исследовании пород, в которых наблюдается или возможна фильтрация воды, необходимо выявлять их способность к суффозии. Следует учитывать, что при малом гидродинамическом давлении в породах может происходить только фильтрация воды, при повышении давления начинается суффозия. Для выявления этих свойств определяют критические градиенты и давление воды, при которых начинается процесс суффозии. Эту работу проводят в лабораторных и полевых условиях.

При проектировании объектов необходимо установить возможность проявления суффозионной осадки. Определять величину и характер протекания суффозионной осадки (S_с). При этом следует определять всю суммарную величину вертикальной деформации засоленного основания, которая складывается из осадки, вызванной уплотнением грунтов от нагрузки объектов и суффозионной осадки.

При прогнозе величины суффозионной осадки следует учитывать:

— в глинистых грунтах с содержанием глинистых частиц более 40 % осадка практически не проявляется;

— наибольшая осадка наблюдается при высокой засоленности и большой пористости грунтов;

-величина и характер протекания осадки во времени во многом зависят от химического состава фильтрующейся в грунте воды.

Величина суффозионной осадки определяется по результатам полевых испытаний засоленных грунтов статической нагрузки (штампом) после длительного замачивания.

Строительство на суффозионных грунтах имеет свои трудности и осуществляется по своим строительным нормам и правилам. При возведении объектов используются различные приемы строительства. Выбор того или иного приема строительства зависит от геологического строения и гидрогеологической обстановки строительной площадки, типа и вида грунтов оснований, характера засоления, конструкции объекта и технических возможностей строительной организации.

Суффозионные явления отрицательно сказываются на устойчивости зданий и сооружений. С суффозией следует активно бороться. Основой всех мероприятий является прекращение фильтрации воды. Это достигается различными путями: регулированием поверхностного стока атмосферных вод и гидроизоляцией поверхности земли; перекрытием места выхода подземных вод тампонированием или присыпкой песка; устройством дренажей для осушения пород или уменьшением скорости фильтрации воды; упрочнением ослабленных суффозией пород методами силикатизации, цементации, глинизации, применением особых видов фундаментов, например, свайных.

Суффозия

Суффозия (от лат. suffosio — подкапывание) — вынос мелких минеральных частиц породы фильтрующейся через неё водой. Процесс близок к карсту, но отличается от него тем, что суффозия является преимущественно физическим процессом и частицы породы не претерпевают дальнейшего разрушения.

Суффозия приводит к проседанию вышележащей толщи и образованию западин (суффозионных воронок, блюдец, впадин) диаметром до 10 и даже 100 метров, а также пещер. Другим следствием может быть изменение гранулометрического состава пород как подверженных суффозии, так и являющихся фильтром для вынесенного материала.

Наиболее широкое развитие суффозия получает в области распространения лёссов и лёссовидных суглинков, под склонами долин рек, часто по ходам роющих животных. Одним из необходимых условий суффозии является наличие в породе как крупных частиц, образующих неподвижный каркас, так и вымывающихся мелких. Вынос начинается лишь с определенных значений напора воды, ниже которых происходит только фильтрация.

В карбонатных и гипсоносных песчано-глинистых отложениях и мергелях карст и суффозия могут проявляться одновременно. Это явление носит название глинистый карст или глинистый псевдокарст.

Виды суффозии

• Механическая — вода при фильтрации отрывает и выносит целые частицы (глинистые, песчаные)
• Химическая — вода растворяет частицы породы (соли, гипс) и выносит продукты разрушения
• Химико-физическая — смешанная (часто происходит в лёссе)

См. также

Ссылки

• Геологические процессы

Wikimedia Foundation . 2010 .

Полезное

Смотреть что такое «Суффозия» в других словарях:

Суффозия — [suffosio подкапывание] выщелачивание растворимых (хлоридных, хлоридно сульфатных, карбонатных) солей почвы, нарушение микроагрегатной структуры грунтов и вмывание в глубину с нисходящими токами воды тончайших частиц г. п., в дальнейшем также… … Геологическая энциклопедия

СУФФОЗИЯ — [от лат. suffossio подкапывание, подрывание] выщелачивание и вынос мелких минеральных частиц потоками грунтовых вод, фильтрующихся в толще горных пород. С. приводит к образованию подземных пустот и к последующей просадке всей вышележащей… … Экологический словарь

СУФФОЗИЯ — (от лат. suffossio подкапывание) вынос мелких минеральных частиц и растворенных веществ водой, фильтрующейся в толще горных пород … Большой Энциклопедический словарь

Суффозия — процесс вымывания мелких частиц из горных пород подземными водами … Геологические термины

суффозия — сущ., кол во синонимов: 1 • вынос (6) Словарь синонимов ASIS. В.Н. Тришин. 2013 … Словарь синонимов

Суффозия — эрозионный процесс вымывания (выщелачивания) фильтрующейся водой микрочастиц из растворимых горных пород, сопровождающийся образованием просадочных деформаций в вышезалегающих породах. Характерен для рыхлых горных пород, содержащих растворимые… … Словарь черезвычайных ситуаций

суффозия — Вынос мелких минеральных частиц потоками грунтовых вод, фильтрующихся в толще горных пород, этот процесс характерен для областей, где известковые породы перекрываются рыхлым поверхностным материалом, который в процессе растворения известняка… … Словарь по географии

