Экзогенные процессы водного характера реферат

Обновлено: 05.07.2024

Экзогенные процессы представляют собой процессы внешней динамики. Различают действие экзогенных процессов на суше и в океане. Эти процессы: выветривание, геологическая деятельность ветра, поверхностных текучих вод, геологическая деятельность подземных вод и ледники.

Выветривание - это изменение горных пород любого состава и структуры которое происходит в поверхностных условиях под совокупным действием физических, химических и биохимических процессов. Под действием этих процессов горные породы и слагающие их минералы в приповерхностной части земной коры преобразовываются. В процессе выветривания возникают своеобразные образования, которые носят название коры выветривания. Процессы выветривания играют исключительную роль в образовании осадочного материала и предшествуют возникновению подавляющего большинства осадочных горных пород.

Различают химическое, физическое и биохимическое выветривание.

В физическом выветривании особенно большое значение имеет температурный фактор, кристаллизация воды и в меньшей степени биологический фактор. Здесь различают температурное и механическое выветривание.

Процесс температурного выветривания особенно ярко проявляется среди полиминеральных горных пород, и в частности, среди гранитов, сиенитов, габбро, гнейсах и кристаллических сланцев. Эти породы возникли в глубоких недрах Земли в специфической обстановке, в условиях высоких температур.

В жарких пустынных районах имеет место механическое воздействие на горные породы и их дезинтеграция происходят в результате роста.

2. Физическое выветривание.

Физическое выветривание – это процесс превращения горных пород в обломки различной величины (глыбы, щебень, песок). Он может протекать двумя путями, вследствие чего выделяют два типа физического выветривания: температурное и морозное.

Температурное выветривание характерно для районов с резкими колебаниями суточных температур (например, пустыни или высокогорные районы). Здесь днем поверхность горных пород нагревается до +60…70 0 С, а ночью, благодаря большому излучению, охлаждается до 00С и ниже. Вследствие попеременного нагревания и остывания горных пород на поверхности постоянно изменяется их объем, чему способствует также окраска горных пород, их строение и влажность. Так, например, темноокрашенные породы нагреваются солнечными лучами быстрее светлоокрашенных, а охлаждаются те и другие примерно одинаково. Из-за неравномерных изменений объема различных горных пород, а также слагающих их минералов происходит растрескивание породы. Появившиеся мелкие трещины с течением времени увеличиваются в длину и ширину, и горная порода распадается на отдельные глыбы или более мелкие частицы.

Породы, слагающие горные склоны, обычно по-разному реагируют на процесс температурного выветривания. Поэтому одни участки склонов быстро разрушаются, а другие дольше сопротивляются выветриванию. Более плотные породы образуют выступы, карнизы, столбы, островерхие скалы и др., а на месте легковыветривающихся пород возникают впадины.

Морозное выветривание происходит под действием воды при температурах ниже 00 С. Вода проникает в мелкие трещины горных пород и при отрицательной температуре замерзает в них, увеличиваясь при этом в объеме на 10-11 %. Она оказывает на стенки трещин большое давление, трещины постепенно расширяются и даже самые прочные породы со временем распадаются на обломки той или иной величины.

В результате физического выветривания часть продуктов разрушения горных пород не переносится процессами денудации (Денудация — совокупность процессов сноса и переноса продуктов разрушения горных пород в пониженные участки земной поверхности, где происходит их накопление.), а остается на месте, образуя скопления обломков горных пород, которые называются элювием. Элювий часто накапливается на плоских или слабовыпуклых участках гор.

3. Химическое выветривание.

Химическое выветривание представляет собой процесс разрушения горных пород под влиянием химического воздействия воздуха и воды. Особенно большое значение в этом процессе имеет вода, содержащая углекислоту и другие вещества. Она способна растворить или химически изменить почти все минералы и горные породы. Главными реакциями, обуславливающими химическое выветривание, являются окисление, гидратация, растворение и гидролиз.

Окисление – это переход элементов с низкой валентностью в высоковалентное за счет присоединения кислорода. Особенно быстро окислению подвергаются сульфиды, некоторые слюды и другие темноцветные минералы.

Гидратация – это химическое присоединение воды к минералам горных пород с образованием новых минералов (гидросиликатов и гидроокислов) с другими свойствами.

Растворение – способность молекул одного вещества распространяться вследствие диффузии в другом веществе. Оно происходит с различной скоростью для разных пород и минералов.

Гидролиз – это обменное разложение вещества под влиянием гидролитической диссоциации (растворение, распад) воды, сопровождающееся разрушением одних и образованием других минералов.

4. Химико-биологическое выветривание.

Органическое выветривание – это процесс разрушения горных пород растительными или животными организмами в процессе их жизнедеятельности. Так, например, в горных районах деревья нередко произрастают на скалах и пускают корни в трещины пород, слагающих скалы. В клетках корней деревьев развивается большое давление, поэтому корни способны разрывать даже весьма плотные породы. Разрушение горных пород, скрытых под толщей почвы, производится также земляными червями, муравьями и термитами. Они проделывают узкие, но многочисленные и длинные подземные ходы, благодаря которым в глубь почвы проникает воздух, содержащий влагу и углекислоту, что способствует химическому выветриванию. В этом же направлении проявляется деятельность землероев – кротов, сусликов и других животных.

5. Стадии развития и зональность коры выветривания.

