Құрылысы анықталады



Дата12.09.2020
өлшемі43 Kb.
түріҚұрамы

 1   2   3


Кіріспе
«Гидрогеология және инженерлік геология негіздері» курсының негізгі мақсаты -жоғарғы оқу орындарының геология мамандығында оқитын студенттеріне жерасты сулары туралы мағлұмат беру, олардың пайда болуын, химиялық құрамын, тау жыныстары құрамындағы мөлшерін зерттеу және де кейбір құрылыс түрлеріндегі гидрогеологиялық, инженерлік-геологиялық зерттеу әдістерімен таныстыру.

Гидрогеология - жерасты сулары туралы ғылым. Ол жерасты суларының тау жыныстарымен өзара байланысын, жаратылысын, құрылысы мен құрамын, жиналымын, таралуы мен қозғалысын зерттейді. Инженерлік геология - тау жыныстарының физика-механикалық қасиетін зерттейтін ғылым, физика-гео-логиялық құбылысын және де олардың табиғи, жасанды факторлар әсерінен өзгерісін зерттейді.

Жерасты сулары халық шаруашылығы мен инженерлік құрылыстарда жә-не күнделікті адам өмірінде зор маңызға ие; олар қалаларды, өндіріс орындары мен елді мекендерді сумен қамтамасыз ету көзі болып табылады, жерасты суларын емдік мақсаттарға да кеңінен қолданады (минералды сулар). Сондай-ақ өнеркәсіптік шикізат ретінде суда еріген минералдық компоненттер алу үшін, жоғары температурада жылу көздері ретінде және де пайдалы қазбалар кен орындарын іздеуде индикатор ретінде кеңінен қолданады.

Таужыныстарында сұйық, газжәне қатты күйде кездесетін жерасты суларының көлемдік мөлшерімен олардың инженерлік-техникалық құрылысы анықталады, осыған сәйкес өнеркәсіптік және тұрғын үй құрылыстарында, тау-кен кешендері мен басқа ғимараттарды салуда, жол құрылыстарында, т.б. кеңінен пайдаланы-лады.

Гидрогеология және инженерлік геология саласы әр түрлі ғылымдармен тығыз байланысты: метеорология, гидравлика, топырықтану, геохимия, физика, құрылыс және тау-кен ісі. Осыған байланысты курсқа қатысушы студенттердің жаратылыстану және инженерлік сала ғылымдары бойынша білімі жоғары деңгейде болуы қажет.

Оқулықтың құрылысы мен мазмұны «Гидрогеология, инженерлік геология негіздері» бағдарламасына сәйкес жасалған.

7-бөлім. Инженерлік-геологиялық процестер

7.1. Үгілу процестері

Инженерлік-геологиялық зерттеу жұ-мыстары үгілу қыртысының қалың-дығы мен құрылымдық ерекшеліктерін анықтауды қажет етеді. Үгілу процесі деп жер қыртысын құрайтын тау жы-ныстарында табиғи жағдайда үз-діксіз жүріп жататын физикалық, хи-миялық және биологиялық әр түрлі әрекеттердің нәтижесінде (ыстық ауа мен салқын ауаның кезек алмасуы, жауын-шашын, су мен жел, ауадағы оттегі мен көміртегі қышқыл газының және әр түрлі қышқылдардың химия-лық әсері, күн радиациясы тірі орга-низмдер мен өсімдіктердің әрекеттері) байқалатын өзгерістердің жиынты-ғын айтады. Үгілу процестері физика-лық (механикалық), химиялық және биохимиялық болып бөлінеді. Физика-лық үгілудің негізгі себептеріне ыстық ауа мен салқын ауаның кезек алмасуы, басқаша айтқанда температуралық өз-герістер мен тербелістер; мұзданып қату, жылынып еру; гидратация - де-гидратация және тұздардың крис-талдануы жатады.

Химиялық үгілу процестері сілтіле-ну, катиондықалмасу, тотығу, гидролиз-дік әрекеттер түрінде жүріп жатады.

Сонымен, үгілу қыртысы конти-ненттік, субаэралдық жағдайда жер қыртысын құрайтын алғашқы заттар-дың жер бетінде үздіксіз жүріп жатқан физикалық, химиялық және биохи-миялық әрекеттердің нәтижесінде өзге-ріп-бұзылуынан барып пайда болады.