суффозия — 3.21 суффозия : Разрушение и вынос потоком подземных вод отдельных компонентов и крупных масс дисперсных и сцементированных обломочных пород, в том числе слагающих структурные элементы скальных массивов. Источник: СП 116.13330.20 … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

суффозия — (лат. suffosio подкапывание, подрывание) вынос растворимых веществ и мелких частиц водой, фильтрующейся в толще рыхлых горных пород или грунтов Новый словарь иностранных слов. by EdwART, , 2009. суффозия [ Словарь иностранных слов русского языка

суффозия — (от лат. suffossio подкапывание), вынос мелких минеральных частиц и растворённых веществ водой, фильтрующейся в толще горных пород. * * * СУФФОЗИЯ СУФФОЗИЯ (от лат. suffossio подкапывание), вынос мелких минеральных частиц и растворенных веществ… … Энциклопедический словарь

Суффозионные процессы

Суффозия (от лат. suffosio — подкапывание) — вынос мелких минеральных частиц породы фильтрующейся через неё водой.

Процесс близок к карсту, но отличается от него тем, что суффозия является преимущественно физическим процессом и частицы породы не претерпевают дальнейшего разрушения. Одна из характеристик размываемости грунтов.

Суффозия приводит к проседанию вышележащей толщи и образованию западин (суффозионных воронок, блюдец, впадин) диаметром до 10 и даже 100 метров, а также пещер. Другим следствием может быть изменение гранулометрического состава пород как подверженных суффозии, так и являющихся фильтром для вынесенного материала.

Наиболее широкое развитие суффозия получает в области распространения лёссов и лёссовидных суглинков, под склонами долин рек, часто по ходам роющих животных. Одним из необходимых условий суффозии является наличие в породе как крупных частиц, образующих неподвижный каркас, так и вымывающихся мелких. Вынос начинается лишь с определенных значений напора воды, ниже которых происходит только фильтрация.

Механическая — вода при фильтрации отрывает и выносит целые частицы (глинистые, песчаные)

Химическая — вода растворяет частицы породы (соли, гипс) и выносит продукты разрушения

Химико-физическая — смешанная (часто происходит в лёссе)

При фильтрации подземная вода совершает разрушительную работу. Из пород вымываются составляющие их мелкие частицы. Это сопровождается оседанием поверхности земли, образованием провалов, воронок. Этот процесс выноса частиц, а не его последствия, называют суффозией.

Основной причиной суффозионных явлений следует считать возникновение в подземных водах значительных сил гидродинамического давления и превышение величины некоторой критической скорости воды. Это вызывает отрыв и вынос частиц во взвешенном состоянии.

Суффозия может происходить в глубине массива пород или вблизи поверхности земли.

В глубине массива перенос мелких частиц осуществляется водой из одних пластов в другие или в пределах одного слоя. Это приводит к изменению состава пород и образованию подземных каналов. В глубине массива суффозия может возникать также на контакте двух слоев, различных по составу и пористости. При этом мелкие частицы одной породы потоком воды переносятся в поры другой породы. При суффозии на контакте между слоями иногда формируются своеобразные прослои или вымываются пустоты. Это можно наблюдать на контакте глинистых и песчаных слоев, когда соотношение коэффициентов фильтрации этих пород больше 2. Характерными являются пустоты лессовых пород, в частности, на контакте с подстилающими их кавернозными известняками-ракушечниками. Размер пустот иногда достигает нескольких метров. Развитие пещер нередко сопровождается провалом поверхности земли, повреждением зданий и подземных коммуникаций.

Следует отметить, что в лессовых породах суффозия развивается не только на контактах, но и в самих толщах, образуя так называемый глиняный, или лессовый, карст. Развитие пустот начинается с ходов землемеров при условии возникновения в них турбулентных завихрений фильтрующей воды. Порода разрушается и образуются пустоты размыва.

Как механическая, так и химическая суффозия активно проявляется также вблизи поверхности земли при естественном или искусственном изменении гидродинамических условий — формировании воронок депрессии, колебаниях уровня подземных и поверхностных вод, откачках, дренировании. Суффозионные процессы часто возникают на склонах речных долин и откосах котлованов и берегах водохранилищ при быстром спаде паводковых вод или сбросе лишних вод, в местах выхода на поверхность грунтовых вод, на орошаемых территориях.

В откосах строительных выемок суффозионный вынос частиц приводит к оседанию поверхности, образованию провалов, воронок, оползней. В районе Волгограда многие оползни связаны с суффозионным выносом песка грунтовыми водами. На орошаемых землях дельт Терека и Сулака (Прикаспий) за счет инфильтрации воды и перепада ее скоростей на границе супесчано-суглинистых отложений с озерно-аллювиальными трещиноватыми глинами образуются крупные провалы, разрушается оросительная сеть, магистральный канал.

Химическая суффозия может проходить длительное время и выщелачивает не только карбонаты и другие, сравнительно легко растворимые вещества, но и кремнезем. При значительном растворении пород химическая суффозия переходит в карстовый процесс.

При проектировании объектов необходимо установить возможность проявления суффозионной осадки, определять величину и характер протекания суффозной осадки. При этом следует определять ВСЮ суммарную величину вертикальной деформации засоленного основания, которая складывается из осадки, вызванной уплотнением грунтов от нагрузки объектов и суффозионной осадки.