Кора выветривания — комплекс различных по составу остаточных продуктов выветривания, возникших в результате любых горных пород.

Стадия развития коры выветривания: наиболее благоприятными условиями для формирования мощной коры выветривания является:

1) Стабильность тектонической ситуации, т.е. отсутствие;

2) Выравненность рельефа материнских пород;

3) Тропический климат (жаркий) с обилием органического вещества.

Выделяют четыре стадий:

1.преобладание физического выветривания.

2.карбонитизации обезвесковывания нач-ся гидролиз. Легко растворимые уносятся (например, соли и т.д.).

3. образование остаточных глин и выноса последн. Са,К,Nа.

4. образования латеритов.

Зональность.

По мере развития коры выветривания наблюдаются ряд последних плавно переходящих в друг друга зон в самом внизу к продуктам на поверхности. Наиболее характерны четыре зоны:

1) монолитная или скрыто трещиноватая горная порода не имеет видимых признаков выветривания, но микротрещины уже есть (самая глубокая зона).

2) глыбовая отчетливо развиты трещины. Ведущий состав этой зоны соответствует вещественному составу материнской породы.

3) зернистая состоит из мелких обломков или отдельных зерен (дресва, песок). Химический состав уже отличается от материнской породы.

4) Зона тонкая (глинистая). Состоит из вторичных глин, примись первичных минералов.

6. Типы кор выветривания.

Кора выветривания — комплекс различных по составу остаточных продуктов выветривания, возникших в результате любых горных пород. Выделяют следующие типы кор выветривания:

1) обломочная, состоящая из химически неизмененных или слабо измененных обломков исходной породы;

2) гидрослюдистая кора, характеризующаяся слабыми химическими изменениями коренной породы, но уже содержащая глинистые минералы – гидрослюды, образующиеся за счет изменения полевых шпатов и слюд;

3) монтмориллонитовая кора, отличающаяся глубокими химическими изменениями первичных минералов; главный глинистый минерал в ней монтмориллонит;

4) каолинитовая кора;

5) красноземная.

6) латеритная, характеризующихся обогащением верхней зоны их профиля свободными окислами и гидроокислами Fe, Al,Ti.

Каждый из выделенных типов кор выветривания формируется в определенной природной обстановке, то есть имеет зональный характер.

7. Морфология кор выветривания.

По морфологии выделяется 2 типа кор выветривания:

1) Коры площадные. Площадная кора развита на обширных поднятых простых континентов, на водоразделах, и она чехлов покрывает материнские породы, за счет которых она образовалась.

- пластообразная по форме

- зональная по строению

- по площади может быть до 100 км.

- по мощности до 60км.

2) Коры линейные. Линейная кора выветривания формируется вдоль систем трещин и разломов или на контактах разных по составу горные породы.

-жилообразная по форме, такие коры протягиваются, иногда на десятки или сотни км, а на глубину до 200м.

8. Геологическая деятельность ветра.

Ветер - один из важнейших экзогенных факторов, преобразующих рельеф Земли и формирующих специфические отложения. Наиболее ярко эта деятельность проявляется в пустынях, занимающих около 20% поверхности континентов, где: 1) Сильные ветры сочетаются с малым количеством выпадающих атмосферных осадков; 2) резким колебанием температуры; 3) отсутствием или разреженностью растительного покрова.

Особенно большие площади заняты пустынями в Азии, Африке, Австралии, меньше в Европе и Америке. Кроме того, активная деятельность ветра проявляется во внепустынных областях - на побережьях океанов, морей и в крупных речных долинах, не покрытых растительностью, а местами в полупустынях и даже в умеренном климате.

Геологическая работа ветра состоит из следующих видов:

1) Дефляция (лат. "дефляцио" - выдувание и развевание);

2) Корразия (лат. "корразио" - обтачивание, соскабливание);

4) Аккумуляция (лат. "аккумуляцио" - накопление).

Все указанные стороны работы ветра в природных условиях тесно связаны друг с другом, проявляются одновременно и представляют единый сложный процесс.

Все процессы, обусловленные деятельностью ветра, создаваемые ими формы рельефа и отложения называют эоловыми (Эол в древнегреческой мифологии - бог ветров).

9. Геологическая деятельность поверхностных вод; плоскостной смыв.

Поверхностные текучие воды объединяют потоки временные и постоянные. Объединяющей их чертой является наличие руслового стока, при котором движущаяся вода скапливается в ограниченном пространстве русла. Производимая водой разрушительная работа получила название эрозия.

Эрозионная работа осуществляется тремя способами:

1) Гидравлическим выпахиванием (размывом рыхлых пород ударом водных струй).

2) Абразией (разрушением пород ударами переносимых обломков, это главный фактор водной эрозии).

3) Растворением горных пород.

В начале развития руслового потока преобладает донная (глубинная) эрозия, когда при значительных уклонах поверхности под действием сил гравитации поток стремится разрушить породы дна русла. Процесс донной эрозии идет до достижения руслом на большей части его длины высоты базиса эрозии.

Под базисом эрозии понимают абсолютную высоту поверхности бассейна, в который впадает водоток. Другими словами, водный поток стремится к выработке продольного профиля равновесия – кривой, приближающейся к горизонтали на большей части своего протяжения от устья вверх по течению, и приближающейся к вертикали в самом верховье. Условно говоря, при выработке профиля равновесия водные потоки уже не в силах преодолеть сопротивление горных пород размыву, а эрозия в верхнем течении компенсируется аккумуляцией в низовьях.

