Реферат: Экзогенные геологические процессы
Название: Экзогенные геологические процессы Раздел: Рефераты по геологии Тип: реферат |
Содержание. 1. Понятие процесса 3 2. Географическое положение или территориальная приуроченность 9 3. Условия и причины ЭГП 9 4. Методы инженерно-геологических исследований и методы прогноза ЭГП 11 5. Меры борьбы с ЭГП 15 1. Понятие процесса Каменные осыпи и обвалы образуются в горах в результате разрушения скальных массивов и чаще всего в условиях сурового климата. Каменные осыпи (курумы, каменные потоки, каменные реки) – скопления камней на склонах, занимающие площадь нередко в несколько квадратных километров и гектаров (Коломенский Н.Б.). Они медленно спускаются вниз, осложняя строительство как на склонах, так и подножья. Каменные обвалы представляют собой обрушение со склонов каменных масс (Коломенский Н.Б.). Они разнообразны по размерам, составу, частоте, повторяемости. Обвалы возникают как на естественных, так и на искусственных склонах (в выемках). На участке расположения каждой осыпи выделяются следующие характерные элементы (Рис. 1): области питания, транспортировки и отложения осыпи. Рис.1. Продольный разрез каменной осыпи. На рисунке изображено: а) коренная порода б) осыпь переходящая внизу в россыпь
В области питания обычно находятся разрушающиеся трещиноватые утесы, от которых время от времени отделяются обломки различных размеров. Чем круче склон и менее трещиноват массив, тем крупнее обломки. От петрографического состава породы, пространственного соотношения систем трещин и плоскостей напластования зависит форма обломков. Граниты и другие массивные породы дают кубовидные, матрацевидные глыбы с размерами от нескольких метров до десятков сантиметров. Эффузивы, сланцы, мелкослоистые породы дают плитчатую осыпь с размерами обломков в десятки сантиметров. Разрушающиеся утесы располагаются чаще всего в вершине склона, но нередко и по всему склону. Часты случаи, когда в области питания разрушаются не отдельные утесы, а весь склон в целом. Наблюдаются следующие формы движения осыпи:
В плане осыпи имеют одну из следующих форм: (Рис. 2)
Рис. 2. Форма осыпей в плане. а) узкая расширяющаяся книзу «река» б) быстро расширяющаяся книзу «треугольник» в) широкий шлейф г) округлое пятно д) вершина склона е) подножье склона По своему механическому составу и сложению осыпи разнообразны, выделяются следующие основные типы:
Рис. 3. Каменная осыпь с крупными кубовидными глыбами
Механический состав осыпей неравномерен не только в вертикальном разрезе, но и по площади. Книзу склона увеличивается крупность обломков (что связано с большей дальностью перекатывания наиболее крупных из них); в нижней и боковой частях осыпи в первую очередь начинается накопление мелкозема. Заметим, что заполнение осыпи мелкоземом более всего зависит от петрографического состава пород обломков, их выветриваемости и крутизны склона. Мощность осыпей разнообразна. Она зависит от их положения в рельефе, от крутизны склона и других причин. Обычно на склонах она составляет несколько метров и увеличивается к подножью. Осыпи, накопившиеся у подножий в виде крупных конусов, имеют мощности до десятков метров. Обвалами называют и обрушение нескольких небольших камней с откоса железнодорожной выемки, и гигантские природные катастрофы, меняющие лик окружающих участков земной коры. Крупные горные обвалы редки, но следы их сохраняются долго. Более часто повторяются сравнительно мелкие обвалы, происходящие на естественных склонах и искусственных откосах выемок горных железнодорожных магистралей СНГ. Источником материала для обвала могут быть: трещиноватые и выветрелые утесы, останцы; породы, слагающие сравнительно ровные, но крутые склоны; каменные осыпи, залегающие на чрезмерно крутых, а в особенности выпуклых склонах; древние морены горных ледников (валунники), отмытые от мелкозема и оказавшиеся в результате развития склона на чрезмерно крутых или выпуклых его участках. Высоты, с которых падают обвалы, разнообразны. На естественных склонах они составляют обычно несколько десятков и даже сотен метров, на искусственных откосах – 25-30 метров. Наблюдаются следующие формы движения обвалов: движение сравнительно большой и компактной массы обломков, которая то скользит по склону, то совершает «прыжки», постепенно теряя свою компактность; скачкообразное падение отдельных камней, при котором величина скачков и скорость полет книзу, как правило, увеличивается; прямое падение обломков (наблюдается очень редко). 2. Географическое положение или территориальная приуроченность Осыпи известны в СНГ во всех горных районах. В Крыму и Карпатах их размеры и причиняемый ими вред невелики. В высокогорных районах Кавказа осыпи затрудняют строительство и эксплуатацию автодорог, вызывают разрушение выемок и насыпей, требуют создания дорогостоящих подпорных стенок. Осыпи осложняют промышленное строительство в ряде районов Кольского полуострова и Северного Урала. Гигантские по площади каменные осыпи – препятствие для транспортного строительства во многих районах Прибайкалья и Забайкалья. Осыпи широко распространены в Тянь-Шане, Алтае, Саянах, горах Якутии и Приморья. Обвалы образуются практически во всех горных странах, особенно же частые и крупные обрушения происходят в областях молодых тектонических восходящих движений. Образуются обвалы на участках распространения любых скальных, а также наиболее прочных полускальных пород. Лишь легко размокающие породы обычно не дают обвалов. 