При прогнозе величины суффозионной осадки следует учитывать:

— в глинистых грунтах с содержанием глинистых частиц более 40% осадка практически не проявляется;

— наибольшая осадка наблюдается при высокой засоленности и большой пористости грунтов;

— величина и характер протекания осадки во времени во многом зависят от химического состава фильтрующейся в грунте воды.

Величина суффозионной осадки определяется по результатам полевых испытаний засоленных грунтов статической нагрузкой (штампом) после длительного замачивания.

Суффозионные явления отрицательно сказываются на устойчивости зданий и сооружений. С суффозией следует активно бороться. Основой всех мероприятий является прекращение фильтрации воды. Это достигается различными путями: регулированием поверхностного стока атмосферных вод и гидроизоляцией поверхности земли; перекрытием места выхода подземных вод тампонированием или присыпкой песка; устройством дренажей для осушения пород или уменьшением скорости фильтрации воды; упрочнением ослабленных суффозией пород методами силикатизации, цементации, глинизации, применением особых видов фундаментов, например, свайных.

Суффозионные и карстовые процессы

При фильтрации подземная вода совершает разрушительную работу. Из пород вымываются составляющие их частицы. Это сопровождается оседанием поверхности земли, провалов, воронок. (Этот процесс выноса, а не его последствия, называют суффозией. различают два вида суффозии — механическую и химическую. При механической фильтрующаяся вода отрывает от породы и выносит целые частицы (глинистые, пылеватые, песчаные); при химической вода растворяет частицы породы (гипс, карбонаты) и выносит продукты разрушения.

Суффозионные и карстовые процессы

При одновременном действии этих двух видов суффозии иногда, применяют термин —химико-механическая суффозия может быть в лессовых породах, где растворяется карбонатное тирующее вещество и одновременно выносятся глинистые частицы.

Основной причиной суффозионных явлений следует считать возникновение в подземных водах значительных сил гидродинамическое давления и превышение величины некоторой критической скорости воды. Это вызывает отрыв и вынос частиц-во взвешенном состоянии Взвешивание частиц происходит при критическом напоре, который можно определить по формуле

где А—плотность породы (песка); л—пористость породы, доли единицы.

Гидродинамическое давление, г/см3, действующее по касательной к депрессионной кривой дренируемого потока, определяют по формуле

где Ао=1—плотность воды; п—пористость, доли единицы; /—| гидравлический уклон (градиент).

Суффозия наиболее свойственна гранулометрически неоднород­ным породам. Процесс механической суффозии в разнозернистом песке происходит следующим образом. Песок состоит из -частиц различного размера — больших и малых. Большие частицы создают струк­турный каркас породы. Поры достаточно велики и через них под действием фильтрующейся воды свободно проходят мелкие частицы (глинистые, пылеватые). Суффозия в таких песках возникает с момента появления критического напора > 5.

Суффозия может происходить в глубине массива пород или вблизи поверхности земли.

Суффозионные и карстовые процессы

В глубине массива перенос мелких частиц осуществляется водой из I одних пластов в другие или в пределах одного слоя. Это приводит к I изменению состава пород и образованию подземных каналов. В глу­бине массива суффозия может возникать также на контакте тух. слоев, различных по составу и пористости. При этом мелкие частицы одной породы потоком воды переносятся в поры другой породы. При суффозии на контакте между слоями иногда формируются, своеобразные прослои или вымываются пустоты. Это можно наблюдать на контакте глинистых и песчаных слоев, когда соотношение коэффициентов фильтрации этих пород больше 2. Характерными являются пустоты лессовых пород, в частности, на контакте с подстилающими их кавернозными известняками-ракушечниками. Размер пустот иногда достигает нескольких метров, пещеры например, на [долины р. Темер-Ростов-на-Дону ).

Следует отметить, что породах суффозия развивается не на контактах, толщах, образуя так называемый «глиняный, или лессовый, карст», к пустот начинается с ходов землемеров при условии возник в них турбулентных завихрений фильтрующей воды. Порода и образуются пустоты размыва.

механическая, так и химическая суффозия активно проявлений вблизи поверхности земли при естественном или искусственном-изменении гидродинамических условий — формировании депрессии, колебаниях уровня подземных и поверхностных сачках, дренировании. Суффозионные процессы часто возникают на -склонах речных долин и откосах котлованов и берегах водохранилищ при быстром спаде паводковых вод или сбросе лишних вод, выхода на поверхность грунтовых вод, на орошаемых территориях, вблизи строительных выемок, суффозионный вынос частиц к оседанию поверхности, образованию провалов, воронок, 1ей. Например, в районе Волгограда многие оползни связаны выносом песка грунтовыми водами.

На орошаемых территориях с дельт Терека и Сулака (Прикаспий) за счет инфильтрации воды спада ее скоростей, на границе супесчано-суглинистых отложений сложенных -аллювиальными трещиноватыми глинами образуются, разрушается оросительная сеть, магистральный канал, суффозия может проходить длительное время и не только карбонаты и другие сравнительно легко раствор-вещества, но и кремнезем. При значительном растворении пород суффозия переходит в карстовый процесс, исследовании пород, в которых наблюдается или возможна я воды, необходимо выявлять их способность к суффозии, учитывать, что при малом гидродинамическом давлении в породах может происходить только фильтрация воды, при повышении давления начинается суффозия. Для выявления этих свойств определяют критические градиенты и давление воды, при которых начинаете, процесс суффозии. Эту работу проводят в лабораторных и полевых условиях.