Физикалық үгілудің өзіндік ерекше-ліктері:

1) үгіліп ұнтақталған материалдар-дың бір жерге шоғырланып жиналуы;

үгінді ұнтақ бөлшектердің ара-сындағы байланыстардың толығымен немесе жартылай үзіліске ұшырауы және қуыс-кеуектердің ұлғайып көбеюі;

үгілу заттарының құрамындағы байланысты сулардың көбеюі.

Химиялық процестер өзіндік ерек-шеліктерімен минералдардың қайта (үгілу әрекеттерімен байләнысты тү-зілген қайталама минералдар) пай-да болуына әкеліп соғады. Олар жақ-сы еритін (кальцит, гипс және т.б.) және ерімейтін (монтромориллонит, серицит, каолинит, галлуазит, опал, лимонит, боксит және т.б.) минерал-дарға бөлінеді. Химиялық үгілу нәти-жесінде мынадай әрекеттер орын алады: 1) тау жыныстарының жұм-сарыпжалпы босаңсуы; 2) каллоид-тық заттардың пайда болуы; 3) қайта-лама минералдардың түзілуі; 4) үгін-ді жыныстардың гидрофильдік қасие-тінің күрт өзгеріп, ұлғаюы; 5) үгілу зоналарында ерітінді тұздардың, мы-салы, гипс қабаттарының жиналуы; 6) үгілу заттарында рН көрсеткішінің жалпылама төмендеуі

Қоңыржай ылғалды, ылғалды жә-не жылы субтропиктік аймақтарда хи-миялық үгілу басым келеді, ал аридтік, биік таулық және полярлық аймақтарда физикалық үгілу жиі байқалады.

Табиғи үгілу қыртысының қа-лыңдығы және оның құрылымдың ерекшеліктері

Инженерлік-геологиялық зерттеу ке-зінде Н.В. Коломенский үгілу қыртысын үш зонаға бөлуді ұсынады (жоғарыдан төмен қарай): \-дисперстік, химиялық-

минералдық қайта түзілген, II - қат-қабаттық, III - жарықшақ зоналар.

/ зона жер қыртысын құрайтын ал-ғашқы заттардың (әр түрлі жыныс-тарының) минералдық-химиялық құра-мының және текстуралық-структура-лық қасиеттерінің толығымен өзгеріп қайта түзіліумен сипатталады.

// зонада тау жыныстарының аз-ды-көпті химиялық ыдырап бұзылуы, әсіресе физикалық дезинтеграцияның басымдағы байқалады.

/// зонаның таралуы литогенетика-лық және тектоникалық жарықтардың жиілігімен, сол секілді территориялық эрозиялық бөлшектенумен сипатта-лады.

Жас үгілу қыртысының қалыңцығы, әдетте жылдық тербеліс қалыңдығынан аспайтындығы белгілі Т° (10-15 м). Тау жыныстарының гидротермалық өзге-рістергеұшыраған түрлері (грейзендер, скарндар және т.б.) үгілу әрекеттеріне оп-оңай беріледі. Мысалы, Есіл өзе-ніндегі Сергеев атындағы СЭС, (грей-зендер қалыңдығы - 15 м).

Тау жыныстарының физика-меха-никалық қасиеттерінің өзгерістеріне және дезинтеграциялық көрсеткішіне қарай үгілу қыртысы үш зонаға ажы-ратылады.

«А» зонасы - аса пәрменді үгілу әре-кетіне ұшыраған, соның нәтижесінде күшті бұзылып, тығыздығы азайған сі-лемдерді біріктіреді. Балғамен ақырын ұрып қарағанда тау жыныстары ірілі-ұсақты бөлшектергө ұнтақталады (мөлшері 10 см ұсақ плиткалар мен қиыршық тастар). Үгілу коэффициенті К - 0,8 (үгілуге ұшыраған жыныс үлгі-сінің тығыздығының үгілу әрекетіне араласпаған жыныстың тығыздығына қатынас мөлшері). Жарықшақтың қуыс-тық шамасын көрсететін көлемдік коэффициент Кж - 5% болған жағ-дайда тау жынысы механикалық жол-мен игеріледі. Мұндай жыныстарды бетонды бөгеттердің астына жіберу керек.

«Б» зонасы - орташа сақталған, үгілуге жартылай ұшыраған, тығыздығы азайған, жекешеленген жарықшақтары ұлғайып, үгілген жыныстарды қамтиды. Олар жартылай немесе толығымен ұсақ бөлшектермен толысады. Кү- 0,8-0,9 Кж = 2-5 %. Мұндай жыныстарды жартылай болса да бетонды-бөгеттердің астына жіберді. Инъекциялық жолмен бекітеді.

