58
Рис. 3.10. Формы складок: а - прямая пологая; б - остроугольная (прямая); в - сундучная; г - веерообразная; д - косая; е - флексура; ж - опрокинутая; з - лежачая.
Глава 4. Разрывные нарушения (дизъюнктивные дислокации)
§ 1. Трещиноватость горных пород
Самойпростойираспространеннойформойразрывногонарушения является трещина. В природе не существует горных пород, лишенных трещин. Форма, размеры, величина раскрытия, ориентировка, частота трещинзависятотхарактерагорнойпородыивнешнихусловий. Трещиноватостьобязательноучитываетсяприоценкеусловийрайонаработперед строительством.
Вбольшинствеслучаевтрещинывмассивегорныхпородобразуют некоторую систему, не лишенную закономерности.
59
Трещины, какправило, имеютограниченноепротяжение. Однако, нередко тектонические явления приводят к мощным разломам земной коры, вызывающим ее расчленение на блоки огромных размеров. Так возникают линии тектонических разломов протяженностью в десятки и сотни километров. Тектонические разломы сопровождаются обрамляющейихзонойдробленияпород, ширинойвдесяткиисотниметров. Зоны дробленияхарактеризуютсяисключительносильнымивесьмасложным, часто бессистемным проявлением трещиноватости.
По степени раскрытия трещины варьируют от сомкнутых или с волоснымраскрытием, дораскрытиявдесяткисантиметровиболееметра.
Похарактерузаполнениятрещиныподразделяютсяназияющиеи выполненныетемиилиинымипродуктамиразрушенияпородилисолями.
Трещиноватость– весьмаважноесвойствоскальныхпород. Большинствопородвмонолитепрактическиводонепроницаемы, ноприналичии сети трещин толща теряет свою монолитность и приобретает повышенную водопроницаемость.
Расчленениетолщипородтрещинаминаотдельныеблокипонижаетееустойчивость, атакжеустойчивостьвозводимыхсооружений. Вподобных условиях на склонах возникает опасность обвалов и оползней. Проходка тоннелей и других подземных выработок (например, подземныхГЭС) впородахповышеннойтрещиноватостидолжнапроизводиться сособойосторожностьюисиспользованиеммощногокрепления. Наличиевпородахпластовыхтрещиннеизбежнопонижаетпрочностьоснованияиустойчивостьсооружениянасдвиг. Сильнаяпластоваятрещиноватостьтолщиснижаетеенесущуюспособностьитребуетограничениявеличины нагрузок на основание сооружений.
Генетическая классификация трещин и их характеристика приведены в таблице 3.1.
Согласноклассификации, трещинывгорныхпородахподразделяютсянатрикласса: трещиныформирования(отдельностииусадочные); трещины деформации и трещины выветривания.
60
|
|
|
|
Таблица 3.1. |
Генетическая классификация трещин |
||||
|
|
|
|
|
Трещины формиро- |
|
Трещины деформации |
|
Трещины выветривания |
вания (отдельности |
|
|
|
|
и усадочные) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Трещины остывания |
|
Трещины усадки |
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Трещины первичной отдельности в магматических породах |
|
|
Трещины первичной отдельности в карбонатных породах |
(известняках и доломитах) |
|
|
|
|
|
|
|
Трещины тектонические
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Трещины разлома |
|
Трещины растяжения в складках |
|
Трещины раздробления |
|
Трещины раскола |
|
Сейсмотрещины |
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Трещины псев- |
дотектонические |
|
Физического |
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Трещины отпора (закола) в бортах долин |
|
|
Трещины оползания |
|
|
Температурные трещины |
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ХимиБиологического ческого
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Трещины разложения |
|
Трещины выщелачивания |
|
Трещины бактериального разложения |
|
Корневые трещины |
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
К трещинам формирования, в первую очередь, относятся контракционныетрещины(трещиныостывания) вмассивахмагматических пород, которые связаны с остыванием магматического расплава. Эти трещинывозникаютираспространяютсяпараллельноиперпендикулярно остывающимповерхностяммагматическоготела. Такимобразом, возни-
61
кает, например, параллелепипедальнаяотдельностьвгранитах, приэтом,
есливпроцессеостыванияприсутствовалодавление, формируетсяматрацевиднаяотдельность. Дляэффузивныхгорныхпород(базальтов, диа-
базов) характерна столбчатая отдельность, а также шаровидная от-
дельность, механизм образования которой пока еще не совсем ясен. В осадочных скальных породах трещины отдельности совпадают
сослоистостьюпороды, образуятрещинынапластования. Перпендикулярно к ним образуются трещины усадки (при высыхании первичного осадка). В результате образуется плитчатая отдельность, характерная для известняков и доломитов.
Трещиныдеформации делятсянатектоническиеипсевдотектонические.
Тектоническиетрещины. Притектоническихдвиженияхскладчатогоилиразрывногохарактераобразуетсясистематрещин, закономерно связанныхмеждусобой: основноенаправлениетектоническойтрещиноватостисовпадаетснаправлениемтектоническихструктур(складок, разломов). Для тектонической трещиноватости также характерна большая глубинаеераспространения, особенновместахкрупныхразломовземной коры и в сводах крупных складок.
Вдольлинийкрупныхразломов, взонахнаибольшихрастягивающихнапряжений, вместахперегибовпластовтрещиноватостьоказывается наиболее интенсивной и приводит к раздроблению породы. Ширина зон дробления зависит от многих факторов и может достигать многих сотен метров.
Псевдотектоническиетрещины. Впервуюочередькэтойгруппе относятсятрещиныотпоравбортахдолин, сложенныхскальнымипородами. Трещины бортового отпора ориентированы вдоль бортов долин. Характерной особенностью этих трещин является их избирательность: наиболее четко они выражаются в карбонатных породах (известняках, доломитах) по сравнению сдругимиосадочнымии магматическимипородами.
Есливпородеужесуществуетинтенсивнаятектоническаяилика- кая-либодругаятрещиноватость, образованиетрещинбортовогоотпора значительноослабляется: существующаятрещиноватостькакбы«гасит» процесс их образования.
Трещинывыветривания. Вскальныхпородахтрещинывыветривания накладываются науже существующую трещиноватость(тектоническую или отдельности). Вотличие оттектонических, трещины выветривания развиваются на сравнительно небольшую глубину и, как правило, неимеютзакономерностивнаправлении. Пристроительственаскальных