Суффозионные и карстовые процессы

При проектировании объектов необходимо установить возможность проявления суффозионной осадки, определять величину и характер, протекания суффозионной осадки. При этом следует определять всю суммарную величину вертикальной деформации засоленного основания, которая складывается из осадки, вызванной уплотнение грунтов от нагрузки объектов и суффозионной осадки.

При прогнозе величины суффозионной осадки следует учитывать:

• в глинистых грунтах с содержанием глинистых частиц более 40 % осадка практически не проявляется;
• наибольшая осадка наблюдается при высокой засоленности большой пористости грунтов;
• величина и характер протекания осадки во времени во многом зависят от химического состава фильтрующейся в грунте воды.

Величина суффозионной осадки определяется по результатам по­левых испытаний засоленных грунтов статической нагрузкой (штам­пом) после длительного замачивания.

Строительство на суффозионных грунтах имеет свои трудности и осуществляется по своим строительным нормам и правилам. При возведении объектов используются различные приемы строительства:

• прорезка фундаментами зданий слоя суффозионного грунта;
• водозащита оснований от проникновения в них атмосферных и технических вод;
• прекращение фильтрации подземной воды устройством дренажей и непроницаемых завес;
• отсыпка на основании грунтовых подушек из песка или суглинков;
• расселение и уплотнение грунтового основания;
• искусственное закрепление массива грунта методами технической мелиорации (кроме крупнообломочных грунтов, обладающих высокой фильтрационной способностью).

Выбор того или иного приема строительства зависит от геологиче­ского строения и гидрогеологической обстановки строительной площадки, типа и вида грунтов оснований, характера засоления, конструкции объекта и технических возможностей строительной организации.

Суффозионные и карстовые процессы

Суффозионные явления отрицательно сказываются на устойчиво­сти зданий и сооружений. С суффозией следует активно бороться. Основой всех мероприятий является прекращение фильтрации воды. Это достигается различными путями: регулированием поверхностного стока атмосферных вод и гидроизоляцией поверхности земли; дом места выхода подземных вод тампонированием -Леска; устройством дренажей для осушения пород или скорости фильтрации воды; упрочнением ослабленных _’3ией пород методами силикатизации, цементации, глинизации, особых видов фундаментов, например, свайных процессы. Это процессы горных пород (известняков, доломитов, гипсов) подземными и атмосферными видами и образования в них различных пустот.

Развитие карстового процесса (в отличие от суффозии) главным является растворение пород и вынос из них веществ в растворенном виде.

В России карст имеет широкое распространение в районах запад-Предуралья (закрытый гипсовый и известняковый карст), на кой равнине (закрытый известняковый карст), в Приангарье и во многих других местах Сибири, Кавказа и дальнего Востока.

Возникновение и развитие карста обусловлено способностью пород к природ ному растворению, наличием проточной воды и степенью ее реализации, геологическим строением участка, рельефом местности и трещиноватостью пород, характером растительности, климатом.

Из всех пород наиболее растворимыми водой являются соли, гипсы, и известняки.

Для растворения одной части каменной соли : достаточно трех частей воды, а для гипса нужно уже 480 частей воды. Труднее всего растворяются известняки. В зависимостиот содержания в воде СО₃ и от температуры для растворения части минерала кальцита, из которого они обычно слагаются требуется от 1000 до 30 000 частей воды. Аналогичным образом растворяются доломит и магнезит.

Суффозионные и карстовые процессы

Причины различной растворимости минералов зависят от энергии кристаллических решеток. Чем больше эта энергия, тем труднее растворяется минерал. Кроме того, растворимость породы зависит от крупности составляющих ее частиц. Мелкие зерна при всех прочих равных условиях растворяются быстрее.

Одним из главных факторов карстообразования является действие воды — атмосферной, речной, подземной, если она не обладает минерализацией. Наиболее сильно растворяет породы слабо минерализованная вода, а также водные растворы, содержащие сво­бодную углекислоту. В этом случае растворяющее действие воды увеличивается во много раз. Растворению способствует повышенная температура и движение воды. Зависимость растворимости кальцита от температур видно из следующего примера:

Температура, °С ……….’………….- 25 50 100

Растворимость, мг/л …………………. 14, 315, 4 17,

Суффозионные и карстовые процессы

Очень важным условием развития карста является степень водо­проницаемости пород. Чем более водопроницаема порода, тем интенсивнее развивается процесс растворения. Наилучшие условия в этом отношении создаются в трещиноватых породах, особенно при наличии трещин шириной не менее 1 мм, так как это обеспечивает свободную циркуляцию воды. Вода постепенно разрабатывает трещины в каналы и пещеры. Этот процесс, получивший название коррозии, продолжается до водоупора или уровня подземных вод. У коррозионного процесса, как и у эрозионного, имеется нижний предел развития, называемый базисом коррозии, которым чаще всего бывает уровень ближайшей реки, озера или моря, а также поверхность водоупорных пород.

Поднятие или опускание карстового массива, вследствие движений земной коры, вызывает изменение положения базиса коррозии. Карстовый процесс при этом либо усиливается, либо ослабевает.

Ниже уровня подземных вод, если они достаточно минерализованы и поток их движется медленно, карстообразование не происходит. В этой части массива наблюдается цементация трещин за счет выпадения из водного раствора кальцита и других веществ. В связи с этим в карстующемся массиве следует различать зону карстообразования и зону цементации.