«В» зонасы - салыстырып айтқан-да, жақсы сақталған, жартылай ғана үгілу әрекетіне үшырап, тығыздығы азайған жерасты алаптарынан тұра-ды. К-0,9-1,0, /<"ж=1~2 %. Бетонды бө-геттердің астына жіберуге болмайды.

Үгілу процесінің жылдамдыгы жә-не оның сипаты

Тау жыныстарының үгілу әрекеті-не кедергісінің төмендігі мынадай себептермен байланысты: 1) олар-дың табиғи жағдайдағы және техно-гендік әрекеттермен байланысты жа-рықшақтағы; 2) белгілі бір тәртіппен (құрылымдық ерекшеліктеріне қарай) немесе белгілі бір бағытта созыла ор-наласқандығы (структуралық ерекше-ліктеріне қарай); 3) тау жынысын құ-райтын минералдардың түйіршіктері арасындағы байланыстың әлсіздігімен және оңай бұзылған немесе тез ерігіш қосымша заттардың көптігімен (слюдалар, тез ерігіш тұздар және т.б.) байланысты.

Үгілу жылдамдығы мынадай фор-мула арқылы анықталады:
мұндағы a - коэффициент үгілу про-цесінің орташа жылдамдығына тең.

Үгілу процесінің алғашқы белгісінен кейінгі бірінші жыл.

t - үгілу қыртысының берілген қа-лыңдығының қалыптасу уақыты.

t0 - тау жынысының құрылыс ой-масымен ашылған кезінен үгілудің алғашқы белгісі байқалған уақыт ара-лығы.

Үгілу жылдамдығына қарай тау жы-ныстары төмендегідей топтарға бө-лінеді:

үгілуге оңай берілетін жыныстар;

үгілуге оңай берілмейтін жыныс-тар.

Бірінші топқа - литологиялық саз-ды жыныстар, аргиллиттер мен алев-ролиттер, сазды тақтатастар, поли-микті құмтастар, қуыс-кеуекті және шыны тәрізді эффузиялық жыныстар, конгломераттар, брекчиялар, опока-лар, мергелдер, ірі түйіршікті атпалы жыныстар (слюда, мүйіз алдамшасы) жатады.

Әсіресе, гидрослюдалар тобына жататын сазды минералдар үгілуге тез ұшырайды. Олар аргилиттің құ-рамында 70%-ға дейін кездеседі. Мұн-дай минералдар жылына ондаған сан-тиметр жылдәмдықпен үгілуге ұшырып отырады.

Екінші топқа қалған жыныстарды жатқызуға болады.

Еділ (Волга өзені) бойында орна-ласқан Саратов су-электр станция-сының (СЭС) қазан шұңқырында жүр-гізілген зерттеу жұмыстәры бетонды құрылыстың негізін құрайтын сазды жыныстардың үгілу әрекеттеріне тез беріліп, бұзылысқа ұшырайтындығын көрсеткен. Сазды жыныстардың құ-рамында шашырай таралған пирит минералының ұсақ түйіршіктері 5% шамасында кездеседі, 60-70% ша-масында саздың және 30-40% ша-масында шаң-тозаң түріндегі бөл-шектөрден түрады. Сонымен қатар олардың қүрамында гидрослюдалар мен монтмориллонит минералы бірге кездеседі. Үгілу жылдамдығы әкі ай аралығында 80 см екендігі анықталды.

Қазан шұңқырды қазып, оны бе-тондау арасындағы уақыт айырма-шылығы 1 сағатқа дейін қысқартыл-ған жағдайдың өзінде саздық жы-ныстардың, аргиллиттер мен алев-ролиттердің үгілу жылдамдығы орташа есеппен жылына 0,2-0,8 мм-ден 1,5 м-ге дейін жетеді екен (Иркутск СЭС-і).

Шөгінді және магмалық жыныс-тардың (Г.С. Золотаревтің есебі бо-йынша, 1969 ж.) үгілу дәрежесінің көр-сеткіші мына төмендөгідей коэффи-циент арқылы анықталады:
мұндағы Ғ - элювий көрсеткіші; Ин-декстер «W» - үгілуге ұшырамаған, «О» - бағаланатын, A - түгел бұзылып, үгілуге ұшыраған.

Үгілу дәрежесінің көрсеткіші үгілу түрлеріне қарай төрт санатқа ажыра-тылады:

өте күшті үгілген 0,9<Ү<1;

үгілген 0,7<Ү<0,9;

орташа үгілген 0,3<Ү<0,7;

сәл ғана үгілген 0<Ү<0,3.

