Основы геодинамики. Геологическая работа ледника, страница 4

В пустынях подвижные песчаные формы рельефа, образованные под воздействием ВЕТРА называют БАРХАНАМИ. Они аналогичны ДЮНАМ.

Движущиеся пески наносят огромный ущерб народному хозяйству, они засыпают дороги, каналы, поселки и т.д.

Защита от последствий ЭОЛОВЫХ процессов трудоемка и дорогостояща. Можно выделить ДВА вида защиты:

ПАССИВНУЮ – закрепление песчаных массивов /сохранение растительности – деревьев, кустарника, травы с глубокой и крепкой корневой системой/;

АКТИВНУЮ – закрепление подвижных песков вяжущими материалами /битумом, глинистыми суспензиями/.

2.5. ТЕПЛОФИЗИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ

К ТЕПЛОФИЗИЧЕСКИМ ПРОЦЕССАМ относят ОХЛАЖДЕНИЕ, ЗАМЕРЗАНИЕ, ПРОМЕРЗАНИЕ, ПРОТАИВАНИЕ и ОТТАИВАНИЕ ГОРНЫХ ПОРОД.

Теплофизические процессы обуславливают ПЕЧЕНИЕ, МНОГОЛЕТНЮЮ МЕРЗЛОТУ, ПРОСАДОЧНОСТЬ, а также явления динамического характера – СОЛИФЛЮКАЦИЮ.

Мерзлотные состояние пород бывает СЕЗОННЫМ и МНОГОЛЕТНИМ.

СЕЗОННАЯ МЕРЗЛОТА /промерзание и оттаивание/.

СЕЗОННАЯ МЕРЗЛОТА – это когда в зимнее время грунты промерзают на некоторую глубину, а в теплое время года оттаивают. Глубина промерзания различна – от долей метра на юге до 3-4 м на севере и зависит в первую очередь от климата и состава пород.

Наибольшее промерзание  отмечено в РЫХЛЫХ породах с открытыми породами – ПЕСКИ, ГРАВИЙ, ГАЛЕЧНИК, меньше промерзают ГЛИНИСТЫЕ ПОРОДЫ.

Величина промерзания ориентировочно может быть установлена по карте сезонного промерзания, которая дается в СНиПЕ. Так, для Пскова, согласно карты, глубина промерзания СУГЛИНКОВ и ГЛИН составляет 120 см. Для СУПЕСЕЙ, ПЕСКОВ мелких и пылеватых – 140 см, для ПЕСКОВ гравелистых, крупных и средней крупности – 146 см; для крупнообломочных пород – 177 см.

Сезонно промерзающие породы относят к неустойчивым основаниям из-за МОРОЗНОГО ПУЧЕНИЯ, которое характерно для некоторых пород.

ПУЧЕНИЕ – это способность пород увеличиваться в объеме при промерзании.

ПУЧЕНИЕ обусловлено увеличением объема воды на 9…11 % при температурных потенциалов к промерзающему слою грунта из нижележащих непромерзающих слоев непрерывно поступает «подтягивается» вода и превращается в лед. При этом в промерзающем слое образуются крупные кристаллы, линзы и прослойки льда, непрерывный рост которых приводит к увеличению объема грунта в целом, т.е. К ПУЧЕНИЮ.

После оттаивания мерзлого грунта происходит значительная ОСАДКА, причем в следствии увеличения влажности из-за дополнительного притока воды при промерзании, несущая способность грунтов резко снижается. Таким образом при промерзании грунтов поверхность земли несколько поднимается, а при оттаивании наоборот опускается. Такого типа вертикальные, особенно неравномерные колебания, опасны для зданий и сооружений.

В разных грунтах МОРОЗНОЕ ПУЧЕНИЕ проявляется различно.

В наибольшей мере подвержены пучению ПЫЛЕВАТЫЕ ПЕСКИ, ПЫЛЕВАТЫЕ СУПЕСИ и СУГЛИНКИ, особенно когда они сильно увлажнены и имеется постоянный источник их питания влагой вследствии близкого залегания грунтовых вод.

При замерзании СИЛЬНОПУЧИНИСТЫХ пород под подошвой фундамента силы МОРОЗНОГО ПУЧЕНИЯ могут перемещать – поднимать даже сравнительно тяжелые сооружения. неравномерность промерзания и особенно последующего оттаивания вызывает неравномерное смещение сооружения, что может в результате ежегодного повторения этих процессов привести к их разрушению.

Для предотвращения таких деформаций в породах, подверженных ПУЧЕНИЮ, в основном идут по пути ЗАГЛУБЛЕНИЯ ПОДОШВЫ ФУНДАМЕНТА НИЖЕ ГЛУБИНЫ СЕЗОННОГО ПРОМЕРЗАНИЯ.

МНОГОЛЕТНЯЯ МЕРЗЛОТА.

В ряде районов земного шара /север Европы и Америки, север и восток Азии/ толщи верхней части земной коры постоянно находится в МЕРЗЛОМ СОСТОЯНИИ. Их температура всегда ниже 0 С. Такие породы называют МНОГОЛЕТНЕМЕРЗЛЫМИ, а территорию – ОБЛАСТЬЮ МНОГОЛЕТНЕЙ МЕРЗЛОТЫ.

По площади многолетняя мерзлота разделяется на ТРИ зоны:

1.  СПЛОШНАЯ  с мощностью более 100 м и температурой от 5-10

2.  С ТАЛИКАМИ, когда мерзлота содержит талые участки, а мощность мерзлых толщ достигает 25-60 м при температуре от 1 до 3 С.

3.  ОСТРОВНАЯ – в виде отдельных участков пород, при этом мощность мерзлых пород не превышает 10-15 м при температуре от 0—1.

4.  Многолетняя мерзлота по вертикали разделяется на ТРИ слоя:

1. ДЕЯТЕЛЬНЫЙ СЛОЙ – верхняя часть толщи многолетней мерзлоты, которая ежегодно летом оттаивает. Мощность этого слоя зависит от климата и состава пород и колеблется от 20-30 см до 3-4 м.

2. МНОГОЛЕТНЯЯ МЕРЗЛОТА – слой, где постоянно породы находятся в мерзлом состоянии. МОЖЕТ БЫТЬ, ОТ НЕСКОЛЬКИХ МЕТРОВ ДО МНОГИХ СОТЕН МЕТРОВ.

3. ПОДМЕРЗЛОТНЫЕ ПОРОДЫ, на которых залегает вся толща мерзлых пород.

Толщи МЕРЗЛЫХ пород бывают:

- НЕПРЕРЫВНЫЕ, когда породы по всей глубине находятся в мерзлом состоянии;

- НЕПРЕРЫВНЫЕ, когда породы по всей глубине находятся в мерзлом состоянии;

- СЛОИСТЫЕ, в которых талые и мерзлые породы чередуются.

По физическому состоянию мерзлые породы бывают:

1.  ТВЕРДОМЕРЗЛЫЕ /монолитные/, когда минеральные частицы сцементированы льдом в твердую массу;

2.  ПЛАСТИЧНОМЕРЗЛЫЕ – когда в порах породы кроме льда еще имеется незамерзшая вода;

3.  СЫПУЧЕМЕРЗЛЫЕ - /сухая мерзлота/, когда в следствии недостатка воды грунты не сцементированы льдом и сохраняют рыхлость.

На территории многолетней мерзлоты проявляются особые мерзлотные явления:

МОРОЗНОЕ ПУЧЕНИЕ – которое проявляется в деятельном слое.