Интенсивность карстообразования определяется толщиной слоя карстующихся пород. При малой толщине исключается возможность возникновения больших пустот.

Большое влияние на развитие карста оказывает климат и характер распределения осадков по сезонам года, режим верхних слоев земной коры.

Суффозионные и карстовые процессы

Так, установлено, что до 50 % карбонатных солей выносится водами в весенний период. Зимой их вынос составляет всего лишь несколько процентов количества. При рельефе, который не обеспечивает стока, роль атмосферных вод значительно возрастает растительности на развитие карста двоякое. С одной лесная подстилка и гумус обогащают воду свободной СО₂ и ее растворяющую деятельность, с другой стороны, элювий, формирующийся на покрытых растительностью уменьшает инфильтрацию и размывающую силу вод. Уничтожение леса и дернового покрова всегда развитию поверхностных карстовых форм. В процессе выщелачивания в карстующихся породах различные по своему положению и форме пустоты, или вые формы.

По отношению к земной поверхности различают два типа карста: открытый и скрытый. При открытом типе карстующиеся породы лежат на поверхности земли, а при скрытом они скрыты слоями нерастворимых водопроницаемых пород и лежат на большой глубине. Примером открытого карста могут быть районы складчатых гор (Кавказ и др.). Скрытые карсты распространены на Русской равнине.

В массиве карстующихся пород наблюдается обычно несколько пещер, связанных воедино ходами и трещинами, по которым циркулирует подземная вода. Пещерам свойственны озера и подземные реки.

Суффозионные и карстовые процессы

Пещеры разнообразны по форме и размерам. Наиболее крупной среди известных является Мамонтова пещера в Северной Америке. Если все проходы и галереи этой пещеры вытянуть в одну линию, то их длина составит 240 км. Высота одного из залов достигает 40 м при размере в плане 163 х 87 м. Самой высокой среди известных пещерой в мире является Анакопийская пропасть в Новом Афоне (Кавказ). Один из ее залов имеет высоту более 70 м. Строительство в карстовых районах связано со значительными трудностями, так как карстующиеся породы являются ненадежным основанием.

Пустотность снижает прочность и устойчивость пород, как оснований зданий и сооружений. Развитие карстовых форм может вызвать недопустимые осадки или даже полное разрушение конструк­ций. Карстовый процесс особенно опасен для гидротехнических соо­ружений. Через карстовые пустоты возможны утечки воды из водохранилищ, каналов. При строительстве в карстовых районах не­обходимо осуществлять ряд мер, направленных на прекращение развития карстовых форм, повышения устойчивости и прочности пород предохранять растворимые породы от воздействия поверхностных и подземных вод, что достигается планировкой территории, устройст­вом системы ливнеотводов, покрытием, поверхности слоем глины, выполняющей роль гидроизоляции. Фильтрация подземных пресекается сооружением дренажных систем карстующиеся породы и одновременно предотвращать них воды, что может быть достигнуто нагнетанием в трещины и пустоты жидкого стекла, цементного или глинистого раствора, битума.

Расчет суффозионности грунта

Суффозия – изменение гранулометрического состава и структуры грунта вследствие перемещения фильтрационным потоком внутри грунта мелких частиц или их выноса; или растворение содержащихся в грунте водорастворимых солей или их вымыва, в результате чего возможно нарушение его прочности и устойчивости. Различают следующие виды суффозии: механическую и химическую. Нами рассматривается только механическая суффозия.

Механическая суффозия – перемещение внутри грунта и вынос мелких частиц из его толщи вследствие воздействия фильтрационного потока.

Внутренняя механическая суффозия – перемещение фильтрационным потоком внутри грунта мелких его частиц.

Внешняя механическая суффозия – вынос фильтрационным потоком мелких частиц из контактной области грунта.

Опасная механическая суффозия – перемещение и вынос фильтрационным потоком мелких частиц грунта и частиц скелета грунта в таком количестве, при котором нарушается прочность и устойчивость его.

Кольматаж – отложение в порах грунта мелких частиц, несомых фильтрационным потоком.

Суффозионный грунт – грунт, в котором может происходить и развиваться механическая суффозия при скоростях фильтрации, превышающих критические.

Не суффозионный грунт – грунт, в котором механическая суффозия невозможна.

Оценка суффозионности (или не суффозионности) грунта производится по максимальному диаметру фильтрационного хода в грунте и минимальному диаметру частиц грунта .

Определение производится по формуле:

(12)

где ; – коэффициент разнозернистости; d₆₀ и d₁₀ – диаметр частиц, меньше которых в грунте содержится 60 и 10 % соответственно; n – пористость грунта; при ; при .

Если , то грунт считается суффозионным, в противном случае его относят к не суффозионному. Возможен и другой способ оценки суффозионности грунта: он считается практически не суффозионным, если:

(13)

где .

Для устройства обратных фильтров применяются лишь несвязные естественные или искусственные грунты твердых и плотных каменных пород, не содержащие водорастворимых солей. Обратные фильтры рекомендуется устраивать из не суффозионного грунта, что исключает опасность выноса мелких частиц грунта из фильтра.

