- •ЧАСТЬ I. ОБЩИЕ ВОПРОСЫ
- •Введение. Основные задачи и значение инженерной геологии
- •Глава 1. Основные сведения о Земле
- •§ 1. Происхождение Земли
- •§ 2. Форма, масса и плотность Земли
- •§ 3. Строение Земли
- •ЧАСТЬ II. МИНЕРАЛЫ И ГОРНЫЕ ПОРОДЫ
- •§ 1.3. Метаморфические процессы минералообразования
- •§ 2. Строение минералов
- •§ 3. Химический состав минералов
- •§ 5. Классификация и распространенность минералов
- •§ 1. Структура и текстура горной породы
- •§ 2. Магматические горные породы
- •§ 3. Осадочные горные породы
- •§4. Метаморфические горные породы
- •ЧАСТЬ III. ОСНОВНЫЕ СВЕДЕНИЯ О ТЕКТОНИКЕ
- •§ 1. Колебательные движения земной коры
- •§ 2. Складчатые и разрывные движения
- •§ 3. Ненарушенное и нарушенное залегание горных пород
- •§ 1. Трещиноватость горных пород
- •§ 2. Геометрические элементы тектонических разрывов
- •ЧАСТЬ IV. ГЕОЛОГИЧЕСКАЯ ИСТОРИЯ ЗЕМЛИ
- •ЧАСТЬ V. ГРУНТОВЕДЕНИЕ
- •ЧАСТЬ VI. ПОДЗЕМНЫЕ ВОДЫ
- •Глава 1. Виды подземных вод
- •Глава 2. Химический состав подземных вод
- •Глава 3. Законы движения подземных вод
- •§ 1. Связь расхода и напора подземного потока
- •§ 2. Общие условия движения подземных вод
- •§ 3. Методы определения коэффициента фильтрации
- •Глава 4. Воздействие подземных вод на горные породы и грунты
- •§ 1. Гидростатическое и гидродинамическое давление в нескальных грунтах
- •§ 2. Явление плывунности
- •ЧАСТЬ VII. ИНЖЕНЕРНО-ГЕОЛОГИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ
- •Глава 1. Выветривание и связанные с ним явления
- •§ 1. Виды выветривания
- •§ 2. Меры борьбы с процессами выветривания
- •§ 3. Геологическая деятельность ветра
- •Глава 2. Геологическая деятельность атмосферных и поверхностных вод
- •§ 1. Виды речных долин и русловых отложений
- •§ 2. Методы борьбы с негативными последствиями геологической деятельности атмосферных и поверхностных вод
- •§ 1. Ледники, моря и озера. Защита берегов
- •§ 2. Неблагоприятные процессы и явления, возникающие на искусственных водохранилищах и меры борьбы с ними
- •Глава 4. Суффозия механическая и химическая. Плывуны. Методы борьбы с суффозией и плывунами
- •§ 1. Суффозия механическая и химическая
- •§ 2. Методы борьбы с суффозией и плывунами
- •Глава 5. Движение грунтов на склонах и откосах. Меры предупреждения и борьбы с оползнями
- •§ 1. Движение грунтов на склонах и откосах
- •§ 2. Меры предупреждения и борьба с оползнями
- •Глава 6. Процессы и явления, связанные с промерзанием и оттаиванием грунтов
- •Глава 7. Просадочные явления
- •Глава 8. Процессы и явления, возникающие в грунтах под сооружениями
- •ЧАСТЬ VIII. ИНЖЕНЕРНО-ГЕОЛОГИЧЕСКИЕ ИЗЫСКАНИЯ ДЛЯ СТРОИТЕЛЬСТВА
- •Глава 1. Стадии проектирования
- •Глава 2. Методы инженерно-геологических исследований
- •Глава 3. Инженерно-геологические исследования для гидротехнического строительства
- •БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
- •СОДЕРЖАНИЕ
108
рующегоматериала(битума, отходовпереработкинефтиипр.). Врезультате дороги не заметает.
Глава 2. Геологическая деятельность атмосферных и поверхностных вод
Атмосферныеосадки, выпадаяназемнуюповерхность, имеющую уклон, стекают по ней в форме тонких струек, увлекая за собой частицы грунта. Таким образом, осуществляется процесс плоскостного смыва. Затемводаиспаряетсяиливпитываетсявнижележащиегрунты, аперенесенныечастицыотлагаютсянанижнихболеепологихчастяхсклона. Такиесклоновыеотложенияназываютсяделювиальнымиотложениямиили
делювием.
Так как живая сила тонких струек воды невелика, делювиальные отложения обычно представлены глинистыми грунтами – супесью, суглинком, однаковнихчастосодержатсяболеекрупныеобломки– дресва, щебень, которыеиз-завымываниямелкихчастиц теряютустойчивостьи скатываются вниз. Для делювия характерны довольно часто встречающиесяотсутствиесвязисподстилающимипородамииплохаясортировка отложений.
При плоскостном смыве на поверхности земли могут образовываться незначительные углубления, стекая в которые дождевые и талые потоки начинают их размывать, превращая в промоины или рытвины. Процессразмывагорнойпородыдвижущимсяпотокомводыназывается
эрозией.
