ВВЕДЕНИЕ............................................................. 3
ГЛАВА 1. СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА
1.1. Изученность криосолифлюкции.............................. 8
1.2.методы исследования криосолифлюкции...................... 19
ГЛАВА 2. ХАРАКТЕРИСТИКА ГЕОЛОГО-ГЕОГРАФИЧЕСКИХ УСЛОВИЯ РАЙОНОВ
ИССЛЕДОВАНИЙ
2.1 Район исследований I. Северное Забайкалье................ 26
2.2.Район исследований II. Центральное Забайкалье 36
ГЛАВА 3. МЕТОДИКА ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ
КРИОСОЛИФЛЮКЦИИ
3.1.Приборы, оборудование и методика наблюдений.............. 41
3.2.Обработка результатов исследований....................... 49
ГЛАВА 4. МЕХАНИЗМ И ДИНАМИКА КРИОСОЛИФЛЮКЦИИ
4.1.Механизм криосолифлюкции................................. 56
4.2.Динамика криосолифлюкции................................. 71
ГЛАВА 5. ОСОБЕННОСТИ КРИОСОЛИФЛЮКЦИИ
5.1.Особенности развития криосолифлюкции в породах
различного состава, строения и свойств................... 83
5.2.Особенности развитии криосолифлюкции при различных условиях теплообмена на поверхности пород 95
5.3.Особенности развитие криосолифлюкции при техногенном воздействии...........................................100
5.4.Способ защиты инженерных сооружений от деформаций, вызванных криосолифлюкцией пород........................104
5.5.Методика количественной оценки криосолифлюкции...........109
ЗАКЛЮЧЕНИЕ.........................................................113
ЛИТЕРАТУРА.........................................................117
3
ВВЕДЕНИЕ
Актуальность проблемы. Значительные трудности в хозяйственную деятельность человека вносит широкое развитие склоновых процессов, весомую роль среди которых в области многолетнемерзлых пород и глубокого сезонного промерзания играет криосолифлюкция. Подтверждением тому являются многочисленные свидетельства о деформациях различных инженерных сооружений, вызванных криосолифлюкциен, которые приводят к осложнению или полному прекращению их эксплуатации.
Основной обьем исследований приходится на изучение строения солифлюкционных отложений и скорости их движения на поверхности склона. Количество наблюдений за смещением пород по глубине и во времени крайне ограничено. К настоящему времени солифлюкционные отложения отнесены к самостоятельному континентальному типу. О механизме криосолифлюкции сложилось представление как о вязкопластн-ческом течении пород па склонах; получены общие зависимости развития процесса от условий увлажнения, угла наклона склона, прочности того или иного дернового покрова на разрыв и т.д. Однако, несмотря на обширный фактический материал, ряд вопросов, например, выявление качественных и количественных взаимосвязей между криогенным структуре- и текстурообразованием и типами контактов между компонентами пород при их оттаивании, типами контактов и механизмом криосолифлюкции, структурно-прочностным строением пород сезошюталого слоя и динамикой смещения, остаются еще недостаточно разработанными и требуют дальнейшего изучения.
Целью настоящей работы явилось установление механизма, динамики и особенностей развития криосолифлюкции с единых позиций теории контактных взаимодействий в породах, на основе методики комплексных стационарных исследований процессов криогенного структу-
- 12 -
районе наиболее благоприятным сочетанием способствующих факторов.
В литературе приводятся данные о господстве криосолифлюкции на склонах как южной 169], так и северной экспозиции [12.601. Высказано мнение о приуроченности течения пород к подветренным склонам [511. Накопление здесь снега приводит к развитию нивации, которая содействует выработке определенного профиля склона.
Скорость течения пород зависит от морфологии склонов (13,97 и др.1. Минимальная скорость течения наблюдается при покровной криосолифлюкции и равна первым сантиметрах« в год. Если криосолиф люкция протекает в виде потоков и языков, то ее скорость составляет около 0,2-0,3 м/год. В оплывающих солифлюкционных отложениях скорость течения максимальна и достигает нескольких метров в год.
В формировании морфологии солифлюкционных склонов важная роль отводится рас/лшпельносш. Если течение пород сдерживается растительностью, то преобладают уступы-террасы, натечные и вало-образные формы рельефа, а если склон обнажен, характерными являются структурные формы [221. В некоторых работах (51,1061 дана оценка прочности дернового покрова на разрыв.
Влияние снежного покрова на развитие криосолифлюкции рассматривалось преимущественно в двух отношениях. Во-первых, накопление снега на склонах приводит к развитию снежной эрозии (нивации). Во-вторых, при таянии снег является дополнительны)/, источником увлажнения пород.
По данным И.С.Васильева 1101, для солифлюкционных отложений Восточной Якутии характерны линзовидно-слоистая и линзовидно- прерывисто-плетенчитая криогенные текстуры.
Таким образом, по данному направлению исследований накоплен обширный экспериментальный материал. Выяснен механизм образования
- 13 -
наиболее характерных солийлюкционных форм рельефа и льдистых солифлюкционных отложений. Изучено влияние на развитие солифлюкции гранулометрического состава и влажности пород, угла наклона, экспозиции. продольного профиля и морфологии склона, прочности дернового покрова на разрыв и других факторов. Однако полученные зависимости носят в оснозном качественный характер. Поэтом к вопросам требующим первоочередного решения относятся количественные оценки влияния на развитие криосолифлюкции состава, влажности, плотности и вязкости пород.
При физико химических подходах криосолифлюкция рассматривается в зависимости от структурной прочности солифлюкционных отложений и факторов ее определяющих. Развитие данного направления Л.Л.Жигаревым С51], В.С.Петровым (90) и др. стало возможным благодаря работах« в областях коллоидной химии и физико-химической механики дисперсных структур [38,39,93,99, 100,101,130,131], микрореологии (83,84], грунтоведения и инженерной геологии
(41,55,96,104,105], К настоящему времени установлено, что проч-
ностное и деформационное поведение дисперсных пород определяется количествох« и характером структурных связей, которые в совокупности формируют их структурную прочность. Структурные связи образуются за счет сил различной природы (межмолекулярных, магнитных, электростатических) и только в местах наибольшего сближения
структурных элементов - контактах (54,110 и др.). Контакты в дисперсных породах подразделяются 184] на: 1) контакты зацепления,
2) коагуляционные (ближние и дальние). 3) переходные, 4) фазовые (кристаллизационные, цементационные).
Выделенные типы характеризуются определенной прочностью единичного контакта и превалирующим характером деформаций [83,84,
- Київ+380960830922