Тау жыныстарының үгілу дәрежесі-нің көрсеткіші әр түрлі жағдайда (жа-мылғы қабатының бар-жоқтығына қа-рай байқалатын ашылмалардың тік бет-кейлік немесе экспозициялық және т.б. ерекшеліктерімен байланысты) әр түрлі шамада болуы мүмкін. Үгілу процесінің жылдамдығы үгілу қыртысының жоғар-ғы қабаттарының белгілі бір уақыт аралығында қалыптасқан қалыңцығы арқылы анықталады.

7.2. Эолдық процестер

Эолдық процестер шөлді және шө-лейтті аймақтарда кең таралған. Әсі-ресе, Каспий теңізінің жағалауынан басталып, Тянь-Шань таулы аймақ-тарына дейінгі аралықта жиі байқа-лады. Мұндай аймақтар Орта Азияның 30 мыңцай шаршы аумағын қамтып жатыр. Эолдық процестер ұйытқып соққан дауылды жел әрекеттерімен байланысты байқалады. Мұндай әре-кеттердің нәтижесінде тау жыныстары қажалып бұзылады да (коррозия), үгілу өнімдері шаң-тозаңдар түрінде жоғары көтеріліп ұшып-қонады (дефляция). Олардың қалыптасу заңцылықтарын зерттеу эолдық процестердің зиянды әсеріне қарсы күрес жүргізу үшін өте қажет.

Эолдық процестердің механизмі

Эолдық әрекеттердің жүруіне қа-жетті жағдайлар төмендегідей:

шаң-тозаңдар түрінде байқалатын өте құрғақ құмайттар мен ұсақ майда түйіршіктерден тұратын құмдардың бо-луы;

жылдамдығы 4 м/сек. шамасында ұзақ уақыт бойы тоқтаусыз созылатын жел ағымдарының болуы;

құмды - шаң-тозаңцардың ұшып-қону әрекеттеріне қолайлы ашық жер-лердің болуы.

Көшпелі құмдардың гранулометр-лік құрамы біркелкі жұмырлығымен және 0,5-0,25 лш-лік (80-90%) фрак-циялардың көптігімен, аз да болса 0,1 -0,05 мм-лік түйіршіктердің (10-15 %) қатысуымен сипатталады. Құмдардың көшіп-қонуы жел әрекеттерімен тығыз байланысты:

1) бетпе-бет тікелей әсер ететін қы-сым күші;

ауа ағымында байқалатын қысым күшінің күрт төмендеуі;

қас-қағым уақыт ішінде әсерін тигізетін желдің соғу күші. Құмды алап-тардың орын ауыстырып көшіп-қонуы жер бетінен 2 м жоғары қабатта жүріп жатады.

Орын ауыстырып көшіп қонған құм-ды алаптардың шығыны төмендегідей формула арқылы анықталады:
мұндағы Q - құмды алаптың 1 с ішінде 1 см-ге көшіп-қонуын көрсететін шығым мөлшері;

V- жер бетінен 1 м жоғары қабатта байқалатын жел жылдамдығы, см/сек.;

v - ауа ағымының тұтқырлық қа-сиетін (қоюлығын) көрсететін кинема-тикалық коэффициент, см2/сек.\

g - ауырлық (салмақ) күшінің үдеулік шамасы, см/сек2.;

рп-топырақтығыздығы, г/см3;

п - құм түйіршіктерінің ірілі-ұсақ-тығына, салмағына және түр-сипатына қарай жіктелуін бейнелейтін көрсеткіш.

Топырақ құрамының 0,08 мм-ден ірі бөлшектері 60-70% болған жағдайда п = 2 + lg(g) + lg(pj, ал егер олар 60-70 %-дан көп болса, онда п = 1 + lg(g) + lg(pn).

Эолдық рельеф пішіндері желдің басты бағытына сәйкес қалыпты жағ-дайда орналасады. Жер жүйесі эол-дық пішіндердің қалыптасу бағытын анықтайды. Егер соғатын желдің басты бағытымен қалыптасқан эолдық түзу пішіндердің арасындағы бұрыштың шамасы 30°-тан кем болса, онда құм түйіршіктерінің көшіп-қону бағыты құм-ды төбелер (барханды) алабын бойлай айқын байқалады.