Совокупность процессов работы водных потоков, накапливаемые при этом отложения и образующиеся формы рельефа называются флювиальными.

10. Деятельность временных потоков.

Временные водные потоки подразделяются на равнинные и горные. Возникают они на склонах при таянии снега и выпадении атмосферных осадков.

Работа временных водных потоков на равнинах включает деятельность плоскостных и русловых потоков. Их активность в огромной мере зависит от степени развития растительности, в особенности травянистой – чем плотнее дернина, тем меньшее воздействие временных водотоков на горные породы. Таким образом, в наибольшей степени подвержены водной эрозии лишенные естественной растительности склоны.

Плоскостной (склоновый) сток представлен тонкой, сравнительно однородной пленкой воды, медленно стекающей по гладкой поверхности пологого склона. В этих условиях энергия (живая сила) потока мала, поэтому смываются и сносятся вниз только сравнительно мелкие и легкие рыхлые частицы. Перенесенный материал отлагается у подножья и в нижней части склона, образуя шлейф, наибольшая мощность которого наблюдается в основании склона. Данный процесс называется делювиальным, а накопленные в результате его осадки – делювием. Под действием плоскостного смыва крутизна склона уменьшается, поверхность его становится ровной или даже вогнутой.

Русловой сток временных водотоков возникает на склонах, поверхность которых осложнена разного рода выемками и ложбинками. Скапливающаяся в них вода, благодаря значительной массе, может совершать большую эрозионную и транспортирующую работу, причем не по плоскости, а линейно. Таким образом, деятельность временных русловых потоков на равнинах ведет к образованию оврагов. Выносимый из оврага материал скапливается в устьевой части, образуя конус выноса, сложенный косо- и диагонально-слоистым овражно-балочным аллювием (или пролювием), состав которого совпадает с составом пород размываемого склона.

Работа временных водных потоков в горах отличается огромной эрозионной и транспортирующей силой, поскольку здесь слишком велики площади водосборных бассейнов по сравнению с площадью поперечного сечения крутосклонных каналов стока. Крупные массы воды и большие уклоны поверхности способствуют смыву и переносу гигантских объемов рыхлых пород. Такие перенасыщенные обломками временные горные потоки называются в Азии селями, а в Европе мурами. По составу они бывают водо-грязевыми, водо-каменными и грязекаменными. С выходом на предгорную равнину поток разливается в виде веера и формирует конус выноса, сложенный пролювиальными отложениями, петрографический состав которых определяется породами горного склона. В вершинной части конуса выноса залегают наиболее крупные обломки, тогда как в периферийной – самые мелкие (вплоть до алеврита).

11. Геологическая деятельность рек.

Мощные водные потоки рек, расчленяющие огромные пространства суши, производят значительную эрозионную, переносную и аккумулятивную деятельность. Это наиболее динамические системы, преобразующие рельеф.

На интенсивности процессов в речных долинах сказывается турбулентный характер течения, когда молекулы воды движутся беспорядочно или по перекрещивающимся траекториям, наблюдаются различные завихрения, вызывающие перемешивание всей массы воды от дна до ее поверхности. Наибольшие скорости наблюдаются в приповерхностной части потока на стрежне, меньше у берегов и в придонной части, где поток испытывает трение о породы, слагающие русло. Вдоль реки скорость течения также меняется, что связано с наличием перекатов и плёсов (глубокий участок русла реки, расположенный между перекатами), нарушающих равномерность уклона.

В зависимости от характера и интенсивности питания изменяются режим рек, количество и уровень воды, а также скорость ее течения. В соответствии с изменением уровня воды в реке говорят о высоком горизонте, соответствующем половодью, и низком меженном горизонте, или межени, наступающей после спада половодья. Помимо этого, в реках наблюдаются периодические паводки, соответствующие кратковременному повышению уровня воды от затяжных дождей.

Речная эрозия. Выделяют два типа эрозии:

1) Донная, или глубинная, направленная на врезание речного потока в глубину;

2) Боковая, ведущая к подмыву берегов и в целом к расширению долины.

12. Геологическая деятельность озер.

Среди факторов, определяющих особенности геологических процессов в озерах, первостепенное значение принадлежит характеру озерных котловин, составу и динамике вод, специфике органического мира.

Разрушительная работа озер осуществляется теми же путями, что и у морских вод. Озерная абразия (лат. Abrasio — соскабливание, соскребание ) почти исключительно обусловлена ветровыми волнами. Ее активность будет тем выше, чем больше площадь водного зеркала (следовательно, больше высота волны), чем выше берега и чем мягче слагающие берега породы. Высота берегов определяется происхождением озерной котловины и возрастом самого водоема.

Каменные осыпи и обвалы образуются в горах в результате разрушения скальных массивов и чаще всего в условиях сурового климата. Каменные осыпи (курумы, каменные потоки, каменные реки) – скопления камней на склонах, занимающие площадь нередко в несколько квадратных километров и гектаров (Коломенский Н.Б.). Они медленно спускаются вниз, осложняя строительство как на склонах, так и подножья. Каменные обвалы представляют собой обрушение со склонов каменных масс (Коломенский Н.Б.). Они разнообразны по размерам, составу, частоте, повторяемости. Обвалы возникают как на естественных, так и на искусственных склонах (в выемках).