Постепенноразмерыпромоиныувеличиваются, ионапревращается в овраг. Овраг имеет вершину и устье; устье – место, где овраг зародился, в сторону вершины он растет.
Углублениеоврагапроисходитдоопределенногоуровня– базиса эрозии – самой низкой точки в устье оврага. Для водных потоков, бегущих в овраге, базисом эрозии является уровень реки, озера или другого оврага, в которые овраг впадает. Овраг может превратиться в ручей или реку в процессе роста.
Ростоврагапревращается, когдаеговершинадостигаетнаивысшей точкиводосбора. Размерыовраговдостигаютнесколькихдесятковметров глубиной и 5-10 до 20км длиной.
Река со всеми ее притоками называется речной системой, а площадь, занимаемая речной системой, называется речным бассейном.
109
§ 1. Виды речных долин и русловых отложений
Углублениеназемнойповерхности, вкоторомпротекаетрека, называетсядолиной; частьдолины, заполненнаяводойприлюбомуровне– руслом, часть долины, заполняемая паводковыми водами – поймой, не затапливаемые горизонтальные участки долины – террасами. Вообще террасы показывают положение реки в предыдущие геологические периоды и образуются при изменении эрозионных условий (см. рис.7.2).
Рис. 7.2. Схема геологического строения долины реки: 1 – русловые отложения (пески, в основании – галечники, валуны); 2 – пойменные отложения (супеси, суглинки, глины); 3 – отложения стариц (илы, глины, торф); 4 – ледниковые отложения (валуны, суглинки); 5 – отложения террас (пески); 6 – древние глины; 7 – известняки.
Террасы делятся на аккумулятивные и эрозионные. Эрозионные террасы(террасыразмыва) образуютсянатехучасткахречныхдолин, гдепроисходитнепрестанноеуглублениерусла(см. рис. 7.3). Аккумулятивныетеррасысложеныцеликомиззаносовиобразуютсяпричередовании циклов эрозии (см. рис. 7.4).
Рис. 7.3. Эрозионные террасы: 1- аллювиальные отложения (песок, гравий); 2 – древние глины; 3 – известняки.
110
а) |
б) |
в)
Рис. 7.4. Процесс формирования аккумулятивных террас: а – низкое стояние базиса эрозии; б – резкое повышение базиса эрозии; в – последующее понижение базиса эрозии.
Иногда выделяются цокольные террасы, которые выглядят так же, как и эрозионные, но имеют наносы аллювиального материала.
Процессы эрозии, связанные с геологической деятельностью рек, имеют исключительное значение в формировании земной поверхности. Эрозиявыражаетсявуглублениируслареки– доннаяэрозияирасширении долины за счет подмыва берегов – боковая эрозия.
Интенсивность эрозии зависит от скорости потока и прочности размываемыхгорныхпород, атакжеотколичестваихарактерапереносимых водотоком частиц и обломков пород, производящих истирающее воздействие на дно и берега.
Частицыгорныхпород, размытыерекой, переносятсяейназначительныерасстоянияиоткладываютсявтехместах, гдеуменьшаетсяскорость течения.
Процессвыпаденияизводыпереносимыхчастицназываетсяседиментацией, анакопление – аккумуляцией. Образованные при этомотло-
жения называются аллювиальными отложениями или аллювием.
111
Каллювиальнымотложениямотносятсяпесок, гравий, галька, иногда – валуны. Отложения характеризуются определенной степенью окатанностии, какправило, неимеютничегообщегосподстилающимигорными породами в месте аккумуляции.
Взависимостиотусловийотложенияаллювийбываетпойменный, русловой и дельтовый.
Пойменный аллювий отлагается во время паводков на заливаемой пойме и надпойменной террасе. Отлагаются частицы более мелкие, чемврусле, таккакскоростьтеченияи, соответственно, живаясилаводы на пойме меньше. Отложения характеризуются слоистостью с малой мощностьюслоевилинзообразнымихвыклиниванием. Напоймеотлагается, в основном, песчано-глинистый материал.
Русловойаллювийотлагаетсявруслахрекпослеспадапаводковых вод. Для него характерны слоистость, хорошая отсортированность материалаиспособностьперемещенияотложенийвнизпореке. Материал русловых отложений – песок, гравий, галечник (до валунов).
Дельтовый аллювий образуется в устьях рек при впадении их в моряилибольшиеозера, гдеводарезкотеряетскоростьивесьпереносимый материал оседает на дно (см. рис. 7.5).
Речныеотложения, помереудаленияотустья, распространяютсяв стороны, образуя конусовидную площадку (откуда и название – дельта). Материал дельтовых отложений – песчаный и глинистый, причем, с удалениемотреки, отлагаютсявсеболеемелкиефракции, вплотьдоилов (глин в рыхлой начальной стадии образования).
Рис. 7.5. Схема отложений дельтового аллювия.
Такжекработеповерхностныхводотноситсяобразованиебурных временных потоков после дождей или быстрого снеготаяния в горных районах. Потоки, стекая с крутых склонов, обладают огромной силой и увлекаютзасобойкрупныеобломки, идажеглыбыгорныхпород. Этими обломками, как тараном, разрушаются выступы и неровности рельефа, разрушенныйматериалтакжезахватываетсяссобой, врезультатеобразуется грязекаменный поток – сель.