Құмды төбелі алаптардың және т.б. аккумулятивтік эолдық пішіндердің беткі қабаттарында ауа ағымдарының пульсациялық әсері нәтижесінде құм-ды толқын пайда болып, оның іздері жақсы сақталады. Өте күшті жел соқ-қан жағдайда (13-16 м/сек.) ірі құм түйіршіктерінен тұратын жолақтар тү-ріндегі құрылымдар түзіледі. Құмды төбелердің (бархандардың) көшіп-қону жылдамдығы жылына 30-40 м-ге дейін жөтеді.

Көшпелі құмды төбөлөрдің сулану режимі. Құм тауларда топырақ сула-рының деңгейі көбінесе 20-25 метрлік тереңдікте орналасады.

Құмды алаптардың орташа ылғал-дылығы 2-3 % шамасында, ал оның жоғарғы қабаттары құрғақ күйде бо-лады. Құмды тауарлық ойыстәрда ыл-ғалдылық мөлшері ұлғайып, кейде қалқыма сулар (маусымдық жерасты сулары) пайда болуы мүмкін. Шаң-тозаңдар түріндегі топырақ шөгінділері дауылды жел соққанда үшып-қонып, орын ауыстыруға бейім тұрады. Мүн-дай шөгінділер биіктігі 3000 м шама-сында қашықтығы 3000 км аралықта ұшып-қонып, борпылдақ шөгінділердің (лесс шөгінділерінің) түзілуіне әкеліп соғады.

Сусымалы құмдардың қозғалысы өтө қауіпті. Олар қозғалғанда егістік-терді, каналдарды, жолдарды, жеке үй-лерді, елдімекендерді басып қалады. Көшпелі құмдардың мүндай зиянды әрекеттеріне қарсы ұдайы күресжүргізу қажет. Бүл мақсатта қолданылатын бір-неше тәсілдер бар:

1) көшпелі құмдардың қозғалуына

тосқауыл болатын өсімдік жамылғы-


сы арқылы оларды бекітуге болады.
Оп үшін құмды ортаға тез бейімделіп,
тамырын терең жаятын бұталы есім-
діктер мен биік өсетін шептер отырғызу
керек, әсіресе сексеуіл отырғызу аса
тиімді;

құмды тебелердің қозғалыс бағы-тына кесе-көлденең келетін, биіктігі әр түрлі қалқандар орнатуға болады. Бірақ желдің соғу бағыты жиі өзгеріп отыратын аудандарда бұл әдіс тиімді бола бермейді;

көшпелі құм таулардың жоғәрғы бетін әр түрлі эмульсиялар арқылы (мысалы: битум, цемент немесе сұйық шыны және т.б.) бекітуге болады;

4) құмды таулардың жоғарғы


беткі қабатының құрамын әр түрлі


органикалық заттар арқылы (мысалы,
торф және т.б.) өзгәртіп, одан кейін
барып ағаш отырғызуға болады.

Мұндай аймақтарда орын алған ин-женерлік-геологиялық мәселелер тө-мендегідей:

көшпелі құм таулардың литоло-гиялық құрамын, көлемін анықтап және эолдық пішіндердің таралуын сипаттау;

құмды төбелер мен дөңдердің (дюна) жоғарғы беткі қабаттарының ылғалдылық жүйесін және белгілі бір микрорельефпен байланысты кезде-сетін топырақ суларының орны мен тереңдігін анықтап, сипаттап жазу;

көшпелі құмды төбелердің және т.б. эолдық пішіндердің түр-сипатын және жүйе ерекшеліктерін анықтау.

7.3. Суффозия және қабатаралық шайылулар


Суффозия деп (латынша «suffos-sio» - қазу) жерасты суларының эро-зиялық әрекеттөріне қарсылығы ша-малы қабатаралықжыныстардың меха-никалық жолмен шайылып, ағып кетуін айтады. Суффозиялық әрекеттер, әсі-ресе лесс түрлес топырақ қабатында және өте майда ұсақ түйіршікті құмды қабаттар арасында жиі байқалады (мы-салы, Орта Азия, Красноярск жеріндө және Еділ бойында). Мұндай әре-кеттердің нәтижесінде жер бетіндегі топырақ қабаты төмен қарай шөгіп оты-рады.

Суффозиялық процестер техноген-дік әрекеттермен байланысты өте же-дел дамиды:

а) әр түрлі жағдайда жерасты сула-


рының бұлақ көздерін ұзақ уақыт бойы
пайдалану;

б) су қоймаларын жасау немесе


канал суларын пайдалану барысында


қашпа сулардың көбеюі және т.б. жағ-
дайлармен байлынысты.

