Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.
Предоплата всего
Подписываем
7. ЭКЗОГЕННЫЕ ПРОЦЕССЫ
Выветривание: причины, виды, меры защиты горных пород. Элювий: условия образования, строительные свойства.
это процесс непрерывного изменения и разрушения горных пород. Он идёт повсеместно, но в зависимости от климата, усиливается воздействие на горные породы какого-либо определённого фактора:
а) ФИЗИЧЕСКОЕ ВЫВЕТРИВАНИЕ происходит под действием перепадов температур, особенно от «+» к «-» . Участие воды не обязательно, но оно значительно ускоряет и усиливает процесс, т.к. вода, замерзая в трещинах горных пород, расклинивает их. В результате физического выветривания исходные породы измельчаются, но их состав не меняется.
Образуются щебень, гравий, песок и другие обломочные породы.
б)ХИМИЧЕСКОЕ ВЫВЕТРИВАНИЕ заключается в изменении состава и разрушении горных пород под действием окисления, выщелачивания, гидратации, дегидратации и др. Образуются глины, гипсы, водорастворимые соли и др.
в) БИОЛОГИЧЕСКОЕ ВЫВЕТРИВАНИЕ представляет собой как механическое разрушение исходных пород корнями растений и роющими животными, так и изменение состава пород при взаимодействии с продуктами их жизнедеятельности.
Все виды выветривания идут одновременно, но в конкретных климатических
условиях какой-либо вид преобладает. Процесс выветривания начинается с поверхности и распространяется в глубину, постепенно изменяя кореннỳю породу. Так образуется корá выветривания - продукты выветривания горных пород, оставшиеся на месте образования или ЭЛЮВИЙ,(от лат. eluo – вымываю).
Элювиáльные отложения неоднородны как по составу, так и по крупности
слагающих частиц. Поэтому теоретически в коре выветривания выделяют (сверху вниз) 4 зоны, хотя в конкретных случаях какие-то из них могут отсутствовать.
Для профилактики выветривания применяют меры, препятствующие проникновению воды в трещины горных пород:
является наиболее радикальной мерой для решения проблемы строительства в таких условиях.
Если это невозможно, то устойчивость проектируемых сооружений обеспечивают специальные инженерные мероприятия по укреплению грунтов.
Разрушительная работа ветра: виды, меры защиты горных пород. Эоловые отложения: условия образования, строительные свойства.
Аэродинамические процессы (от греч. «аэр» - воздух; dinamis – сила), вызываемые действием ветра заключаются в разрушении горных пород под действием ветра, в переносе и отложении разрушенного материала.
а) разрушительная работа ветра:
котловины выдувания длиной до сотен километров, шириной несколько километров,
глубиной несколько сотен метров;
Дефляции всегда сопутствует КОРРÁЗИЯ (от лат. corrasio - обтачивание) -
шлифование различных поверхностей летящими песчинками.
Защита площадки от разрушительной работы ветра аналогична действиям
при выветривании, то есть заключается:
б) созидательная работа ветра.
Частицы, переносимые ветром, встречая на своём пути какое-либо препятствие,
останавливаются, накапливаются,образуют небольшие бугры.
Ветровые отложения – часто называют ЭÓЛОВЫМИ (Эóл – бог ветра в греческой мифологии).
Их основные составляющие –песок и пыль.
Для закрепления движущихся песков
Гравитационные и водно-гравитационные процессы: условия возникновения, меры защиты сооружений. Коллювий: условия образования, строительные свойства.
Куски пород, отделившиеся от массива, в условиях расчленённого рельефа
неизбежно подвергаются влиянию силы тяжести и перемещаются вниз по склону.
Отложенный материал называется КОЛЛЮВИЕМ.
ГРАВИТАЦИОННЫЕ ПРОЦЕССЫ (óсыпи, обвалы и др.) отличаются кратковременностью.
Материал перемещается по склону под действием силы тяжести, стремительно,
переворачиваясь и дробясь по пути.
Применяют профилактическое обрушение опасных частей склона.
Для защиты дорог, расположенных вдоль подножия склона, на особо опасных участках строят галереи, прикрывающие дорогу.
