Понятие суффозии
Характеристика процесса выноса мелких частиц из породы, заполнителя трещин и карстовых полостей в скальных и полускальных горных породах, представляющего собой своеобразный подземный размыв. Определение основных условий возникновения суффозии в породе.
| Рубрика | Геология, гидрология и геодезия |
| Вид | дипломная работа |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 12.11.2015 |
| Размер файла | 16,0 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Суффозия
Суффозия -- процесс выноса мелких частиц из породы, заполнителя трещин и карстовых полостей в скальных и полускальных горных породах, представляющий собой своеобразный подземный размыв, один из видов фильтрационного разрушения обломочных пород (песков, гравия, галечника и др.). Она развивается сравнительно медленно (годы, десятки лет), но широко распространена в природе.
Суффозия изменяет водопроницаемость пород, заполнителя трещин и полостей и вызывает образование промытых путей и большие притоки воды в строительные котлованы и выработки или потери воды на фильтрацию под плотинами и в обход; является причиной деформаций поверхности земли в результате образования западин и воронок проседания, провалов, трещин; вызывает значительные и неравномерные осадки сооружений, нарушение устойчивости, деформации и разрушения; приводит к нарушению работы дренажей и обратных фильтров вследствие кольматажа.
Активными факторами возникновения суффозии являются либо большие (размывающие) скорости фильтрационного потока, который вымывает частицы и размывает породы, либо возникающее в нем гидродинамическое давление Dгд = Iв, которое может привести в движение (плывунное состояние) всю массу породы. Если оно мало, то в движение приходят только более мелкие частицы породы.
Условия возникновения суффозии следующие:
неоднородность породы, при которой возможно передвижение более мелких частиц среди более крупных и их вынос;
градиенты потока, вызывающие образование повышенных скоростей фильтрации воды или определенная величина гидродинамического давления в породе; суффозия порода скальный горный
наличие области выноса, разгрузки породы от мелких частиц, т. е. выход пород на поверхность, вскрытие их котлованами, карьерами, подземными выработками, дренажами или контакт с породами более водопроницаемыми, с большей скважностью, способными поглощать мелкие частицы, выносимые потоком из размываемых пород.
Сочетание этих условий определяет нарушение внутреннего равновесия и неизбежность развития суффозии в породах, у которых коэффициент неоднородности грансостава больше 20, а гидравлический градиент больше 5, т. е.
Кн = > 20 и I > 5,
где d60 - контролирующий диаметр; d10 - действующий или эффективный, диаметр частиц.
Суффозия развивается (в зависимости от геологической обстановки):
- в определенном слое или толще неоднородных по грансоставу пород;
- на контакте двух слоев, различающихся по составу;
- в неоднородном по составу заполнителе трещин и карстовых полостей;
- на контакте породы с заполнителем фильтров, дренажей, искусственных присыпок.
Инженерно-геологическое изучение процессов суффозии связано с оценкой техногенных факторов, когда возникают градиенты и скорости подземных вод, значительно превышающие природные аналоги (табл. 1).
Размывающие скорости подземного потока, Табл.№1. при которых начинается суффозия
|
Расчетные размеры частиц, мм |
Размывающие скорости, м/мин |
|
|
5,0 |
13,23 |
|
|
1,0 |
5,91 |
|
|
0,5 |
4,18 |
|
|
0,1 |
1,83 |
|
|
0,05 |
1,31 |
|
|
0,01 |
0,59 |
Для определения начальной размывающей скорости потока (м/сек), при которой начинается суффозия, используют формулу Зихарда:
vраз = ,
где кф - коэффициент фильтрации породы, м/сек.
При наличии двух смежных слоев разного грансостава скорость выноса частиц из слоя, сложенного более мелкозернистыми песками, определяется по формуле С.В. Избаша:
vp = v0 + f () ,
где v0 -- скорость потока, при которой преодолевается вес частицы; d и D -- средние диаметры частиц двух слоев.
Скорость выноса частиц из размывающегося слоя зависит от соотношения контролирующих диаметров частиц двух смежных слоев и выражается формулой:
vp = 0,26 d260 ( l + 1000),
где d60 и D60 -- контролирующий диаметр частиц, мм.
Разрушение фильтрационной устойчивости песков восходящим фильтрационным потоком возможно при градиенте (ф-ла К. Терцаги)
Iр = (м - 1)(1-- п),
где м - плотность минеральной части песка (удельный вес), г/см3; п - пористость, %.
Фильтрационное разрушение неоднородных песчаных пород восходящим фильтрационным потоком происходит при градиентах (ф-ла Е.А. Замарина)
Iр = (м - 1)(1-- п) + 0,5 n.
Чем больше неоднородность породы, тем при меньших градиентах начинается суффозия (В. С. Истомина).
При инженерно-геологическом прогнозе развития суффозии необходимо оценивать:
- неоднородность грансостава пород;
- гидравлические условия фильтрационного потока, скорости и градиенты; - наличие условий разгрузки размываемых пород;
- условия выхода водоносных горизонтов на поверхность, вскрытия их котлованами, подземными выработками, дренажами и др.
Меры предупреждения суффозии:
- понижение уровней подземных вод дренажами в опасных участках;
- с целью уменьшения градиентов потока устройство шпунтовых ограждений и противофильтрационных завес для увеличения длины пути фильтрации потока или полного ограждения от него защищаемого участка;
- для уменьшения выходных градиентов и скоростей подземного потока в зоне разгрузки устраивают обратные фильтры, т. е. отсыпку водопроницаемых пород слоями в порядке постепенного возрастания размера частиц в направлении фильтрационного потока.