Карст-суффозиялық әрекеттер та-биғи жағдайда ұсақ, майда түйіршікті құмдар мен ізбесті тас, гипс, секілді оңай ерігіш цементтен тұратын құм-тастар арасында (мысалы, Еділ бо-йында) көптеп кездеседі.

Цемент ерітінді түрінде ағып кетеді де, ал құмтастың жекеленген ұсақ бөл-шектері механикалық жолмен орын ауыстырады. Осындай жолмен жер ас-тында карсттық үңгірлер мен қуыстар пайда болады.

Кейде тектоникалық бұзылу әре-кеттеріне ұшыраған сазбалшықты жы-ныстар арасында сазбалшықты карст немесе «псевдо-карст» деп аталатын шайылыстар (мысалы, Еділ бойы мен Сочи жағалауында) байқалады.

Бұл процесс үгілу қыртысында жи-налған сілтілі тұздардан басталып, 20 метрлік тереңдікке дейін механи-калық шайылу әрекетіне (суффозия) ауысады. Мәскеу метро құрылысының алғашқы тармағын жүргізу барысында, бір жыл ішінде сумен бірге 6000 м3 шамасында құмды-сазды материал шы-ғарылған екен. Мұндай жағдай шахта-лардан, терең карьерлерден және қа-зан шұңқырлардан су айдаған кезде жиі байқалады. Аса биік су бөгеттері мен қалқандар тұрғызғанда сүзілген су қо-рын жоғалтудан бұрын, суффозиялық әрекеттермен байланысты тау жыныс-тарының механикалық қасиеттерінің өзгеруі мүмкін екендігіне қауіптену ке-рек. Мұндай жағдайды болдырмау үшін B.C. Истомина сүзілу ағысының аумалы градиент шамасы (J) мен құм-ды жыныстардың біркелкілік көрсеткіші арасындағы қарым-қатынасты ескеру керек деп санайды. Фракциялар ара-сындағы қатынас - of60/d10. Бұл қатынас біркелкілік көрсеткіші 5-тен 20-ға дейін өзгөретін жағдайда ғана дұрыс деп саналады. I - бұзылыс аймағы; II -қауіпсіздік градиент аймағы (67-сурет).

Суффозиялық процестерде қарсы әрекеттер ретінде карьерлер мен қазан шұңқырлар айналасында әр түрлі дренаждық жүйелер құру керек.




1   2   3

7.4. Эрозиялық процестер

Атмосфералық жауын-шашын су-ларының және жер бетіндөгі ағын су-лардың атқаратын геологиялық қыз-меті орасан зор және алуан түрлі. Олар эрозиялық және аккумулятивтік әрекөттер нәтижесінде жер бедерін өз-гертіп отырады. Эрозиялық процестер тау беткейінде шоғырланып жиналған делювийлік шөгінділердің түзілуі, жыра-лардың пайда болуы, өзен арнасы мен өзен жағалауының бұзылып-шайылуы және селді тасқындардың зиянды әре-кеттері түрінде байқалады.

Арналық эрозия

Әр түрлі құрылыс нысандарын тұр-ғызу және оны пайдалану барысында эрозиялық процестердің зиянды әсерін дұрыс бағалай білу және ол үшін оның өзіндік ерекшеліктерін зерттеп білу қажет.

Өзен суларының атқаратын геоло-гиялық қызметі тау жыныстарын бұ-зып-шаю, үгілу заттарын басқа орын-дарға тасымалдап, кешіру әрекет-терімен сипатталады. Мұндай әре-кеттер эрозиялық процестер деп аталады. Өзен арнасының тереңдігі және өзен жағалауының шайылып, жарқабақтардың пайда болуы да өзен суларының бұзушылық әрекетін көр-сетеді. Сонымен қатар, өзен сулары тау жыныстарын әр түрлі дәрежеде азды-көпті ерітеді.

Ал атмосфералық жауын-шашын суларының бұзушылық әрекеті делю-вийлік процесс (латынша «делюо» шаю деген мағынада) деп аталады. Мұндай әрекеттердің нәтижесінде үгілу өнімде-рі ірілі-ұсақты тау жыныстарының кесек бөлшектері түрінде тау беткейлерінде шоғырланып жиналады.

