Суффозия

Оглавление
ВВЕДЕНИЕ 3
1. Суффозионные процессы и их проявления 4
1.1 Общие сведения о суффозии 4
1.2 Виды суффозии 4
1.3 Условия развития суффозии и факторы ее вызывающие 6
1.4 Динамика суффозионных процессов 7
2. Борьба с суффозией 9
2.1 Оценка суффозионной опасности 9
2.2 Прогноз суффозионных процессов 10
2.3 Противосуффозионная защита 12
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 14
СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ 15

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.
...

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.
...

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.
...

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. На земной поверхности она тоже проявляется в виде провалов и оседаний, представляющих непосредственную опасность для зданий и сооружений.
...

2.2 Прогноз суффозионных процессов
Согласно современным представлениям, количественное прогнозирование в инженерной геодинамике осуществляется с помощью трех групп методов: сравнительно-геологических или аналогий, расчетных (с использованием детерминированных или статистических моделей) и физического моделирования. К ним, очевидно, следует добавить группу прогнозных методов, основанных на экстраполяции данных стационарных наблюдений за развитием геологических процессов. Подобное разделение методов количественного прогнозирования в значительной мере условно, поскольку их часто применяют в различных сочетаниях (Рисунок 2.1).4
Все эти методы вполне пригодны для прогноза суффозии, который должен включать:
• определение размеров ожидаемых суффозионных проявлений;
• выявление характера и вероятности их неблагоприятного воздействия на конкретные хозяйственные объекты;
• установление закономерностей развития процесса в пространстве и во времени.

Рисунок 2.
...

2.3 Противосуффозионная защита
Несмотря на то, что термин «противосуффозионная защита» в наши дни употребляют довольно редко, такая защита существует и эффективно применяется в различных ситуациях. Имеются также средства, предназначенные для защиты от других экзогенных геологических процессов, но вполне пригодные и для противосуффозионной защиты. Наконец, существуют некоторые виды работ и технические приемы, которые могут использоваться в качестве мер по защите от суффозии и ее последствий.
Противосуффозионные мероприятия могут быть активными, оказывающими прямое воздействие на факторы, инициирующие суффозионные и «постсуффозионные» процессы, на условия их протекания, и пассивными, не оказывающими такого воздействия.
...

ЗАКЛЮЧЕНИЕ
В ходе проделанной работы выполнены все задачи для достижения поставленной цели: рассмотрены общие сведения о суффозии, виды суффозии, условия развития суффозии факторы ее вызывающие, динамика суффозионных процессов, оценка суффозионной опасности, прогноз суффозионных процессов, а также противосуффозионную защиту и другие моменты.
Из вышеизложенного материала необходимо сделать несколько выводов: во-первых, суффозия изменяет водопроницаемость пород, заполнителя трещин и полостей и вызывает образование промытых путей и большие притоки воды в строительные котлованы и выработки или потери воды на фильтрацию под плотинами и в обход; является причиной деформаций поверхности земли в результате образования западин и воронок проседания, провалов, трещин; вызывает значительные и неравномерные осадки сооружений, нарушение устойчивости, деформации и разрушения; приводит к нарушению работы дренажей и обратных фильтров вследствие кольматажа.
...