ВОДНО-ГРАВИТАЦИОННЫЕ ПРОЦЕССЫ (óползни и др.) происходят при участии воды.
Для их проявления необходимо наличие на склоне рыхлых водонасыщенных грунтов, залегающих на глинистом ложе. Вода, попадая на склон, утяжеляет грунты
и увлажняет глину, делая её скользкой.
Оползневые массы в процессе движения со склона не переворачиваются и не дробятся. Они движутся вниз со скоростью от первых сантиметров до нескольких метров в год, в зависимости от крутизны склона и его увлажнения.
Меры защиты инженерных сооружений:
пассивные (направленные на сохранение устойчивости склона):
активные (борьба с самим процессом):
Криогенные процессы: виды, условия возникновения, методы строительства.
КРИОГÉННЫЕ (мерзлотные) ПРОЦЕССЫ (от греч. «криос» холод и «генос» рождённый) происходят в горных породах при понижении температур:
а) М О Р О З О Б Ó Й Н О Е ТРЕЩИНООБРАЗОВÁНИЕ возможно при наличии
трещин в породах, воды и отрицательных температур.
Замерзающая вода увеличивается в объёме на 9-11%, «расклинивает» трещины,
резко ускоряет разрушение горных пород.
осушение массивов горных пород и ликвидация трещин.
б) НÁЛЕДИ - потокообразные или плащеобразные скопления льда на поверхности земли. Могут иметь большую мощность и занимать большие площади.
Наледи представляют угрозу для движения транспорта, могут быть причиной затопления пониженных участков местности.
Образование нáледей происходит в очень суровые зимы, когда намерзающий лёд чрезмерно давит на речную воду. Она разрывает его,
выходит за пределы русла и там замерзает.
русел рек.
Наледи могут возникать в зимний период и при проходке горных выработок,
которые достигают уровня подземных вод.
в) МОРОЗНОЕ ПУЧÉНИЕ увеличение объёма рыхлых водонасыщенных грунтов за счёт увеличения объёма воды в порах грунта после замерзания.
Наносит большой вред дорожному строительству, осложняет эксплуатацию различных сооружений.
Проявляется оно в виде пучин –удлинённых поднятий поверхности земли высотой 0,2 – 0,5 м и в виде бугров пучéния (якут. – булгуння'х), достигающих в высоту и в диаметре нескольких десятков метров.
Морозное пучение происходит при отрицательных температурах, при наличии несвязных грунтов, имеющих в составе глинистые и пылеватые частицы, способные удержать воду.
Его последствия –деформация и разрушение дорог,коммуникаций, сооружений.
Мероприятия по борьбе с морозным пучением:
Посткриогенные процессы: виды, условия возникновения, методы строительства.
Послемерзлотные происходят в грунтах после повышения температуры и оттаивания в них льда-цемента.
а) ТЕРМОКАРСТ – образование провалов на земной поверхности из-за уменьшения объёма грунта после оттаивания льда .
б) СОЛИФЛЮКЦИЯ (от лат. solum - почва и fluktum – истечение) движение рыхлых водонасыщенных отложений под действием силы тяжести со склонов при оттаивании. Солифлюкция представляет опасность для сооружений и путей сообщения, расположенных у подножия склона.
Для профилактики солифлюкции применяется:
МЕТОДЫ СТРОИТЕЛЬСТВА:
Почвенная эрозия: условия возникновения, меры защиты грунтов. Делювий: условия образования, строительные свойства.
Атмосферные осадки, выпадая на более или менее ровную наклонную поверхность, распределяются на ней равномерно и стекают по поверхности в виде сетки из тонких струек. Это пóчвенная эрозия или (плоскостнóй смыв).
Вода увлекает за собой лишь самые мелкие частицы покрывающие поверхность склона, т.к. её энергия очень незначительна.
Но и этого достаточно, чтобы нарушить целостность почвенного покрова.
Почвенная эрóзия сама по себе не имеет значения для строительства, но это первый шаг на пути к более активным процессам.
Меры борьбы с почвенной эрозией:
Плоскостнóй смыв продолжается до тех пор, пока продукт – делювий
(от лат. deluo – смываю)не будет отложен у подножия склона в виде шлейфа с уклоном 4-5º.