Задание 5. Дать определение понятия суффозионности грунта. Привести суффозионности и дать их характеристики. Оценить суффозионность (или несуффозионность) грунта по заданным исходным данным согласно варианту (табл. 5)

Исходные данные для расчета суффозионности грунта

№ варианта	Параметры для расчета
Пористость грунта, n, %	Коэф. разнозернистости, η	d60, мм	d10, мм	d31, мм	d17, мм
0,2	0,1	0,15	0,05
0,3	0,12	0,25	0,01
0,24	0,14	0,12	0,07
0,38	0,16	0,24	0,04
0,5	0,34	0,42	0,06
0,34	0,13	0,26	0,022
0,4	0,16	0,22	0,093
0,26	0,09	0,13	0,08
0,43	0,14	0,27	0,045
0,38	0,08	0,17	0,02
0,54	0,14	0,28	0,09
0,46	0,11	0,18	0,05
0,36	0,017	0,14	0,083
0,48	0,18	0,31	0,06
0,28	0,03	0,11	0,085

Опора деревянной одностоечной и способы укрепление угловых опор: Опоры ВЛ — конструкции, предназначен­ные для поддерживания проводов на необходимой высоте над землей, водой.

Механическое удерживание земляных масс: Механическое удерживание земляных масс на склоне обеспечивают контрфорсными сооружениями различных конструкций.

Папиллярные узоры пальцев рук — маркер спортивных способностей: дерматоглифические признаки формируются на 3-5 месяце беременности, не изменяются в течение жизни.

© cyberpedia.su 2017-2020 — Не является автором материалов. Исключительное право сохранено за автором текста.
Если вы не хотите, чтобы данный материал был у нас на сайте, перейдите по ссылке: Нарушение авторских прав. Мы поможем в написании вашей работы!

Суффозия

• Суффозия (от лат. suffosio — подкапывание) — механический вынос частиц горных пород потоком подземных вод.

Суффозия приводит к проседанию вышележащей толщи и образованию западин (суффозионных воронок, блюдец, впадин) диаметром до 10 и даже 100 метров, а также пещер. Другим следствием может быть изменение гранулометрического состава пород как подверженных суффозии, так и являющихся фильтром для вынесенного материала.

Наиболее широкое развитие суффозия получает в области распространения лёссов и лёссовидных суглинков, под склонами долин рек, часто по ходам роющих животных. Одним из необходимых условий суффозии является наличие в породе как крупных частиц, образующих неподвижный каркас, так и вымывающихся мелких. Вынос начинается лишь с определенных значений напора воды, ниже которых происходит только фильтрация.

Связанные понятия

Лёссовидные суглинки — горные породы, близкие к лёссам, отличаются от них меньшим содержанием крупнепылеватой фракции и большими колебаниями содержания других фракций, меньшей пористостью и просадочностью, окраска от желтовато-бурой до красновато-бурой. Обычно содержат карбонаты. Бескарбонатные лессовидные суглинки часто называют покровными суглинками.

Эоловые отложения — генетический тип континентальных отложений, представлены материалом, принесенным ветром. Формируются за счёт песчаных и пылеватых частиц морских, дельтовых, аллювиальных, пролювиальных, озёрных и флювиогляциальных отложений.

Покровны́е сугли́нки — несвязанные дисперсные глинистые грунты, близки к лессовидным суглинкам. Образовывались в позднем неоплейстоцене четвертичного периода (QIII). Покровные суглинки накапливались в период микулинского междледниковья и валдайского оледенения.

Термока́рст (от др.-греч. θέρμη — тепло и нем. Karst — карст) — процесс неравномерного проседания почв и подстилающих горных пород вследствие вытаивания подземного льда; просадки земной поверхности, образующиеся при протаивании льдистых мёрзлых пород и вытаивании подземного льда. В результате образуются воронки, провалы, аласы, золль, внешне напоминающие карстовые формы рельефа. Преимущественно распространён в области развития многолетнемёрзлых горных пород. Термин введён в обращение М. М. Ермолаевым.

Делю́вий (делювиальные отложения, делювиальный шлейф; от лат. deluo — «смываю») — скопление рыхлых продуктов выветривания горных пород у подножия и у нижних частей возвышенностей. Выделяется также из коллювиальных отложений как коллювий смывания.

Речны́е терра́сы — горизонтальные или слегка наклонённые по течению площадки в долинах рек. Террасы обычно сложены аллювием и находятся на уровне древних пойм.

Ка́рстовая воронка — наиболее распространённая карстовая форма рельефа умеренных широт, замкнутая впадина от нескольких метров до десятков метров в диаметре обычно воронкообразной формы. От колодцев и шахт отличается тем, что кверху расширяется. Изучением карстовых воронок занимается карстоведение.

По́но́р (хорв. ponor, серб. ponor — «пропасть») — отверстие в горной породе, поглощающее постоянный или временный водоток, а также карстовая воронка с таким отверстием. Распространённая форма рельефа во многих карстовых районах мира. Вход в значительную часть крупных пещер является понором. В настоящее время, когда большинство открытых входов в пещеры давно найдено, именно раскопки замытых рыхлыми отложениями поноров позволяют спелеологам открывать новые пещеры.

Спи́ллвей — путь (канал) грандиозного, как правило — катастрофического, сброса воды из ледниково-подпрудных озер (дилювиального потока) через низкие водоразделы, перевальные седловины (сквозные долины), а также по под- и внутриледниковым трещинам и каналам в соседние бассейны.

Гидрографи́ческая сеть — совокупность рек и других постоянно и временно действующих водотоков, а также озёр, болот и водохранилищ на какой-либо территории.