На участке расположения каждой осыпи выделяются следующие характерные элементы (Рис. 1): области питания, транспортировки и отложения осыпи.

Продольный разрез каменной осыпи.

На рисунке изображено:

а) коренная порода б) осыпь переходящая внизу в россыпь

область питания 2) область транспортировки 3) область накопления.

В области питания обычно находятся разрушающиеся трещиноватые утесы, от которых время от времени отделяются обломки различных размеров. Чем круче склон и менее трещиноват массив, тем крупнее обломки. От петрографического состава породы, пространственного соотношения систем трещин и плоскостей напластования зависит форма обломков. Граниты и другие массивные породы дают кубовидные, матрацевидные глыбы с размерами от нескольких метров до десятков сантиметров. Эффузивы, сланцы, мелкослоистые породы дают плитчатую осыпь с размерами обломков в десятки сантиметров. Разрушающиеся утесы располагаются чаще всего в вершине склона, но нередко и по всему склону. Часты случаи, когда в области питания разрушаются не отдельные утесы, а весь склон в целом.

Наблюдаются следующие формы движения осыпи:

перекатывание отдельных обломков совершается на сравнительно небольшие расстояния – не более нескольких метров, так как даже движение обломков, скатывающихся из области питания, быстро замедляется при достижении ими поверхности осыпи;

соскальзывание группы обломков на площади в несколько квадратных метров с быстрым продвижением их вниз по склону на несколько метров;

постепенное скольжение вниз по склону всей массы осыпи;

смешанное (комбинированное), послойное движение;

быстрое соскальзывание массива осыпи (осов, иногда обвал).

В плане осыпи имеют одну из следующих форм: (Рис. 2)

быстро расширяющийся книзу треугольник с сильно выпуклой конической поверхностью. Вершина приурочена обычно к желобу на склоне; внизу соседние осыпи сливаются. Ширина и протяженность конусов – десятки и сотни метров;

широкий шлейф, равномерно покрывающий ровный склон;

округлое или неправильной формы пятно на склоне, не имеющее заметной области питания.

Форма осыпей в плане.

По своему механическому составу и сложению осыпи разнообразны, выделяются следующие основные типы:

Крупноглыбовые осыпи со свободными промежутками; размер обломков от нескольких метров до десятков сантиметров; величина скважности этих образований достигает 30-40% (Рис. 3).

Каменная осыпь с крупными кубовидными глыбами

Крупноглыбовые осыпи с мелкозернистым заполнением промежутков. По сравнению с первым типом они более устойчивы на склонах в сухом состоянии и менее – во влажном.

Плитчатые со свободными промежутками.

Плитчатые с мелкоземистым заполнителем. Влияние степени их увлажнения такое же, как и во втором типе.

Щебнисто-хрящевые. Глинистые частицы в хрящевом заполнителе почти отсутствуют, что придает осыпи известную устойчивость.

Слоистые. В подвешенном слое они имеют мелкоземистый заполнитель, близ дневной поверхности – свободные промежутки. Эта особенность их сложения обусловливает комбинированную послойную форму движения. Этот тип осыпей имеет наибольшее распространение. В тех случаях, когда нижний горизонт таких осыпей скован вечной мерзлотой, он плотно скреплен с подстилающей породой и на таких осыпях наблюдается лишь перекатывание отдельных обломков.

Скрепленные известковистым травертином; отличаются высокой степенью устойчивости на склонах (например, масандровские отложения Южного берега Крыма).

Рассеянные осыпи. Глыбы не соприкасаются друг с другом; они залегают не только на обнаженных склонах, но и на задернованных, где частично погружены в мелкоземистый делювий.

Механический состав осыпей неравномерен не только в вертикальном разрезе, но и по площади. Книзу склона увеличивается крупность обломков (что связано с большей дальностью перекатывания наиболее крупных из них); в нижней и боковой частях осыпи в первую очередь начинается накопление мелкозема. Заметим, что заполнение осыпи мелкоземом более всего зависит от петрографического состава пород обломков, их выветриваемости и крутизны склона.

Мощность осыпей разнообразна. Она зависит от их положения в рельефе, от крутизны склона и других причин. Обычно на склонах она составляет несколько метров и увеличивается к подножью. Осыпи, накопившиеся у подножий в виде крупных конусов, имеют мощности до десятков метров.

Обвалами называют и обрушение нескольких небольших камней с откоса железнодорожной выемки, и гигантские природные катастрофы, меняющие лик окружающих участков земной коры. Крупные горные обвалы редки, но следы их сохраняются долго.

Более часто повторяются сравнительно мелкие обвалы, происходящие на естественных склонах и искусственных откосах выемок горных железнодорожных магистралей СНГ.

Источником материала для обвала могут быть: трещиноватые и выветрелые утесы, останцы; породы, слагающие сравнительно ровные, но крутые склоны; каменные осыпи, залегающие на чрезмерно крутых, а в особенности выпуклых склонах; древние морены горных ледников (валунники), отмытые от мелкозема и оказавшиеся в результате развития склона на чрезмерно крутых или выпуклых его участках.