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Причины возникновения оползней. Факторы образования техногенного генетического типа отложений. Овражная и плоскостная эрозия в пределах города. Проявления суффозии - процесса механического вымывания подземными водами пылевидных частиц из рыхлых пород.
реферат [13,1 K], добавлен 28.06.2015Расчет основных процессов открытых горных работ. Подготовка скальных и полускальных пород к выемке. Определение необходимого количества локомотивов с саморазгружающимися вагонами. Расчет отвалообразования пород. Оценка производительности карьера.
курсовая работа [452,1 K], добавлен 14.10.2014Понятие карста и описание основных подземных и поверхностных карстовых форм рельефа. Факторы, влияющие на развитие карстового процесса и формирование карстовых форм рельефа. Характеристика основных карстовых областей в пределах Красноярского края.
дипломная работа [2,1 M], добавлен 24.10.2009Технология и осуществление расчета взрывоподготовки скальных горных пород к выемке. Определение параметров зарядов, их расположения и объемов бурения. Расчет параметров развала взорванной горной массы и опасных зон. Процесс механизации взрывных работ.
контрольная работа [69,5 K], добавлен 17.02.2011Виды и типы состояния влаги в горных породах и грунтах. Физико-химические свойства горных пород. Анализ коррозионной активности подземных вод по отношению к бетону. Способы защиты надземных и подземных железобетонных конструкций от коррозии и подтопления.
курсовая работа [149,3 K], добавлен 02.03.2014Вода как одно из самых распространенных веществ на Земле. Классификация и категории воды в горных породах, ее разновидности и отличительные особенности, значение в природе. Анализ и оценка влияния химического состава воды на свойства горных пород.
контрольная работа [17,2 K], добавлен 14.05.2012Исследование карстовой морфоскульптуры: описание основных карстовых форм рельефа и распространение их в России. Задачи и особенности исследования литологии и трещиноватости горных пород в карстовых районах. Генетический ряд натечных отложений пещер.
курсовая работа [37,0 K], добавлен 14.01.2016Характеристика основных условий образования глинистых горных пород. Особенности их классификации: элювиальные и водно-осадочные генетические группы глин. Анализ химического, минерального состава, структуры, текстуры и общих свойств глинистых горных пород.
курсовая работа [35,7 K], добавлен 29.09.2010Общая характеристика обратных фильтров, которые устраивают для предотвращения опасности механической суффозии между мелкозернистым и крупнозернистым материалом. Оценка суффозионности грунта. Методика расчета гранулометрического состава обратного фильтра.
контрольная работа [332,1 K], добавлен 17.01.2012Выбор формы поперечного сечения выработки и материала крепи. Определение площади поперечного сечения. Проектирование и расчет буровзрывных работ. Проветривание горных выработок. Расчет прочных размеров горной крепи. Организация работ по уборке породы.
курсовая работа [301,8 K], добавлен 02.04.2015Исследование особенностей осадочных и метафорических горных пород. Характеристика роли газов в образовании магмы. Изучение химического и минералогического состава магматических горных пород. Описания основных видов и текстур магматических горных пород.
лекция [15,3 K], добавлен 13.10.2013Механические характеристики горных пород. Отбор проб горной породы для физических испытаний. Определение предела прочности горной породы при одноосном сжатии, устойчивости и нагрузки на обделку подземных сооружений. Паспорт прочности горной породы.
лабораторная работа [184,6 K], добавлен 27.05.2015Процесс формирования осадочной горной породы. Образование нефтяной залежи. Стадии метаморфизма угля. Распространение органогенных горных пород в Краснодарском крае. Углеводородное и энергетическое сырье. Добыча основных органогенных горных пород.
курсовая работа [1,8 M], добавлен 09.07.2013Образование магматических, осадочных и метаморфических горных пород. Основные виды горных пород и их классификация по группам. Отличие горной породы от минерала. Процесс образования глинистых пород. Породы химического происхождения. Порода горного шпата.
презентация [1,2 M], добавлен 10.12.2011Способы определения плотности горных пород. Механические свойства, твердость и абразивность. Основные характеристики магнитных и акустических свойств горной породы. Характеристика электромагнитных свойств, их роль в разведке полезных ископаемых.
контрольная работа [101,4 K], добавлен 14.06.2016Основное свойство пород-коллекторов. Виды пустот: субкапиллярные, капиллярные, сверхкапиллярные. Вторичные пустоты в породе в виде каверн. Классификация трещин. Закон Дарси для определения коэффициента проницаемости. Виды проницаемости горных пород.
презентация [343,9 K], добавлен 03.04.2013Определение основных параметров упруго-пластичного состояния породного массива вокруг горизонтальной выработки. Испытание образцов горных пород на одноосное сжатие, статистическая обработка результатов. Оценка возможности пучения породы подошвы.
контрольная работа [555,6 K], добавлен 29.11.2012Определение твердости горной породы, коэффициента пластичности и работы разрушения, осевой нагрузки на долото при бурении из условия объемного разрушения горной породы, мощности, затрачиваемой лопастным долотом. Механические характеристики горных пород.
контрольная работа [198,3 K], добавлен 01.12.2015Основные типы метаморфических горных пород как геологического результата процесса метаморфизма, их общая характеристика (минеральный состав, структура, текстура и форма залегания). Породы контактового и регионального метаморфизма, динамометаморфизма.
реферат [29,2 K], добавлен 21.06.2016Изучение сущности и происхождения карста (карстовых явлений) - ряда явлений, вызванных растворением (выщелачиванием) некоторых горных пород. Отличительные черты карстовых явлений в Ново-Афонской пещере на Кавказе. Особенности пещерной фауны, спелеофауны.
реферат [25,7 K], добавлен 02.06.2010