Озёрно-ледниковые отложения (лимно-гляциальные отложения) — это осадки приледниковых озёр различного генезиса, сформированные в процессе осаждения тонкообломочного материала, выносимого потоками талых ледниковых вод в перигляциальной зоне. Эти отложения участвуют в строении дельтово-ледниковых террас камовых комплексов и бо́льшую часть собственно камов и озов. Часто они мало отличаются от отложений обычных горных озёр, сложенных многократно переотложенными в подледниковых каналах хорошо окатанными.

Зандр (исл. sandur — буквально «песочник», от sand «песок») — пологая волнистая равнина, расположенная перед внешним краем конечных морен.

Увал (относится к мезоформам) — вытянутая возвышенность с плоской, слегка выпуклой или волнистой вершиной и пологими склонами.

Во́дный режи́м — изменения во времени расхода воды, уровней воды и объёмов воды в водотоках (реках и других), водоёмах (озёрах, водохранилищах и других) и в других водных объектах (болота и другие).

Коллю́вий, коллювиальные отложения (лат. colluvio; скопление, беспорядочная груда) — обломочный материал, накопившийся на склонах гор или у их подножий путём перемещения с расположенных выше участков под влиянием силы тяжести (осыпи, обвалы, оползни) и движения оттаивающих, насыщенных водой продуктов выветривания в областях распространения многолетнемёрзлых горных пород.

Московское оледенение — ледниковая эпоха, относящаяся к среднему неоплейстоцену, около 170—125 тысяч лет назад, последнее из крупных четвертичных оледенений Русской (Восточно-Европейской) равнины. Ему предшествовало одинцовское время (или днепровско-московский интергляциал, 250—170 тысяч лет назад) — относительно тёплый период, отделяющий московское оледенение от максимального, днепровского оледенения (300—250 тысяч лет назад), также в среднем неоплейстоцене. Закончилось микулинским (эемским) межледниковьем.

Аккумуляция (лат. accumulatio — накопление) — процесс накопления рыхлого минерального материала и органических остатков на поверхности суши и на дне водоёмов.

Подзе́мные во́ды — воды, находящиеся в толще горных пород верхней части земной коры в жидком, твёрдом и газообразном состоянии.

Денудация (от лат. denudatio — обнажение) — совокупность процессов сноса и переноса (водой, ветром, льдом, непосредственным действием силы тяжести) продуктов разрушения горных пород в пониженные участки земной поверхности, где происходит их накопление.

Ко́нус вы́носа — форма рельефа, которая имеет вид слабо выпуклого полуконуса. Она образуется из рыхлого обломочного материала (пролювия или аллювия) в устьевой части временных водных потоков и небольших рек, или при выходе их из гор на предгорные равнины, или из ущелий в более широкую долину.

Мульда (от нем. mulde — корыто) — форма залегания слоёв горных пород в виде чаши или корытообразного прогиба, общее название изометрических или овальных пологих тектонических прогибов, или их частей в виде синклинали.

Галечник — пласт или куча галек, несцементированная осадочная порода, псефитовой структуры, обломочная фракция которой представлена преимущественно галькой, хотя до 10% может быть из окатышей, кругляшей, булыжников, гравия, песка, супеси и тому подобное.

Элю́вий или элювиальные образования; элювиальные отложения (от лат. eluo — «вымываю») — конечные продукты выветривания, которые остаются на месте их первоначального образования.

Пенеплен (от лат. paene — почти и англ. plain — равнина) — в геоморфологии, практически ровная, местами слабовсхолмлённая поверхность, которая была сформирована на месте древних гор.

Грунто́вая вода́ — гравитационная вода первого от поверхности Земли постоянно существующего водоносного горизонта, расположенного на первом водоупорном слое. Имеет свободную водную поверхность. Обычно над ней нет сплошной кровли из водонепроницаемых пород.

Дерново-карбонатные почвы (встречается также Рендзины) — азональные почвы, образующиеся на карбонатных породах, залегающих на небольшой глубине. Дерново-карбонатные почвы встречаются небольшими участками по всей Европе, однако, наибольшие площади они занимают в бассейне Вислы и на территории Беларуси. Дерново-карбонатные почвы развиваются в автоморфных условиях и в целом имеют промывной тип водного режима. Благодаря высокому содержанию кальция в подстилающей горной породе, органические кислоты быстро.

Карст (от нем. Karst, по названию известнякового плато Карст (словен. Kras) в Словении) — совокупность процессов и явлений, связанных с деятельностью воды и выражающихся в растворении горных пород и образовании в них пустот, а также своеобразных форм рельефа, возникающих на местностях, сложенных сравнительно легко растворимыми в воде горными породами — гипсом, известняком, мрамором, доломитом и каменной солью.

Абра́зия (лат. abrasio «соскабливание, соскребание») — процесс механического разрушения и сноса горных пород в береговой зоне водоёмов волнами и прибоем, а также воздействием переносимого водой обломочного материала.

Озёрные (лимнические) осадки — отложения, накапливающиеся на дне озёр. Относятся к континентальным(терригенным) отложениям, однако имеет некоторые признаки морских осадков — сортировка материала, горизонтальная слоистость и др. Для озёрных отложений характерно линзовидное залегание, малое количество ископаемой фауны и флоры, тесная связь с аллювиальными, гляциальными и флювиогляциальными осадками.

Болотные почвы — почвы с большим количеством неразложившихся и полуразложившихся растительных остатков (торфа), которые накапливаются в них под влиянием длительного избыточного увлажнения.