Высоты, с которых падают обвалы, разнообразны. На естественных склонах они составляют обычно несколько десятков и даже сотен метров, на искусственных откосах – 25-30 метров.

2. Географическое положение или территориальная приуроченность

Осыпи известны в СНГ во всех горных районах. В Крыму и Карпатах их размеры и причиняемый ими вред невелики. В высокогорных районах Кавказа осыпи затрудняют строительство и эксплуатацию автодорог, вызывают разрушение выемок и насыпей, требуют создания дорогостоящих подпорных стенок. Осыпи осложняют промышленное строительство в ряде районов Кольского полуострова и Северного Урала. Гигантские по площади каменные осыпи – препятствие для транспортного строительства во многих районах Прибайкалья и Забайкалья. Осыпи широко распространены в Тянь-Шане, Алтае, Саянах, горах Якутии и Приморья.

3. Условия и причины ЭГП

Для оценки характера осыпи необходим учет формы склона. На ровных склонах направление движения обломков и форма осыпи в плане зависят от характера области питания, а подвижность осыпи – от общей крутизны склона; осыпь может накапливаться непосредственно на склоне. Выпуклые склоны способствуют накоплению вверху массы готовых обрушиться обломков и их быстрому соскальзыванию; осыпь накапливается только у подножья.

На вогнутых склонах осыпь пополняется постоянно падающими отдельными обломками, накапливается она и на склоне и у его подножья.

Следует отметить, что на склонах, осложненных ступенями и западинами, осыпь может накапливаться при общей крутизне склона на 5-7 О больше, чем при отсутствии этих элементов микрорельефа.

Подвижность осыпей весьма неравномерна в многолетнем и годовом разрезе; наибольшая подвижность относится к периодам дождей и снеготаяния. Бывают годы, когда активные осыпи не совершают подвижек.

Перемещение осыпей вызывают силы тяжести, известная крутизна склонов, восходящие тектонические движения и некоторые другие причины. Непосредственными поводами к подвижке осыпи или отдельных ее частей могут быть: сильное увлажнение подошвы; толчки при падении новых обломков; увеличение общего веса осыпи за счет пополнения; порывы ветра; подрезка нижней части осыпи; толчки при землетрясениях; сотрясения при строительных работах или работе механизмов.

Причины образования обвалов на естественных склонах очевидны – наличие силы тяжести и разрушенных пород, большая крутизна склона.

Непосредственными поводами к возникновению обвалов на естественных склонах и в выемках могут послужить:

постепенное исчезновение сцепления между глыбой и массивом породы в результате выветривания, растрескивания породы, смачивания глинистой примазки, имеющейся в трещинах массивных пород;

расклинивающее воздействие корней, льда, мелких падающих обломочков;

сильные порывы ветра;

толчки от падающих обломков;

гидростатическое воздействие воды;

сотрясение при строительных работах.

4. Методы инженерно-геологических исследований и методы прогноза ЭГП

Образование осыпей и обвалов – естественный процесс формирования склонов в горах, сложенных скальными породами. В современную эпоху нам нередко приходится наблюдать осыпи, возникшие в сравнительно отдаленное время. Установление их возраста имеет важное практическое значение, позволяя оценить степень устойчивости осыпи за длительный срок. Наиболее обоснованные данные в этом отношении получают благодаря геоморфологическому анализу.

К числу наглядно видимых признаков подвижности осыпи относятся следующие:

Наличие среди замшелых и выветрелых обломков более свежих глыб.

Наличие скоплений глыб у деревьев с нагорной стороны, а также наличие подмятых поваленных осыпью деревьев и кустов. (Рис. 4.).

Каменная осыпь свалившая при своем движении крупное дерево.

Саблевидная форма деревьев на осыпи.

наличие на поверхности осыпи расселин параллельных подошве.

Слабая степень залесённости или отсутствие деревьев на осыпи.

Достаточно устойчивы на склоне осыпи, не имеющие видимых областей питания. В этих случаях важно оценить срок, прошедший со времени отложения осыпи.

При изучении района в целом перед инженером-геологом ставятся следующие основные задачи: отображение на карте контуров осыпей с указанием возможного направления их движения; установление закономерностей в распространении осыпей в связи с особенностями геологических условий отдельных участков, в том числе выявление взаимного расположения осыпей разных типов и разных стадий развития; сбор общих данных о современной стадии развития осыпей в районе; выяснение непосредственных поводов подвижки осыпей; сбор данных о взаимодействии осыпей и инженерных сооружений; общая характеристика способов борьбы с осыпями, применяемых в районе; определение целесообразности освоения для строительства тех или иных участков, трасс и т.п. и в случае необходимости выработки программы дальнейших исследований осыпей.

Основные методы работы на данной стадии: комплексная инженерно-геологическая съемка (масштаба 1:200000 и крупнее) на базе использования аэрофотоматериалов; обследование существующих сооружений и строительств; опросы населения; сбор данных по климату, сейсмичности; неоднократные повторные осмотры отдельных, наиболее характерных осыпей; составление подолинных ведомостей осыпей по наиболее перспективным в отношении строительства участкам. Такие ведомости позволяют проводить статистическую обработку данных и обосновать выбор площадок и трасс, наименее подверженных вредному воздействию осыпей.

Осыпи должны быть отображены на следующих картах: геологической, четвертичных отложений, геоморфологической, физико-геологических процессов и инженерно-геологической.

