Суффозия
Суффозия
.doc
Зарегистрируйся в два клика и получи неограниченный доступ к материалам,а также
промокод
на новый заказ в Автор24. Это бесплатно.
Введение
Подземные воды играют большую роль в развитии верхней части земной коры: в перераспределении химических элементов и соединений в земной коре, в образовании некоторых полезных ископаемых, в изменении состава, состояния и свойств горных пород. Подземные воды представляют собой сложные растворы с меняющимся во времени химическим и газовым составом.
Процесс разрушения горных пород и выноса из них продуктов разрушения носит название суффозии. Разрушение пород подземными водами может происходить при механических и химических процессах
Актуальность темы реферата заключается в том, что с увеличением темпов развития градостроительства, и как следствие, городской инфраструктуры, а также всевозможных подземных коммуникаций, увеличивается и техногенная нагрузка на застраиваемые территории. Поэтому, все чаще возникает необходимость оценки развития (возникновения, наступления) геологических процессов, связанных именно с техногенным воздействием. Один из таких процессов - суффозия грунта, последствиями которой являются провалы грунта и проседание вышележащей толщи, а также образование отрицательных форм рельефа на территории застройки и прилегающих территориях.
Цель работы – более полное изучение суффозии.
Для достижения поставленной цели необходимо решить несколько задач: рассмотреть общие сведения о суффозии, виды суффозии, условия развития суффозии факторы ее вызывающие, динамику суффозионных процессов, оценку суффозионной опасности, прогноз суффозионных процессов, а также противосуффозионную защиту и другие моменты.
Структура реферата включает в себя несколько частей: введение, основную часть (две главы), заключение и библиографический список, состоящий из пяти источников литературы.
1. Суффозионные процессы и их проявления
1.1 Общие сведения о суффозии
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.1
1.2 Виды суффозии
Разрушение пород подземными водами может происходить при механических и химических процессах (Рисунок 1.1).2
Механическая суффозия заключается в перемещении подземными водами под действием гидродинамического давления наиболее мелких частиц, входящих в водоносную породу. Перемещаемые частицы (песчаные, пылеватые, глинистые) могут вмываться в расположенные ниже по потоку подземных вод породы или выноситься на поверхность земли, в водоем или водоток. Первый процесс обычно имеет место при движении воды через зону аэрации вниз, особенно в почвенных горизонтах, а также при резкой смене водопроницаемости водоносных пород по потоку. Второй процесс происходит при выходе подземных вод в виде источников на поверхность земли или в реки, водохранилища и озера при резком падении в них уровня воды.
При механической суффозии наблюдается увеличение пористости и уменьшение механической прочности пород, из которых выносятся частицы. Наиболее интенсивно механическая суффозия происходит на склонах и участках, примыкающих к берегам рек, озер и водохранилищ, где наблюдаются наибольшие уклоны депрессионной поверхности. В их пределах могут иметь место деформации, проявляющиеся в оседании склонов, образовании суффозионных оползней.
Рисунок 1.1 - Классификация суффозии по характеру разрушения горных пород
Химическая суффозия происходит в породах, содержащих в своем составе растворимые в воде минералы (кальцит, доломит, арагонит, гипс, ангидрит, галит, сильвинит и др.). При растворении и выносе этих соединений подземными водами возникает карст. Карст получил название от одноименного известкового плато, расположенного в Словении (плато Крас) вблизи Адриатического моря. Развитие карста в породах зависит как от состава и состояния пород, так и от направления и скорости движения, температуры, химического и газового состава подземных вод. Наибольшей растворимостью обладают галоиды (каменная и калийная соль), в меньшей степени растворяются сульфаты (гипс, ангидрит).
Кроме растворения и переноса в закарстованных породах происходят процессы отложения минерального вещества и обмена растворенных минералов и минералов в породе
Зарегистрируйся, чтобы продолжить изучение работы
. В результате в карстовых пустотах могут образоваться новые минералы и породы: например, кварц, халцедон, кремень в карбонатном карсте. В местах выхода карстовых вод на поверхность в виде источников происходят выпадение в осадок некоторых соединений и образование обычно пористых или плотных натечных форм осадков (известковых и кремнистых туфов, гидроокислов железа и др.). Натечные формы, обычно известкового состава, образуются также в карстовых пещерах.
