Литература по Основам грунтоведения / Ананьев_Потапов_Инженерная Геология

немногим более 3 см/год.

В России поднимаются районы Курска (3,6 мм/год), Новая земля,

Северный Прикаспий. Ряд участков европейской территории продолжают погружаться — Москва (3,7 мм/год), Санкт-Петербург (3,6 мм/год).

Опускается Восточное Предкавказье (5—7 мм/год). Многочисленны примеры колебаний земной поверхности в других странах. Много веков интенсивно опускаются районы Голландии (40—60 мм/год), Датских проливов (15—20 мм/год), Франции и Баварии (30 мм/год). Интенсивно продолжает подниматься Скандинавия (25 мм/год), только район Стокгольма за последние 50 лет поднялся на 19 см.

За счет опускания западного побережья Африки приустьевая часть русла р. Конго опустилась и прослеживается на дне океана до глубины 2000

м на расстоянии 130 км от берега.

Современные тектонические движения земной коры изучает наука неотектоника.

Современные колебательные движения необходимо учитывать при строительстве гидротехнических сооружений типа водохранилищ, плотин,

мелиоративных систем, городов у моря. Например, опускание района Черноморского побережья приводит к интенсивному размыву берегов волнами моря и образованию крупных оползней.

Складчатые движения. Осадочные породы первоначально залегают горизонтально или почти горизонтально Это положение сохраняется даже при колебательных движениях земной коры. Складчатые тектонические движения выводят пласты из горизонтального положения, придают им наклон или сминают в складки. Так возникают складчатые дислокации.

Все формы складчатых дислокаций образуются без разрыва сплош-

ности слоев (пластов). Это их характерная особенность. Основными среди этих дислокаций являются: моноклиналь, флексура, антиклиналь и синклиналь.

Моноклиналь является самой простой формой нарушения первона-

чального залегания пород и выражается в общем наклоне слоев в одну сторону (рис 17 и 18)

Флексура — коленоподобная складка, образующаяся при смещении одной части толщи пород относительно другой без разрыва сплошности (рис. 17, б)

Антиклиналь — складка, обращенная своей вершиной вверх (рис. 17,

в), и синклиналь —складка с вершиной, обрашенной вниз (рис. 17, г и 19).

Бока складок называют крыльями, вершины—замком, а внутреннюю часть

—ядром.

Следует отметить, что горные породы в вершинах складок всегда

бывают трещиноваты, а иногда даже раздроблены.

Разрывные движения. В результате интенсивных тектонических движений могут происходить разрывы сплошности пластов. Разорванные части пластов смешаются относительно друг друга. Смещение происходит по плоскости разрыва, которая проявляется в виде трещины. Величина амплитуды смещения бывает различной —от сантиметров до километров. К

разрывным дислокациям относят сбросы, взбросы, горсты, грабены и надвиги.

Сброс образуется в результате опускания одной части толщи отно-

сительно другой (рис. 20, а). Если при разрыве происходит поднятие, то образуется взброс (рис. 20, в). Иногда на одном участке образуется несколько разрывов. В этом случае возникают ступенчатые сбросы (или взбросы) (рис. 20, б).

Грабен возникает, когда участок земной коры опускается между двумя крупными разрывами (рис. 20, д). Таким путем, например, образовалось озеро Байкал.

Горст —форма, обратная грабену (рис. 20, е).

Надвиг в отличие от предыдущих форм разрывных дислокаций возникает при смещении толщ в горизонтальной или сравнительно наклонной плоскости (рис. 20, г). В результате надвига молодые отложения могут быть сверху перекрыты породами более древнего возраста.

Залегание пластов. При изучении инженерно-геологических условий строительных площадок необходимо устанавливать пространственное положение пластов. Определение положения слоев (пластов) в пространстве позволяет решать вопросы глубины, мощности и характера их залегания,

дает возможность выбирать слои в качестве оснований сооружений,

оценивать запасы подземных вод и т. д.

Значение дислокаций для инженерной геологии. Для строительных целей наиболее благоприятными условиями является горизонтальное залегание слоев, большая их мощность, однородность состава. В этом случае здания и сооружения располагаются в однородной грунтовой среде,

создается предпосылка для равномерной сжимаемости пластов под весом сооружения. В таких условиях сооружения получают наибольшую устойчивость (рис. 21).

прерывно. Специальные приборы регистрируют в течение года более 100

тысяч землетрясений, но из них, к счастью, только около 100 приводит к разрушительным последствиям и отдельные — к катастрофам с гибелью людей, массовыми разрушениями зданий и сооружений (рис. 22).