В тех случаях, когда местоположение строительной площадки или трассы уже определено, а вблизи нее имеются осыпи, для проектирования защитных сооружений необходимо исследовать: геологическое строение участка, состояние коренных пород, образование глыб осыпи и заполнителя; геоморфологию участка, крутизну, микрорельеф склона; геологический возраст осыпи, стадию ее развития; механический состав, сложение, мощность осыпи; условия залегания осыпи на склоне; степень подвижности осыпи; причины и формы движения; взаимодействие осыпи с инженерными сооружениями.

Признаки возможного обвала утеса, участка крутого склона: зияние параллельных склону трещин и падение мелких обломков, расклинивающих трещины; глухой шум, треск, исходящий из массива породы; проседание поверхности крутого скального откоса; происходящие сейсмические сотрясения.

Признаки возможного обвала осыпи или отдельного обломка: залегание осыпи или обломка вверху выпуклого крутого склона, происходящая подрезка склона; наличие в теле осыпи трещин разрыва; переход мелкозема в пластичное или текучее состояние; происходящие сейсмические сотрясения.

При изучении обвалов выделяются две стадии: а) выявление обвалоопасных участков и участков, которым обвалы не угрожают; б) исследование отдельных участков будущего строительства, а если требуется, то и обвалоопасных участков.

На первой стадии проведения работ перед геологом ставятся задачи:

Выявление и картирование необвалоопасных и обвалоопасных в разной степени и по разным причинам участков, а также соответствующих геолого-географических закономерностей.

Установление возможных направлений движения и ожидаемых объемов, скоростей и дальности падения обвалов, составление ведомостей обвалоопасных участков.

Сбор натурных и архивных данных, а также опрос населения о происходивших в районе обвалах.

Анализ случаев разрушительного действия обвалов на сооружения в районе, мер борьбы, оценка возможных убытков.

Выработка задач дальнейших исследований.

Основные виды работ на этой стадии: комплексная инженерно-геологическая съемка, в некоторых случаях опытное обрушение неустойчивых каменных масс; опросы.

На второй стадии работ перед геологом ставятся следующие задачи:

Рельеф, микрорельеф, и геологическое строение склона, состояние склона.

Состояние утесов, участков или каменных скоплений, угрожающих обвалом

Оценка возможного объема обвала, направления и дальности падения.

Оценка причин и поводов обвалов.

Признаки имевших место обвалов, дальность падения массива и отдельных камней.

Обводнение склона за счет подземных вод и стекающих атмосферных вод.

5. Меры борьбы с ЭГП

Меры борьбы с осыпями в каждом отдельном случае должны быть намечены таким образом, чтобы каждой действующей причине, поводу подвижек было противопоставлено определенное защитное мероприятие. Поэтому классификацию осыпей для какого-либо района следует строить по тем признакам, которые являются ведущими при выборе защитных мероприятий. Также следует выбирать градации всех изучаемых показателей, относящихся к осыпям.

В современной строительной практике против осыпей применяют следующие защитные меры:

Уборка части осыпи, располагающейся выше сооружения по склону; применяется при большой подвижности осыпи, при особой значимости сооружения с учетом технической возможности.

Создание в нижней части осыпи контрфорса путем искусственного перемещения туда части материала осыпи, если осыпь подрезана внизу склона.

Упорядочение поверхности осыпи, уборка наиболее неустойчивых глыб, регулярная повторная уборка тогда, когда общий массив осыпи малоподвижен.

Осушение подошвы осыпи (перехват вод), проводимое в первую очередь в тех случаях, когда имеются ручьи или родники, стекающие в осыпь.

Создание улавливающих стенок, берм, подпорных стенок. Способ пригоден в основном для улавливания отдельных перекатывающихся камней.

Постройка защитных козырьков над дорогами или деривационными каналами. Возможна на сравнительно крутых склонах для защиты от отдельных перекатывающихся обломков.

Сооружение каменных галерей или тоннелей для дорог. Необходимо для пропуска осыпей над дорогой, когда невозможно задержать медленное соскальзывание массива значительной по толщине осыпи.

Рисунки пришлось положить отдельно, так как файл вместе с ними превышал объем разрешенный для отправки через сайт. 

* Данная работа не является научным трудом, не является выпускной квалификационной работой и представляет собой результат обработки, структурирования и форматирования собранной информации, предназначенной для использования в качестве источника материала при самостоятельной подготовки учебных работ.

1. Понятие процесса 3

2. Географическое положение или территориальная

3. Условия и причины ЭГП 9

4. Методы инженерно-геологических исследований и

методы прогноза ЭГП 11

5. Меры борьбы с ЭГП 15

1. Понятие процесса

Продольный разрез каменной осыпи.

На рисунке изображено:

а) коренная порода б) осыпь переходящая внизу в россыпь

область питания 2) область транспортировки 3) область накопления.

Наблюдаются следующие формы движения осыпи:

постепенное скольжение вниз по склону всей массы осыпи;

смешанное (комбинированное), послойное движение;

быстрое соскальзывание массива осыпи (осов, иногда обвал).

В плане осыпи имеют одну из следующих форм: (Рис. 2)

широкий шлейф, равномерно покрывающий ровный склон;

округлое или неправильной формы пятно на склоне, не имеющее заметной области питания.

Форма осыпей в плане.

