- •Лекция 1.
- •Лекция 2.
- •§ 1. Грунт как многокомпонентная динамичная система
- •§ 2. Твердая компонента грунта. Минеральный, химический и гранулометричес-кий состав.
- •§ 3. Жидкая компонента грунта. Виды воды в грунтах
- •§ 4. Газовая компонента грунтов
- •§ 5. Биотическая (живая) компонента грунта
- •§ 6. Текстура, структура и структурные связи в грунтах
- •Лекция 3.
- •Лекция 4.
- •§ 1. Физические свойства грунтов
- •§ 2. Механические свойства грунтов
- •Деформационные характеристики грунтов
- •Лекция 5
- •§ 1. Характерные особенности дисперсных грунтов
- •§ 2. Связные грунты
- •§ 3. Несвязные грунты
- •§ 1. Многолетнемерзлые грунты
- •Лекция 6
- •§ 2. Просадочные грунты
- •§ 3. Набухающие грунты
- •§ 4. Органоминеральные и органические грунты
- •§ 5. Засоленные грунты
- •§ 6. Элювиальные грунты
- •§ 7. Техногенные грунты
- •Лекция 7
- •Лекция 8.
- •Геологические процессы, связанные с деятельностью ветра (Эоловые процессы)
- •Геологические процессы, связанные с поверхностными водами
- •§ 1. Плоскостной смыв и оврагообразование
- •Плоскостной смыв
- •Оврагообразование
- •§ 2. Речная эрозия и аккумуляция наносов
- •Строение речной долины
- •§ 3. Селевые потоки
- •§ 4. Абразия морских берегов
- •§ 5. Переработка берегов водохранилища
- •Лекция 9. Геологические процессы, связанные с деятельностью поверхностных и подземных вод
- •§ 1. Карст
- •§ 2. Механическая суффозия
- •§ 3. Подтопление
- •Лекция 10.
- •§ 1. Оползни
- •§ 2. Обвалы и осыпи
- •§ 3. Снежные лавины
- •§ 1. Криогенные (мерзлотные) процессы
- •§ 1. Сейсмические процессы
- •Лекция 11.
- •§ 1. Место инженерно-геологических изысканий в системе инженерных изысканий для строительства
- •§ 2. Основные цели, задачи и состав инженерно-геологических изысканий
- •Лекция 12
- •§ 1. Классификация подземных вод по характеру их использования для хозяйственно-питьевых и других целей
- •§ 2. Классификация подземных вод по условиям залегания
- •§ 1. Верховодка
- •§ 2. Грунтовые воды
- •§ 3. Межпластовые подземные воды. Артезианские воды и бассейны
- •§ 4. Подземные воды в трещиноватых и закарстованных породах
- •§ 5. Подземные воды районов многолетней мерзлоты
- •Лекция 13
- •§ 1. Общие понятия о движении подземных вод
- •§ 2. Основной закон фильтрации подземных вод - закон Дарси
§ 2. Механическая суффозия
Механическая суффозия — процесс выноса мелких частиц из рыхлых обломочных пород фильтрующейся водой. Для развития механической суффозии необходимы значительная скорость движения подземной воды для отрыва и выноса тонких фракций грунта, а также наличие условий для разгрузки песчано-глинистого материала.
Механическая суффозия чаще всего наблюдается в тонко- и мелкозернистых песках, реже — в пылевато-глинистых и других породах. Суффозия сопровождается оседанием вышележащих пород, образованием пустот, воронок и провалов. Как правило, механическая суффозия развивается сравнительно медленно (годы, десятки лет) и проявляется в основном на локальных участках, реже — имеет региональное распространение (Нижнее Поволжье, южные районы Сибири и др.).
Значительно более интенсивно протекает процесс техногенной механической суффозии. Она развивается в случае выноса песчано-глинистого материала в строящиеся подземные коллекторы при авариях водопроводных систем, быстрой сработки уровней водохранилищ, длительных откачках подземных вод, работе дренажа и др.
В 70—90-е гг. прошлого столетия негативные последствия суффозии, по оценке А. Л. Рагозина (1993), наблюдались в 958 городах России. В настоящее время значение суффозионной опасности еще более возросло.
Основными условиями развития механической суффозии являются:
1. неоднородность гранулометрического состава песчаных грунтов, при которой возможен вынос мелких частиц из песчаной толщи;
2. критическая величина вымывающих скоростей фильтрационного потока;
3. наличие условий для выноса мелких частиц на дневную поверхность в основаниях склонов, строительных котлованах, различных выемках и т. д.
Для ориентировочной оценки суффозионной опасности грунта используют коэффициент неоднородности гранулометрического состава (по 3. Хазену), определяемый по формуле Кн = d60/d10, где d60 и d10 — диаметры, соответствующие 60- и 10%-ному содержанию фракции. Песчаные грунты разделяются на суффозионные — Кн >20, переходные- Кн = 10-20 и несуффозионные — Кн < 10.
Суффозия может возникать и на контакте двух различных составу слоев, например, глинистого и песчаного.
Обязательным условием развития механической суффозии является также критическая величина гидравлического градиента Iкр водного потока. Многочисленные исследования показали, что при значениях Iкр >= 5 в песчаном грунте возникает турбулентное движение, мелкие частицы переходят во взвешенное состояние и могут выноситься вместе с фильтрационным потоком.
К основным мероприятиям по борьбе с механической суффозией следует относить: 1) прекращение движения воды через размываемый массив; 2) осушение или уменьшение скоростей движения воды до безопасных величин; 3) перекрытие мест выхода подземных вод тампонированием или присыпкой песка; 4) искусственное закрепление ослабленных суффозией пород методами технической мелиорации (цементацией, глинизацией, битуминизацией и др.).
При разработке практических рекомендаций по борьбе с суффозионно-эрозионными процессами на орошаемых площадях в основу должен быть положен принцип взаимообратимости процессов набухания и усадки. Для этого рекомендуется предварительное замачивание опасных участков путем многократных прямых поливов с целью набухания глин и последующего смыкания трещин.