80. Суффозные явления.

Процесс механического выноса частиц из толщ грунтов называют суффозией. В результате суффозии возникают подземные пустоты, воронки, происходит оседание поверхности за счет доуплотнения грунтов. Водонасыщенные грунты, подверженные суффозии, дают возможность выноса отдельных частиц. Эта возможность определяется их размерами, минералогическим составом, скоростью фильтрации движущейся воды, величиной гидродинамического давления и размерами пор грунтов. Наибольшего развития процесс достигает при условии, что основная масса породы состоит из резко различных по размеру фракций. В песчаных породах отношение размера частиц к размеру пор равно 2,5 . Для того, чтобы мелкие частицы могли свободно перемещаться в порах, размер пор должен быть больше размера движущейся частицы ~ в 8 раз.

Наличие в породе частиц других размеров затрудняет вынос частиц диаметра d . Для перемещения частиц сила движущейся вода должна преодолеть силу тяжести этих частиц. Гидродинамическая сила равна градиенту фильтрации, умноженному на удельную силу тяжести воды.

В природных условиях такие возможности достигаются на берегах рек и водохранилищ при быстром падении уровня воды.

Суффозионный вынос частиц приводит к оседанию поверхности, образованию провалов, воронок, оползней. Суффозия приводит к нарушению нормальной работы дренажей, фильтров, водозаборных сооружений за счет вымывания мелких частиц, что приводит к резкому снижению водопроницаемости.

Для борьбы с суффозией следует применять все известные методы по прекращению движения воды через размываемый массив. Возможен тампонаж породы, устройство дренажа, обратных фильтров.

81. Причины суффозии и методы борьбы с ней.

Суффозия (от латинского «подкапываю») – процесс выноса частиц горных пород движущимися (фильтрующимися через породу) подземными водами. Различают механическую и химическую суффозию.

Под механической суффозией понимают разрыхление и вынос час-тиц пород, даже не содержащих растворимых в воде минералов, током фильтрующейся воды

Химическая - растворение

Для борьбы с суффозией применяют меры по прекращению дви-жения воды через размываемый массив:

- регулирование поверхностного стока или перехват подземных вод дренажными устройствами для предотвращения поступления и фильтра-ции воды;

- устройство защитных покрытий для защиты горных пород от по-верхностного выветривания;

- устройство обратных фильтров (в основании плотины в ее ниж-нем бьефе) или поверхностных дренажей для вывода подземных вод и предотвращения вымывания частиц пород;

- конструктивные особенности сооружений для уменьшения скоро-сти движения и увеличения пути фильтрации подземных вод;

- искусственное улучшение свойств пород путем силикатизации, цементации и пр. для снижения фильтрации. Нагнетание затвердевающих (схватывающихся) материалов в породы (поры, каналы, трещины).

82. Карстовые процессы и их формы

Карстовые процессы развиваются в растворимых природными поверхностными и подземными водами горных породах: известняках, доломитах, гипсах, ангидритах, каменной и калийной солях. Основой являются процесс химического растворения пород и процесс выщелачивания, т. е. растворения и выноса какой-то части горных пород. Различные по своему составу воды растворяют породы по-разному. Особенно агрессивны по отношению к карбонатным породам воды, насыщенные углекислотой, а гипс сильнее растворяется солоноватыми водами.

Под карстом понимают не только процесс, но и его результат, т. е. образование специфических форм растворения. Карст развивается везде, где есть выходы на поверхность карбонатных пород: в Горном Крыму, на побережье Адриатического моря, на Кавказе, Урале, в Средней Азии и еще во многих местах земного шара. Если карстовые формы видны на поверхности, то говорят об открытом карсте, а если они перекрыты толщей каких-то других отложений, то о закрытом карсте. Последний чаще развит в равнинных платформенных районах, тогда как первый — в горных.

На поверхности карстовые формы представлены каррами, желобами и рвами, понорами, воронками разных типов, западинами, котловинами, слепыми долинами.

Карстовые формы развиваются везде, где присутствуют карстующиеся породы — известняки, доломиты, гипсы, ангидриты, каменные соли.