По своему механическому составу и сложению осыпи разнообразны, выделяются следующие основные типы:

Каменная осыпь с крупными кубовидными глыбами

Плитчатые со свободными промежутками.

Плитчатые с мелкоземистым заполнителем. Влияние степени их увлажнения такое же, как и во втором типе.

2. Географическое положение или территориальная приуроченность

3. Условия и причины ЭГП

Непосредственными поводами к возникновению обвалов на естественных склонах и в выемках могут послужить:

расклинивающее воздействие корней, льда, мелких падающих обломочков;

сильные порывы ветра;

толчки от падающих обломков;

гидростатическое воздействие воды;

сотрясение при строительных работах.

4. Методы инженерно-геологических исследований и методы прогноза ЭГП

К числу наглядно видимых признаков подвижности осыпи относятся следующие:

Наличие среди замшелых и выветрелых обломков более свежих глыб.

Каменная осыпь свалившая при своем движении крупное дерево.

Саблевидная форма деревьев на осыпи.

наличие на поверхности осыпи расселин параллельных подошве.

Слабая степень залесённости или отсутствие деревьев на осыпи.

На первой стадии проведения работ перед геологом ставятся задачи:

Сбор натурных и архивных данных, а также опрос населения о происходивших в районе обвалах.

Выработка задач дальнейших исследований.

На второй стадии работ перед геологом ставятся следующие задачи:

Рельеф, микрорельеф, и геологическое строение склона, состояние склона.

Состояние утесов, участков или каменных скоплений, угрожающих обвалом

Оценка возможного объема обвала, направления и дальности падения.

Оценка причин и поводов обвалов.

Признаки имевших место обвалов, дальность падения массива и отдельных камней.

Обводнение склона за счет подземных вод и стекающих атмосферных вод.

5. Меры борьбы с ЭГП

В современной строительной практике против осыпей применяют следующие защитные меры:

Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.

Содержание.
1. Понятие процесса

2. Географическое положение или территориальная приуроченность

3. Условия и причины ЭГП

4. Методы инженерно-геологических исследований и

методы прогноза ЭГП

5. Меры борьбы с ЭГП

1. Понятие процесса
Каменные осыпи и обвалы образуются в горах в результате разрушения скальных массивов и чаще всего в условиях сурового климата. Каменные осыпи (курумы, каменные потоки, каменные реки) – скопления камней на склонах, занимающие площадь нередко в несколько квадратных километров и гектаров (Коломенский Н.Б.). Они медленно спускаются вниз, осложняя строительство как на склонах, так и подножья. Каменные обвалы представляют собой обрушение со склонов каменных масс (Коломенский Н.Б.). Они разнообразны по размерам, составу, частоте, повторяемости. Обвалы возникают как на естественных, так и на искусственных склонах (в выемках).

Наблюдаются следующие формы движения осыпи:

1. перекатывание отдельных обломков совершается на сравнительно небольшие расстояния – не более нескольких метров, так как даже движение обломков, скатывающихся из области питания, быстро замедляется при достижении ими поверхности осыпи;

2. соскальзывание группы обломков на площади в несколько квадратных метров с быстрым продвижением их вниз по склону на несколько метров;

3. постепенное скольжение вниз по склону всей массы осыпи;

4. смешанное (комбинированное), послойное движение;

5. быстрое соскальзывание массива осыпи (осов, иногда обвал).

В плане осыпи имеют одну из следующих форм: (Рис. 2)

2. быстро расширяющийся книзу треугольник с сильно выпуклой конической поверхностью. Вершина приурочена обычно к желобу на склоне; внизу соседние осыпи сливаются. Ширина и протяженность конусов – десятки и сотни метров;

3. широкий шлейф, равномерно покрывающий ровный склон;

4. округлое или неправильной формы пятно на склоне, не имеющее заметной области питания.

По своему механическому составу и сложению осыпи разнообразны, выделяются следующие основные типы:

Крупноглыбовые осыпи со свободными промежутками; размер обломков от нескольких метров до десятков сантиметров; величина скважности этих образований достигает 30-40%

1. Крупноглыбовые осыпи с мелкозернистым заполнением промежутков. По сравнению с первым типом они более устойчивы на склонах в сухом состоянии и менее – во влажном.

2. Плитчатые со свободными промежутками.

3. Плитчатые с мелкоземистым заполнителем. Влияние степени их увлажнения такое же, как и во втором типе.

4. Щебнисто-хрящевые. Глинистые частицы в хрящевом заполнителе почти отсутствуют, что придает осыпи известную устойчивость.

5. Слоистые. В подвешенном слое они имеют мелкоземистый заполнитель, близ дневной поверхности – свободные промежутки. Эта особенность их сложения обусловливает комбинированную послойную форму движения. Этот тип осыпей имеет наибольшее распространение. В тех случаях, когда нижний горизонт таких осыпей скован вечной мерзлотой, он плотно скреплен с подстилающей породой и на таких осыпях наблюдается лишь перекатывание отдельных обломков.

6. Скрепленные известковистым травертином; отличаются высокой степенью устойчивости на склонах (например, масандровские отложения Южного берега Крыма).

7. Рассеянные осыпи. Глыбы не соприкасаются друг с другом; они залегают не только на обнаженных склонах, но и на задернованных, где частично погружены в мелкоземистый делювий.