Делювий имеет широкое распространение, поэтому часто служит основанием сооружений.
Он обладает способностью сползать вниз по склону.
Пылеватые и глинистые частицы, присутствующие в делювии, способствуют проявлению неблагоприятных свойств грунта.
Линейная эрозия: условия возникновения, меры защиты грунтов. Пролювий: условия образования, строительные свойства.
Вода, попадающая в промóины при обильных дождях или таянии снега,
несётся вниз по склону, увлекая много песка, щебня, валуны и глыбы.
Так происходит линейная или струйчатая эрозия.
Для борьбы с линейной эрозией необходимо:
Поток воды, выходящий из промоины на равнину, разливается по ней веером
и откладывает весь принесённый материал в форме конуса.
Состав конуса разнообразен, и меняется от вершины к подошве.Характерно
сложное переслаивание частиц различной крупности. Мощность достигает
сотен и первых тысяч метров.
Такие отложения называются пролювий (от лат. proluo – промываю), обозначаются на картах буквой p.Пролювий очень плохо сортирован, т.к. переносился быстро и во взвешенном состоянии.
Речная эрозия: ход процесса, меры защиты берегов. Аллювий: условия
образования, строительные свойства. Речные террасы: виды террас,
строительные свойства.
Боковая эрозия грозит подмывом берегов, что приводит к их обрушéнию, обвалам, оползням и другим опасным явлениям.
Поэтому в пределах застрóенных территорий речные берега требуют тщательного укрепления.
При выходе реки на равнину скорость движения воды падает.
Горные породы, слагающие дно равнинной реки практически не разрушаются.
Русло в поперечном сечении становится корытообразнымза счёт интенсивной боковой эрозии.
Долина реки расширяется и заполняется речными наносами -аллювием. Аллювий обозначают на картах буквой а.
При его оценке в качестве основания сооружения необходимо учитывать, в какой части речной долины накопились эти отложения.
Аллювий разнообразен по составу и плохо сортирован, часто содержит плывунные пески и набухающие глины.
Морская и озёрная абразия: ход процесса, меры защиты берегов. Морские
и озёрные отложения: условия образования, строительные свойства.
Разрушительная работа морских и озёрных вод называется абрáзия (от лат. abrasio – брéю, соскáбливаю). Она заключается в срезании всех выступающих частей
и выравнивании береговой линиикак ударами волн и обломков горных пород,
так и химическим воздействием морской воды.
Абрáзия особенно сильна у крутых обрывистых берегов, а пологие берега гасят силу волн.
Кроме того, имеет значение открытость бассейна, направление господствующих ветров, режим приливов и отливов, климат района.При строительстве на прибрежных территориях необходимы мероприятия по борьбе с размывом берегов.
В наше время на смену подпорным стенкам, разбиваемым волнами при шторме,
приходят более гибкие методы, не нарушающие режим моря:
степень разрушения берега) и их защита тетраподами –(от греч. «тетра» - четыре, «пода» - нога) железобетонными конструкциями с четырьмя отвершками, застревающими в грунте и препятствующими уносу песка.
Буны и волноломы не преграждают путь волне, но очень эффективно гасят её силу.
Строительная оценка пород морского происхождения определяется условиями их образования.
Надёжным основанием служат пески, галечники и другие обломочные породы.
Заболачивание. Болотные отложения: причины образования, строительные свойства.
Болотами называют избыточно увлажнённые участки земной поверхности,
образовавшиеся как естественным путем, так и в результате хозяйственной деятельности человека.
Заболачивание почвы, почвообразовательный процесс, приводящий к избыточному увлажнению почвы. Начинается с изменения водно-воздушного режима, накопления влаги и возникновения анаэробных условий в почве. Выражается в появлении признаков оглеения и в накоплении полуразложившихся растительных остатков торфа. З. п. может быть вызвано грунтовыми, склоновыми водами или атмосферными осадками. Значительное влияние на З. п. оказывают результаты производств. деятельности человека. Например, уничтожение древесной растительности на С. таёжной зоны ведёт к нарушению водного баланса почв, повышению уровня грунтовых вод и заболачиванию территории. З. п. наблюдается в результате подъёма грунтовых вод при гидротехническом строительстве (на побережьях искусств. морей, каналов), а также при неотрегулированном орошении земель и т. д. Наиболее рациональный и перспективный способ борьбы с постоянным З. п. — мелиорация почв закрытым дренажем; временное З. п. предотвращают глубокой вспашкой, устройством временных канав, борозд.