По условиям транспортировки продуктов суффозионного разрушения горных пород суффозию в первую очередь необходимо разделить на открытую или внешнюю (вынос на земную поверхность) и закрытую или внутреннюю (вынос в трещины и полости или перемещение внутри них). Открытую (внешнюю) суффозию можно дифференцировать на псевдовулканическую, когда вынос обусловлен разгрузкой подземных вод в виде восходящего источника, и присклоновую, когда разрушенные породы выносятся нисходящим потоком на поверхность склона или откоса. Закрытая суффозия может быть строго локализованной, протекая внутри пространства трещины или полости, заполненной дисперсными породами (заполнителем).
1.3 Условия развития суффозии и факторы, ее вызывающие
В наиболее общем виде условия, необходимые для развития механической суффозии, и вызывающие ее факторы были перечислены В. Д. Ломтадзе. К химической суффозии вполне применим сформулированный Д. С. Соколовым хорошо известный набор необходимых условий развития карста, хотя в данном случае речь идет о способности к растворению не горных пород в целом, а лишь отдельных их компонентов.
Вообще, термин «карст» относится только к растворению вполне определенных скальных пород: доломитов, известняков, мелов, гипсов, ангидритов и каменных солей.
Прежде всего, для протекания суффозионных процессов необходима специфическая среда, которую обычно именуют суффозионно неустойчивыми горными породами. Среда эта появляется в результате выветривания горных пород, их естественного или искусственного засоления, техногенного литогенеза, создания насыпных и намывных толщ, строительства земляных сооружений.
В свою очередь, возможность перемещения и выноса потоком подземных вод суффозионно неустойчивого материала определяется характером рельефа земной поверхности, структурными особенностями массива горных пород и гидрогеологической обстановкой.
Суффозия может быть инициирована определенным набором факторов естественного или искусственного происхождения, действующих в совокупности или отдельно. К ним относятся:
1. появление потока подземных вод в неводонасыщенных суффозионно неустойчивых горных породах;
2. увеличение агрессивности подземных вод по отношению к простым солям;
3. увеличение скорости потока подземных вод;
4. выход области суффозионного выноса на контакт с водонасыщенными суффозионно неустойчивыми породами.
1.4 Динамика суффозионных процессов
Суффозионное разрушение горных пород приводит к закономерному возрастанию их пористости или пустотности массива, а «постсуффозионные» процессы — к обратному результату. Все это происходит на фоне изменения во времени количественных показателей, характеризующих факторы, инициирующие суффозию (например, фильтрационного градиента и скорости потока подземных вод, их растворяющей способности по отношению к простым солям), и факторы, инициирующие «постсуффозионные» процессы (например, частоты и амплитуды динамических и ударных воздействий на горные породы).
Анализ подобных изменений приводит к выводу о существовании суффозионного цикла. На протяжении соответствующего ему отрезка времени, горные породы в определенном объеме сначала выводятся суффозией из состояния равновесия, а затем возвращаются к нему за счет деформаций земной поверхности, способных повлечь за собой разрушение возведенных на ней зданий и сооружений.3
Поскольку «постсуффозионный» процесс представляет собой реакцию на суффозионное разрушение горных пород, эти фазы целесообразно именовать активной и реактивной. Началом суффозионного цикла и его активной фазы служит момент проявления разрушающей силы фактора, инициирующего суффозию, когда характеризующая его величина достигает некоего критического значения. Завершением цикла и его реактивной фазы следует считать достаточно условный момент восстановления пористости горных пород или пустотности их массива, существовавшей до начала суффозии.
2. Борьба с суффозией
2.1 Оценка суффозионной опасности
Количественная оценка суффозионной опасности требует вполне определенной исходной информации. Если в ходе ее сбора было установлено наличие на исследуемой территории поверхностных или подземных проявлений суффозии, можно говорить о существующей суффозионной опасности для определенных видов строительства и хозяйственной деятельности. Учитывая часто встречающуюся в природе унаследованность суффозионных форм, целесообразно считать опасными также и места расположения старых поверхностных проявлений суффозии, свидетельствующих о завершении суффозионного цикла.
Суффозия, так же как и карст, представляет собой процесс, связанный с разрушающей деятельностью подземных вод, протекающий в основном под землей и скрытый от прямого наблюдения
50% реферата недоступно для прочтения
Закажи написание реферата по выбранной теме всего за пару кликов. Персональная работа в кратчайшее
время!
Задать вопрос