Обвалы образуются практически во всех горных странах, особенно же частые и крупные обрушения происходят в областях молодых тектонических восходящих движений. Образуются обвалы на участках распространения любых скальных, а также наиболее прочных полускальных пород. Лишь легко размокающие породы обычно не дают обвалов.
3. Условия и причины ЭГП
Для оценки характера осыпи необходим учет формы склона. На ровных склонах направление движения обломков и форма осыпи в плане зависят от характера области питания, а подвижность осыпи – от общей крутизны склона; осыпь может накапливаться непосредственно на склоне. Выпуклые склоны способствуют накоплению вверху массы готовых обрушиться обломков и их быстрому соскальзыванию; осыпь накапливается только у подножья.

Следует отметить, что на склонах, осложненных ступенями и западинами, осыпь может накапливаться при общей крутизне склона на 5-7О больше, чем при отсутствии этих элементов микрорельефа.

Непосредственными поводами к возникновению обвалов на естественных склонах и в выемках могут послужить:

1. постепенное исчезновение сцепления между глыбой и массивом породы в результате выветривания, растрескивания породы, смачивания глинистой примазки, имеющейся в трещинах массивных пород;

2. расклинивающее воздействие корней, льда, мелких падающих обломочков;

3. сейсмические толчки;

4. сильные порывы ветра;

5. толчки от падающих обломков;

6. гидростатическое воздействие воды;

7. сотрясение при строительных работах.
4. Методы инженерно-геологических исследований и методы прогноза ЭГП
Образование осыпей и обвалов – естественный процесс формирования склонов в горах, сложенных скальными породами. В современную эпоху нам нередко приходится наблюдать осыпи, возникшие в сравнительно отдаленное время. Установление их возраста имеет важное практическое значение, позволяя оценить степень устойчивости осыпи за длительный срок. Наиболее обоснованные данные в этом отношении получают благодаря геоморфологическому анализу.

К числу наглядно видимых признаков подвижности осыпи относятся следующие:

1. Наличие среди замшелых и выветрелых обломков более свежих глыб.

2. Наличие скоплений глыб у деревьев с нагорной стороны, а также наличие подмятых поваленных осыпью деревьев и кустов.

3. Саблевидная форма деревьев на осыпи.

4. наличие на поверхности осыпи расселин параллельных подошве.

5. Слабая степень залесённости или отсутствие деревьев на осыпи.

На первой стадии проведения работ перед геологом ставятся задачи:

1. Выявление и картирование необвалоопасных и обвалоопасных в разной степени и по разным причинам участков, а также соответствующих геолого-географических закономерностей.

2. Установление возможных направлений движения и ожидаемых объемов, скоростей и дальности падения обвалов, составление ведомостей обвалоопасных участков.

3. Сбор натурных и архивных данных, а также опрос населения о происходивших в районе обвалах.

4. Анализ случаев разрушительного действия обвалов на сооружения в районе, мер борьбы, оценка возможных убытков.

5. Выработка задач дальнейших исследований.

На второй стадии работ перед геологом ставятся следующие задачи:

1. Рельеф, микрорельеф, и геологическое строение склона, состояние склона.

2. Состояние утесов, участков или каменных скоплений, угрожающих обвалом

3. Оценка возможного объема обвала, направления и дальности падения.

4. Оценка причин и поводов обвалов.

5. Признаки имевших место обвалов, дальность падения массива и отдельных камней.

6. Обводнение склона за счет подземных вод и стекающих атмосферных вод.
5. Меры борьбы с ЭГП
Меры борьбы с осыпями в каждом отдельном случае должны быть намечены таким образом, чтобы каждой действующей причине, поводу подвижек было противопоставлено определенное защитное мероприятие. Поэтому классификацию осыпей для какого-либо района следует строить по тем признакам, которые являются ведущими при выборе защитных мероприятий. Также следует выбирать градации всех изучаемых показателей, относящихся к осыпям.

В современной строительной практике против осыпей применяют следующие защитные меры:

1. Уборка части осыпи, располагающейся выше сооружения по склону; применяется при большой подвижности осыпи, при особой значимости сооружения с учетом технической возможности.

2. Создание в нижней части осыпи контрфорса путем искусственного перемещения туда части материала осыпи, если осыпь подрезана внизу склона.

3. Упорядочение поверхности осыпи, уборка наиболее неустойчивых глыб, регулярная повторная уборка тогда, когда общий массив осыпи малоподвижен.

4. Осушение подошвы осыпи (перехват вод), проводимое в первую очередь в тех случаях, когда имеются ручьи или родники, стекающие в осыпь.

5. Создание улавливающих стенок, берм, подпорных стенок. Способ пригоден в основном для улавливания отдельных перекатывающихся камней.

6. Постройка защитных козырьков над дорогами или деривационными каналами. Возможна на сравнительно крутых склонах для защиты от отдельных перекатывающихся обломков.

7. Сооружение каменных галерей или тоннелей для дорог. Необходимо для пропуска осыпей над дорогой, когда невозможно задержать медленное соскальзывание массива значительной по толщине осыпи.

вся Вселенная помогает Вам достигнуть этого (Пауло Коэльо)
Феромоны творят чудеса
Эта методика ошарашила всех!
Сильнейший концентрат феромонов!
Любые автомобили: от самого "крутого", до самого простого!

Читайте также: