Трещина - выветривание
Cтраница 3
Трещиноватоеть и выветрелость толщи скальных пород во всех случаях неизбежно ведет к ее ослаблению и снижению несущей способности. Трещины в скальных массивах по своему происхождению ( трещины формирования, отдельности и усадочные, трещины тектонические и исевдотектонические, трещины выветривания), развитию ( раскрытие и протяженность) и ориентации отличаются крайним разнообразием. [31]
Некоторые исследователи [ 2, 13 и др. ] указывают на структурную трещиноеатостъ глин, определенным образом влияющую на их проницаемость. В упомянутых работах отмечается, что глинистая толща имеет зональное строение по глубине - каждая зона характеризуется присутствием трещин различного генезиса: тектонических, гляциотектониче-ских, литогенетических, а также трещин выветривания, разуплотнения и др. Соответственно тектоническая и литогенетическая трещинова-тость формирует блочное строение толщи синих глин с закономерным увеличением размера блоков сверху вниз. Исследователями также отмечено, что при проходке подземных выработок метрополитена в толще нижнекембрийских глин отмечалось активное вывалообразование, которое происходило по системе существующих трещин, поэтому толщу синих глин необходимо рассматривать как трещиновато-блочную среду, интенсивность трещино-ватости которой зависит от геолого-структурных особенностей района. [32]
Трещины выветривания возникают главным образом под влиянием температурного режима поверхностных слоев земли. Они очень прихотливы, имеют самые разнообразные размеры и часто бывают заполнены глинистым материалом. Разновидностью трещин выветривания являются трещины скола, образующиеся в процессе формирования речных долин и обычно параллельные простиранию косогоров; эти трещины способствуют развитию оползней и обвалов. [33]
При этом процессы выветривания прежде всего выявляют уже существующую трещиноватость ( рис. 7.9) и способствуют дальнейшему ее развитию. Если процессы выветривания продолжаются длительное время, то появляется собственно трещиноватость выветривания; порода в этом случае обычно представляет собой сухую кладку. Развитию трещин выветривания в значительной степени способствуют химические процессы, приводящие к разложению ( разъеданию) породы. К группе трещин выветривания относятся также трещины, обязанные своим развитием биологическим процессам, и трещины, возникающие под давлением корней растений. [34]
Выветриваемость песчаников и алевролитов существенно различна. Мелко - и среднезернистые песчаники практически не выветриваются. На поверхности в них появляется незначительное число трещин выветривания и несколько расширяются трещины напластования, но крепость пород практически не изменяется. Алевролиты достаточно быстро ( в течение нескольких лет) покрываются сетью различно ориентированных мелких трещин, превращаясь в слабосвязную дресву, имеющую округлую, оскольчатую или пластинчатую форму. Аналогичным образом выветриваются переходящие в алевролиты тонкозернистые песчаники и загипсованные алевролиты, скорость их выветривания несколько ниже. Причиной быстрого выветривания алевролитов, как показали опыты, являются небольшие изменения влажности пород. В результате алевролиты на поверхности до глубины 1 0 - 1 5 м разбиваются трещинами до состояния дресвы, легко разминаемой рукой. Интересно отметить, что замачивание алевролитов не приводит к их разрушению или сколько-нибудь существенному изменению прочности, если образец не был некоторое время на воздухе. [35]
Из карстовых коллекторов с УФС на ОГКМ имеются и поверхностные формы выщелачивания. Это в основном останцы типа карров, сохранившиеся на склонах палеодолин и в пониженных местах. Текстура поверхностных форм карста массивная, но имеются также трещины выветривания и другие вертикальные каналы, постепенно переходящие в глубинные формы карстообразования. [36]
Важное инженерно-геологическое значение имеет гидрогеологическое строение Урало-Новоземельской горной страны, основные черты которого сформировались в постгерцинское время развития. В силу разнообразия геологических и геоморфологических условий, наличия четкой климатической зональности современные гидрогеологические уело -: вия рассматриваемого региона ( условия формирования, степень минерализации, глубина залегания подземных вод и др.) также различны. Подземные воды формируются в основном в верхней зоне максимальной трещиноватости пород, что обусловлено на Урале наличием трещин выветривания, тектонических разломов и карстовых пустот. Расположенная ниже зона замедленного водообмена характеризуется меньшей трещиноватостью и водопроницаемостью пород, залегает на значительной глубине, в силу чего не оказывает существенного влияния на инженерно-геологические условия. В зависимости от литологического состава водовмещающих пород, степени их раздробленности подземные воды; трещинной зоны по условиям циркуляции, подразделяются на трещинные, трещинно-карстовые и трещинно-жильные. Роль их в формировании грунтового потока, химического состава и минерализации подземных вод Урало-Новоземельской горной страны различна. [37]