Болотные отложения, образующиеся на избыточно увлажненных участках земной поверхности, является неблагоприятными для возведения зданий и сооружений.
Болотные отложения представлены торфом, под которым на минеральном дне залегает сапропель. Торф характеризуется большой сжимаемостью (в 60 раз более высокой, чем песок и в 5 раз – чем глина). Во многих случаях высокая сжимаемость торфа исключает возможность возведения каких-либо сооружений или требует устройства искусственных оснований, таких как песчаные и гравийные подушки. Нередко приходится толщину болотных отложений прорезать сваями, заглубляя их в минеральное дно.
Глубина болотных отложений имеет решающее значение для выбора типа фундамента и всей конструкции сооружения. По глубине болота подразделяются на мелкие (до 2м), средние (2-4м) и глубокие (>4м). При строительстве на мелких болотах, когда фундамент будет опираться на минеральное дно, наибольшее значение имеет рельеф дна болота. При значительных уклонах дна может произойти сползание фундамента.
Геологическая деятельность ледников. Гляциальные отложения: условия
образования, строительные свойства.
Значительная часть поверхности земли длительное время покрыта снегом.
Уровень, выше которого снег сохраняется круглогодично, называется снеговóй линией.
Положение снеговой линии зависит от климата. В полярных областях на высоте 50-70 м над уровнем моря, в горных - 1500-6000 м.
За накоплением мощных толщ снега следует его преобразование в фирн
(от нем. Firn — прошлогодний, старый, -ледяные крупинки, образующиеся
в результате многократного таяния и замерзания воды), а затем в прозрачный голубоватый глéтчерный лёд. При этом из 10-11 м3 снега образуется 1 м3 льда. Около 11% поверхности суши покрыто ЛЕДНИКАМИ .
Среди них различают:
а) горные – маломощные, приуроченные к углублениям в горной долине.
Суммарно их площадь составляет чуть более 0,5% и лишь отдельные достигают значительных размеров (Альпы, Кавказ, Памир).
б) материковые или покровные -имеют значительную мощность, обычно образуются в полярных районах, почти на уровне моря. (Гренландия, Антарктида).
в) промежуточного или скандинавского типа формируются на плоскогорьях.Огромные скопления льда и снега на земной поверхности подчиняются законам гравитации. Кроме того, находясь под большим давлением, лёд приобретает пластичность. Поэтому ледники способны двигаться. (Альпы от 0,1-0,4 до 1 м/сут;
Памир, Гималаи 2-4 м/сут; случаи катастрофического продвижения до 50-100-150 м/сут).Долина, по которой движется ледник, приобретает корытообразную форму
с плоским дном и отвесными краями –трог (от нем. Трог – «корыто»).
Работа ледника по разрушению и истиранию пород ложа называется ЭКЗАРÁЦИЯ (выпáхивание).
В процессе движения ледник дробит и перетирает встреченные на пути горные породы.
Их обломки, вмёрзшие в придонную часть ледника, оставляют «ледниковые шрамы» -царапины на поверхности объектов. Встретившиеся на пути ледника скалы приобретают округлую форму с отполированной и штрихованной поверхностью –«бараньи лбы», их скопления называют курчавыми скалами.
Гляциáльные (от glacial – лёд),ледниковые отложения - морéна (g), оставшиеся в долине после прохождения ледника, очень разнообразны по составу -от крупных валунов и огромных глыб до тонкого пылеватого и глинистого материала.
Для них характерны неокатанность, несортированность, отсутствие слоистости.
Достигнув снеговой линии, лёд начинает таять. Оттаявшая вода тоже перемещает частицы горных пород. Вблизи границы ледника она откладывает грубообломочный материал, далее – мелкий песчаный, затем – тонкий глинистый.
Флювиогляциальные (fg) или водно-ледниковые отложения сортированы, слоисты, слабо окатаны.