Туптік эрозия езен арнасының еңістік көрсеткішіне қарай анықталады. Су бетінің еңістігі аз болса, өзен жа-ғасының бұзылып-шайылуы жиі бай-қалады. Эллювийлік шегінділер кал-лоидты ерітінділер (25-30 %) және ірілі-ұсақты кесек бөлшектер түрінде су тү-бінде көшіп отырады. Ағысы қатты тау өзендерінде диаметрі бірнеше метрлік өте ірі дөңбектастар домалап көшіп жүреді. Өзең аңғарларының құры-лымдық ерекшеліктері геологиялық жә-не гидрогеологиялық себептерге тығыз байланысты.

68-сурет. Кіші Алматы өзеніндегі арналық эрозия (автор фотосы)


Таулы аймақтарда өзен аңғарлары аса терең, бірақ ені тар болып келеді. Мұндай аңғарларды каньондар деп атайды. Өзеннің басталған жері бастау, ал оның теңізге барып құяр жері сағасы деп аталады. Өзен сағасында байқа-латын теңіз су деңгейі осы өзеннің эро-зия базисі деп аталады.

Сарқырамалар мен табандықтар әдетте өзен аңғарының көлденең тер-расалары ретінде қарастырылады. Террасалардың пайда болуы эрозия базисінің немесе су шығымының жиі-жиі өзгеруімен байланысты. Өзен аңғарлары симметриялы және асси-метриялы болып кездеседі. Өзеннің бір жағалауында терраса болмаса немесе болған күнде оның өзі қа-рама-қарсы жағадағы террасамен са-лыстырғанда өзгеше болса, мұндай аңғарлар ассиметриялы деп аталады. Ассиметриялы аңғарлар жердің өз бетінен айналу жылдамдығына бай-ланысты және меридиандық бағыттар-да ағатын өзендерге тән келеді.

Белгілі бір геологиялық уақыт ара-лығында өзен аңғарында байқалатын эрозиялық процестердің қарқынды-лығы геоморфологиялық себептер не-гізінде әр мезгілде қалыптасқан терра-салардың кеңцігіне қарай анықталады.

Аңғардың өзен суы астындағы тұрақ-ты бөлігі арна деп, ал жиі-жиі уақытша тасыған су астында қалып қоятын ең тө-менгі (қазіргі) терраса жайылма деп аталады. Аласа жайылмаларды өзен тасыған сайын жылда су басады, ал биік жайылмаларды өзен суы шамадан тыс тасып, арнасынан шығып кеткен жағдайларда ғана, 10-15 жылда бір рет су басады. Жайылмалардан жоғары қа-рай бірнеше террасалар орналасады, олар төменнен жоғарғы қарай бағыт-та реттеліп, белгіленеді. Жайылмадан жоғары орналасқан террасалар, бір кездерде осы өзеннің жайылмалары болған. Өзен аңғары неғұрлым те-реңцеген сайын, жайылмадан жоға-ры орналасқан террасалар біртіндеп биікте қала береді. Жазықта ор-наласқан өзендердің террасалар са-ны - 4-6, ал тау өзендерінде одан да көп болады. Мысалы, Дон өзенінің аңғарында терраса саны 5-ке дейін, ал Кубан өзені аңғарында 14-ке дейін жетеді. Террасалардың биіктігі бірнеше метрден ондаған метрге, ені ондаған метрден километрге дейін жетеді.

Террасалар кейде борпылдақ шөгін-ді жыныстардан (үгінді жыныстардан), ал кейде түбірлі қатты жыныстардан құралады. Кей жағдайларда үгінді жы-ныстармен бірге түбірлі жыныстар қа-тар байқалады. Құрамына қарай тер-расалар эрозиялық, цокольдік (түбірлі жыныстар), аккумулятивтік (аллювий-лік) болып ажыратылады.

Таулық өзен аңғарларының эро-зиялық террасасы тек түбірлі жыныс-тардан тұрады. Аллювийлік жұқа қа-баттармен жабылған, эрозиялық тер-расалар цокольдік деп аталады. Ак-кумулятивтік террасалар толығымен аллювийлік шөгінділерден құралады және олар жазықтағы езен аңғарла-рына тән болып келеді. Аллювийлік шәгінділер қалыңдығы бірнеше метр-ден ондаған метрге дейін жетеді. Ак-кумулявтік террасалар еселенген жә-не үстемеленген болып екіге бөліне-ді. Еселенген террасалар аллювийлік үгінділердің үздіксіз әрекеттеріне бай-ланысты біртіндеп қалыптасады. Бұл жағдайда өзен өзінің шайылуы нәти-жесінде біртіндеп тереңцей келе түбір-лі жыныстарға дейін жетеді. Одан кейін езінің аңғарын бұрынырақ шайылған үгінді жыныстар есесінен қайтадан ал-лювийлік жыныстармен толтырады. Үстемеленген террасалардың еселен-ген террасалардан айырмашылығы, езеннің шайылуы кезінде түбірлі жы-ныстарға жетпейтіндігі болып сана-лады.