При этом процессы выветривания прежде всего выявляют уже существующую трещиноватость ( рис. 7.9) и способствуют дальнейшему ее развитию. Если процессы выветривания продолжаются длительное время, то появляется собственно трещиноватость выветривания; порода в этом случае обычно представляет собой сухую кладку. Развитию трещин выветривания в значительной степени способствуют химические процессы, приводящие к разложению ( разъеданию) породы. К группе трещин выветривания относятся также трещины, обязанные своим развитием биологическим процессам, и трещины, возникающие под давлением корней растений. [38]
 |
Зависимость временного сопротивления сжатию пород от степени их трещиноватости. [39] |
Наиболее низкими значениями модуля упругости также обладают сланцы, находящиеся в приконтактовой части зоны тектонических нарушений. В зонах контактов с гранитными интрузиями сланцы ороговикованы. Породы формации устойчивы по отношению к процессам выветривания. Они обычно разбиты сетью трещин выветривания на крупные острореберные обломки неправильной формы. При дальнейшем разрушении образуются угловатые обломки и остроугольная щебенка неправильной или плитчатой формы размером 5 - 30 см. На подрезных склонах они образуют мощные ( 12 - 15 м) весьма подвижные осыпи, В сланцах выделяется трещинная зона выветривания, в которой наблюдается интенсивное ожелезнение стенок трещин на глубину 100 - 150 м, и зона поверхностного выветривания, в которой степень изменения пород, их раздробленность и трещиноватость уменьшаются с глубиной. Временное сопротивление сжатию пород этой зоны увеличивается с глубиной в среднем с 50 - Ю5 до 110 - 105 Па у сланцев и с 10 - 105 до 130 - 105 Па у роговиков. Породы здесь сильно ослаблены и трещиноваты, иногда брекчированы. По таким зонам нередко формируются глубокие щели на склонах и происходят отседания массивов пород. В целом породы формации разбиты тектоническими трещинами, пронизаны сетью трещин рассланцевания, в придолинных частях - трещинами бортового отпора. Кибик), залегают мраморы от тонко - до среднезернистых, массивные и рассланцованные, слоистые, разбитые трещинами отдельности. В приповерхностной части наблюдается значительное количество мелких волосовидных микротрещин, которые резко затухают с глубиной. [40]
Миндалекаменные порфириты характеризуются гораздо меньшей прочностью ( 500 - 105 Па), которая снижается при водонасы-щении до 350 - 105 Па. Эффузивные породы слабо выветриваются. Элювий встречается обычно на отдельных сильно уплощенных участках водоразделов. В этих случаях породы обычно интенсивно трещиноваты. Трещины выветривания располагаются беспорядочно и чаще всего выполнены щебнистой супесью. [41]
Закономерности развития трещин определяются их происхождением и зависят от свойств и состава горных пород. Развитие тектонических трещин подчиняется общегеологическим условиям данной структуры. Эти трещины обычно очень хорошо ориентированы в пространстве, причем микротектоника, как правило, хорошо отражает макротектонику. При анализе литоге-нетических трещин Необходимо оценивать природу сил сцепления и изменение их в процессе диагенеза. Развитие трещин выветривания зависит от климатических факторов, глубины эрозии, экспозиции склонов и вида горных пород. Их развитие предопределяется наличием тектонических и лито-генетических трещин, но они значительно прихотливее и разбивают породы на отдельные блоки, превращая их в конце концов в дресву. [42]
Структурно-текстурные особенности пород и их состав определяют во многом характер и интенсивность выветривания их. Наиболее стойкими являются микро - и мелкозернистые кремнистые массивные известняки; сравнительно легко выветриваются крупнозернистые кристаллические известняки. Особенно интенсивно породы выветриваются по ослабленным тектоническим зонам, где они превращены в мучнистую карбонатную массу. Прочность массивов карбонатных пород в значительной степени определяется степенью их трещиноватости. В генетическом отношении - это трещины выветривания, напластования и тектонические, простирание которых определяется направлением основных тектонических структур. Трещины напластования ( шириной 0 5 I см) в большинстве случаев залечены кальцитом. Тектонические трещины большей частью заполнены тектонической брекчией или мелкозернистым материалом. Трещины выветривания шириной в несколько миллиметров, редко до нескольких сантиметров, в основном зияющие, реже заполнены мелкоземом. По долинам рек и оврагов массивы часто нарушены трещинами отседания, обычно открытыми, реже заполненными обломками пород и мелкоземистым материалом. [43]
Все породы водо - и морозостойки. Значительное снижение прочности в водонасыщенном состоянии и после 40 циклов замораживания и оттаивания наблюдается только у выветрелых разностей. Характерно нарастание прочности от крупнозернистых разностей к мелкозернистым. Так, прочность выветрелых образцов мелкозернистых пироксеновых габбро достигает 1000 - 105 Па и более, у среднезернистых она снижается до 900 - 105 Па, а у крупнозернистых всего 600 - 105 Па. Массивы гранитоидов разбиты трещинами отдельности и тектоническими, в приповерхностной части - трещинами выветривания. [44]
 |
Геологический разрез по оси /. земляной плотины Верхнетуломской Ш ГЭС. Ш. [45] |
Страницы: 1 2 3 4