3. Условия и причины ЭГП Для оценки характера осыпи необходим учет формы склона. На ровных склонах направление движения обломков и форма осыпи в плане зависят от характера области питания, а подвижность осыпи – от общей крутизны склона; осыпь может накапливаться непосредственно на склоне. Выпуклые склоны способствуют накоплению вверху массы готовых обрушиться обломков и их быстрому соскальзыванию; осыпь накапливается только у подножья. На вогнутых склонах осыпь пополняется постоянно падающими отдельными обломками, накапливается она и на склоне и у его подножья. Следует отметить, что на склонах, осложненных ступенями и западинами, осыпь может накапливаться при общей крутизне склона на 5-7О больше, чем при отсутствии этих элементов микрорельефа. Подвижность осыпей весьма неравномерна в многолетнем и годовом разрезе; наибольшая подвижность относится к периодам дождей и снеготаяния. Бывают годы, когда активные осыпи не совершают подвижек. Перемещение осыпей вызывают силы тяжести, известная крутизна склонов, восходящие тектонические движения и некоторые другие причины. Непосредственными поводами к подвижке осыпи или отдельных ее частей могут быть: сильное увлажнение подошвы; толчки при падении новых обломков; увеличение общего веса осыпи за счет пополнения; порывы ветра; подрезка нижней части осыпи; толчки при землетрясениях; сотрясения при строительных работах или работе механизмов. Причины образования обвалов на естественных склонах очевидны – наличие силы тяжести и разрушенных пород, большая крутизна склона. Непосредственными поводами к возникновению обвалов на естественных склонах и в выемках могут послужить:
4. Методы инженерно-геологических исследований и методы прогноза ЭГП Образование осыпей и обвалов – естественный процесс формирования склонов в горах, сложенных скальными породами. В современную эпоху нам нередко приходится наблюдать осыпи, возникшие в сравнительно отдаленное время. Установление их возраста имеет важное практическое значение, позволяя оценить степень устойчивости осыпи за длительный срок. Наиболее обоснованные данные в этом отношении получают благодаря геоморфологическому анализу. К числу наглядно видимых признаков подвижности осыпи относятся следующие:
Рис. 4. Каменная осыпь свалившая при своем движении крупное дерево.
Достаточно устойчивы на склоне осыпи, не имеющие видимых областей питания. В этих случаях важно оценить срок, прошедший со времени отложения осыпи. При изучении района в целом перед инженером-геологом ставятся следующие основные задачи: отображение на карте контуров осыпей с указанием возможного направления их движения; установление закономерностей в распространении осыпей в связи с особенностями геологических условий отдельных участков, в том числе выявление взаимного расположения осыпей разных типов и разных стадий развития; сбор общих данных о современной стадии развития осыпей в районе; выяснение непосредственных поводов подвижки осыпей; сбор данных о взаимодействии осыпей и инженерных сооружений; общая характеристика способов борьбы с осыпями, применяемых в районе; определение целесообразности освоения для строительства тех или иных участков, трасс и т.п. и в случае необходимости выработки программы дальнейших исследований осыпей. Основные методы работы на данной стадии: комплексная инженерно-геологическая съемка (масштаба 1:200000 и крупнее) на базе использования аэрофотоматериалов; обследование существующих сооружений и строительств; опросы населения; сбор данных по климату, сейсмичности; неоднократные повторные осмотры отдельных, наиболее характерных осыпей; составление подолинных ведомостей осыпей по наиболее перспективным в отношении строительства участкам. Такие ведомости позволяют проводить статистическую обработку данных и обосновать выбор площадок и трасс, наименее подверженных вредному воздействию осыпей. Осыпи должны быть отображены на следующих картах: геологической, четвертичных отложений, геоморфологической, физико-геологических процессов и инженерно-геологической. В тех случаях, когда местоположение строительной площадки или трассы уже определено, а вблизи нее имеются осыпи, для проектирования защитных сооружений необходимо исследовать: геологическое строение участка, состояние коренных пород, образование глыб осыпи и заполнителя; геоморфологию участка, крутизну, микрорельеф склона; геологический возраст осыпи, стадию ее развития; механический состав, сложение, мощность осыпи; условия залегания осыпи на склоне; степень подвижности осыпи; причины и формы движения; взаимодействие осыпи с инженерными сооружениями. Признаки возможного обвала утеса, участка крутого склона: зияние параллельных склону трещин и падение мелких обломков, расклинивающих трещины; глухой шум, треск, исходящий из массива породы; проседание поверхности крутого скального откоса; происходящие сейсмические сотрясения. Признаки возможного обвала осыпи или отдельного обломка: залегание осыпи или обломка вверху выпуклого крутого склона, происходящая подрезка склона; наличие в теле осыпи трещин разрыва; переход мелкозема в пластичное или текучее состояние; происходящие сейсмические сотрясения. При изучении обвалов выделяются две стадии: а) выявление обвалоопасных участков и участков, которым обвалы не угрожают; б) исследование отдельных участков будущего строительства, а если требуется, то и обвалоопасных участков. На первой стадии проведения работ перед геологом ставятся задачи:
Основные виды работ на этой стадии: комплексная инженерно-геологическая съемка, в некоторых случаях опытное обрушение неустойчивых каменных масс; опросы. На второй стадии работ перед геологом ставятся следующие задачи:
5. Меры борьбы с ЭГП Меры борьбы с осыпями в каждом отдельном случае должны быть намечены таким образом, чтобы каждой действующей причине, поводу подвижек было противопоставлено определенное защитное мероприятие. Поэтому классификацию осыпей для какого-либо района следует строить по тем признакам, которые являются ведущими при выборе защитных мероприятий. Также следует выбирать градации всех изучаемых показателей, относящихся к осыпям. В современной строительной практике против осыпей применяют следующие защитные меры:
Рисунки пришлось положить отдельно, так как файл вместе с ними превышал объем разрешенный для отправки через сайт. Все места для рисунков подписаны. Нумерация в тексте соответствует названиям файлов с рисунками!!! Успешной сдачи! Григорьев Дмитрий 03.04.1999 |