Землетрясения возникают также в процессе извержения вулканов ' (например, на Камчатке), возникновения провалов в связи с обрушением горных пород в крупные подземные пещеры, узкие глубокие долины, а также в результате мощных взрывов, производимых, напри-v мер, в строительных целях. Разрушительное действие таких землетрясений невелико и они имеют местное значение, а наиболее разрушительными являются тектонические сейсмические явления, захватывающие, как правило, большие площади.

История знает катастрофические землетрясения, когда погибали десятки тысяч людей и разрушались целые города или их большая часть (г.

Лиссабон —1755 г., г. Токио — 1923 г., Сан-Франциско — 1906 г, Чили и Сицилия — 1968 г.). Только в первой половине XX в. их было 3749, при этом только в Прибайкалье произошло 300 землетрясений Наиболее разрушительные были в Ашхабаде (1948) и Ташкенте (1966).

Исключительное по силе катастрофическое землетрясение произошло

4 декабря 1956 г. в Монголии, зафиксированное также на территории Китая и России. Оно сопровождалось огромными разрушениями. Один из горных пиков раскололся пополам, часть горы высотой 400 м обрушилась в ущелье.

Образовалась сбросовая впадина длиной до 18 км и шириной 800 м. На поверхности земли появились трещины шириной до 20 м. Главная из этих трещин протянулась до 250 км.

Наиболее катастрофическим было землетрясение 1976 г., происшедшее в г. Таншань (Китай), в результате которого погибло 250 тыс. человек в основном под обрушившимися зданиями из глины (сырцового кирпича).

Тектонические сейсмические явления возникают как на дне океанов,

так и на суше В связи с этим различают моретрясения и землетрясения.

Моретрясения возникают в глубоких океанических впадинах Тихого,

реже Индийского и Атлантического океанов. Быстрые поднятия и опускания дна океанов вызывают смещение крупных масс горных пород и на поверхности океана порождают пологие волны (цунами) с расстоянием между гребнями до 150 км и очень небольшой высотой над большими глубинами океана. При подходе к берегу вместе с подъемом дна, а иногда сужением берегов в бухтах высота волн увеличивается до 15—20 м и даже 40

м.

Цунами перемещаются на расстояния в сотни и тысячи километров со скоростью 500—800 и даже более 1000 км/ч. По мере уменьшения глубины моря крутизна волн резко возрастает и они со страшной силой обрушиваются на берега, вызывая разрушения сооружений и гибель людей. При моретрясении 1896 г. в Японии были отмечены волны высотой 30 м. В

результате удара о берег они разрушили 10 500 домов, погибло более 27 тыс.

человек.

От цунами чаще всего страдают Японские, Индонезийские, Фи-

липпинские и Гавайские острова, а также тихоокеанское побережье Южной Америки. В России это явление наблюдается на восточных берегах Камчатки и Курильских островах. Последнее катастрофическое цунами в этом районе возникло в ноябре 1952 г. в Тихом океане, в 140 км от берега Перед приходом волны море отступило от берега на расстояние 500 м, а через 40

мин на побережье обрушилось цунами с песком, илом и различными обломками. Затем последовала вторая волна высотой до 10—15 м, которая довершила разрушение всех построек, расположенных ниже десятиметровой отметки.

Самая высокая сейсмическая волна — цунами поднялась у побережья Аляски в 1964 г. Высота ее достигла 66 м, а скорость 585 км/ч.

Частота возникновения цунами не столь велика как у землетрясений.

Так за 200 лет на побережье Камчатки и Курильских островов наблюдалось всего 14, из которых четыре были катастрофическими.

На побережье Тихого океана в России и других странах созданы специальные службы наблюдения, которые оповещают о приближении цунами. Это позволяет вовремя предупредить и укрыть людей от опасности.

Для борьбы с цунами возводят инженерные сооружения в виде защитных насыпей, железобетонных молов, волноотбойных стенок, создают искусственные отмели. Здания размещают на высокой части рельефа.

Землетрясения. Сейсмические волны. Очаг зарождения сейсмических волн называют гипоцентром (рис. 23). По глубине залегания гипоцентра различают землетрясения: поверхностные —от 1 до 10 км глубины, коровые

— 30—50 км и глубокие (или плутонические) — от 100—300 до 700 км.

Последние находятся уже в мантии Земли и связаны с движениями,

происходящими в глубинных зонах планеты. Такие землетрясения наблюдались на Дальнем Востоке, в Испании и Афганистане. Наиболее разрушительными являются поверхностные и коровые землетрясения.

Непосредственно над гипоцентром на поверхности земли распола-

гается эпицентр. На этом участке сотрясение поверхности происходит в первую очередь и с наибольшей силой. Анализ землетрясений показал, что в сейсмически активных районах Земли 70 % очагов сейсмических явлений располагаются до глубины 60 км, но наиболее сейсмичной же же является глубина от 30 до 60 км. От гипоцентра во все стороны расходятся сейсмические волны, по ('своей природе являющиеся упругими колебаниями.