Тече́ние — движение воды в русле водотока (реки, канала, ручья). Течение водотоков происходит под действием гравитации за счёт перепадов уровней воды.

Во́дный объе́кт — природный или искусственный водоём, водоток либо иной объект, постоянное или временное сосредоточение вод, в котором имеет характерные формы и признаки водного режима.

Поверхность выравнивания — выровненная поверхность в горах и на равнинах различного генезиса, главным образом — денудационного и аккумулятивного.

Глей, глеевый горизонт — горизонт почвенного профиля, характеризующийся зелёной, голубой, сизой или неоднородной сизо-ржавой окраской, бесструктурностью и низкой порозностью.

Бугры пучения — положительные замкнутые формы криогенного рельефа, которые возникают в криолитозоне (в областях развития многолетнемёрзлых или сезонномёрзлых пород) в результате неравномерного сегрегационого, инъекционного (диапирового типа) льдообразования, или их сочетания, в горных породах.

Водото́к — водный объект, характеризуемый постоянным или временным движением воды в русле в направлении общего уклона.

Низинные болота — травяные или гипново-травяные эвтотрофные болота грунтового питания, наиболее богатые минеральными солями. Для заливаемых низинных болот типичны заросли ив вместе с восковником, которые сопровождаются богатым травяным ярусом, составленным осоками, вахтой трёхлистной, сабельником болотным, калужницей и др. На черноольховых топях, кроме упомянутого встречаются также валериана бузинолистная, молочай болотный, ирис жёлтый.

Леднико́вые (гляциа́льные) отложе́ния — отложения, связанные с деятельностью горных или покровных ледников. Обломочный материал, движимый или отложенный (последний называют тиллом) собственно ледником, называют море́ной. Ледниковые отложения характерны для горных стран, а также территорий, подвергнутых в четвертичном периоде оледенениями. Более древние ледниковые отложения, захороненные под другими генетическими типами отложений, называются тиллитами. Ледниковые отложения бывают нескольких подвидов.

Зыбу́н, или сплави́на, или плави́на — один из этапов зарастания водоёмов с поверхности (заболачивание путём нарастания). При этом с берега на поверхность воды нарастает ковёр из мхов и некоторых цветковых растений, с мощными корневищами (Phragmites australis, Dryopteris thelypteris, Calla palustris, Menyanthes trifoliata, Carex sp.). Сплавина образуется только в защищённых от ветра местах с относительно круто уходящим в глубь от берега дном.

Туннельные долины — огромные, глубокие и протяжённые долины, врезанные в отложения ледникового генезиса, а часто даже и в подстилающие их коренные горные породы. Известные современные туннельные долины приурочены к периферическим областям покровных оледенений и ориентированы субперпендикулярно к краям ледниковых лопастей, нередко представляя собой глубокие фьорды. Они распространены на всех континентах, включая Антарктику.

Марь (от эвенкийского — поросль карликовой березы, болото) — сильно увлажненное пространство, покрытое осоково-багульниковыми кочками, либо сфагновым мхом, поросшее мелкой кустарниковой березой (ёрником) и редкостойными лиственницами.

Плёс речной — глубокий участок русла реки, расположенный между перекатами, обычно образующийся в русле меандрирующей реки у вогнутого участка излучины берега.Перекаты вместе с расположенными между ними плёсами образуют на реках системы плёс — перекат. Плёсы обычно приурочены к участкам русла с наибольшей кривизной, перекаты — к прямым (переходным) участкам русла между смежными излучинами.Плёс обычно образуется там, где в половодье наблюдается местное увеличение скорости течения реки и интенсивно.

Во́дность — количество воды, проносимое рекой с её бассейна за отрезок времени (месяц, сезон и т. д.) по сравнению с нормой (средним значением) для данного периода.

Дефляция (от лат. «deflatio» — сдувание) — процесс выдувания и развевания ветром частиц рыхлых горных пород. Дефляции подвергаются мелкие частицы пелитовой, алевритовой и песчаной размерности. Дефляция возникает обычно в районах отсутствия или слабого развития растительного покрова. В пустынях и полупустынях в результате дефляции поверхностного слоя солончаков образуются соровые понижения со скоростью 10-25 мм/год. В условиях влажного климата дефляция местами формирует котловины выдувания на песчаных.

Флексура (от лат. flexura — изгиб, искривление) — тектоническая структура, представляющая собой коленообразный изгиб слоистой толщи, в которой последняя претерпевает два резких изгиба. При общем горизонтальном залегании слоистой толщи флексура выражена участком наклонного залегания слоев, при моноклинальном залегании — участком с более крутым падением слоистости.

Днепро́вское оледене́ние (днепровская ледниковая эпоха, днепровское похолодание) — оледенение Восточно-Европейской равнины, покрывавшее значительную её часть в среднем плейстоцене 300—250 тысяч лет назад.

Густота́ речно́й се́ти — это отношение длины всех поверхностных водотоков данной площади (км) к величине этой площади (км²). Густота речной сети показывает степень развитости гидрографической сети в пределах территории. Величины густоты речной сети одновременно характеризуют собой средние расстояния между смежными водотоками.

Та́львег (нем. Talweg, от Tal — «долина» и Weg — «дорога») — линия, соединяющая наиболее пониженные участки дна реки, долины, балки, оврага и других вытянутых форм рельефа.