Жыралардың пайда болуы. Тау беткейлерінде жиі кездесетін әр түрлі ой-шұңқырларға атмосфералық су қа-лыңдықтары жинала келе асып төгіліп, төмен қарай солардың әрекеттеріне ұшырайды.

Соның нәтижесінде жыралар пай-да болады. Жыралардың пайда болуы бірнеше сатыға бөлінеді:

тау беткейінде ой-шұңқырлар пайда болып, оларда жиналған атмо-сфералық жаңбыр мен қар сулары беткейлік жыныстарды бұза бастайды;

шың құздардың немесе жар-қабақтардың пайда болуы - регрес-сиялық эрозия деп аталатын занды-лық бойынша, алғашқы жыра беткейді бойлай, жоғарылап өсе береді. Жы-раның көлденең қимасы тәрізді болып келеді;

3) жыра біртіндеп төмендөй түседі.


Оның сағасы аңғардың денгейіне дейін
жетеді. Жыраның бұл деңгейі эрозия
базисі деп аталады. Жыра эрозия
базисінен төмен қарай тереңдей ал-
майды. Соған байланысты оның түбі-
нің көлденең қимасы тегістеліп, бір-
тіндеп кеңейе келе, U тәрізді болып
қалыптасады;

4) жыраның беткейлері біртіндеп


құлай бастайды және шөп басады,


ал кейінірек шөгінді жыныстарға тола
келе, ең соңында сайға айналады.
Жыраның түбі жерасты суларының
деңгейіне жеткен жағдайда үздіксіз
ағып жататын жылға пайда болады.
Бұл жағдай жыраның одан әрі тө-
мендей түсуіне себепші болып, ақы-
рында жыра. өзен аңғарына айна-
лады. Жыралар мен сайлардың
ұзындығы ондаған метрден бірнеше
километрге, тереңдігі - 1-2 метрдөн
30-40 метрге дейін жетеді. Олар кө-
бінесе лесс түрлес жыныстардан тұ-

ратын өңірлерде кеңінен таралған. Жыралардың пайда болуына қарсы алдын ала күрес жүргізугө болады. Тау беткейлерін жыртпау керек. Бет-кейлерде өсіп түратын ағаштарды, бұ-таларды кесуге, шөптерін тақырлап шабуға, шым кесектерді оюға бол-майды. Беткейлерді бойлай және жыраларды айнала көпжылдық шөп-тер мен өсімдіқтер және ағаштар мен бұталар отырғызу, сол секілді бау-бақшаларды көбейту арқылы жыра-лардың ұлғайып-дамуына қарсы тос-қауыл жасауға болады.

Солифлюкция деп коллоидты ері-тінділермен қаныққан саз-балшық-ты жыныстардың салмағы ауырлап, өз салмақ күштері әсерінен тау бет-кейімөн төмен қарай жылжу әре-кеттерін айтәды. Бұл процесте қатаю мен жібу әрекеттері ерімей, тоң болып қатып жатқан жазықтық беті арқылы кезектесе жүріп жатады. Жылжу жыл-дамдығы жылына бірнеше санти-метрден бірнеше метрге дейін, ал кейде (апатты жағдайларда) сағатына жүздеген метрге жетеді.

Солифлюкция көпшілік жағдайда полярлық аймақтарда (солтүстік жә-не полярлық Орал, Шығыс Сібір, Қыр-ғызстан, Чукот, Аляска, Шпицберген жерлері) және қоңыржай белдеулік биік таулы аудандарында кең тараған. Солифлюкция 2-3 ендіктен басталып, 8-15° жеткенде қарқынды түрде да-миды. Бұл әрекеттердің нәтижесінде террасалар, белестер, шлеф баспал-дақтары секілді микрорельеф пішіндері қалыптасады.

7.5. Сырғыма процестері

Беткейлердің табиғи жағдайларда пайда болуы көптеген факторлар әсерінен, соның ішінде ауырлық күші әсерінен жыныстардың ығысуы арқы-лы болады, бұлай еңістердің пайда болу процестерін гравитациялық процесс деп атайды. Платформалы аудан үшін негізінен сазды немесе құрамында сазды қабаттары болатын жыныстардағы сырғымалар тән. Тау-лы қатпарлы аймақтарға жартасты жыныстардан құралған гравитациялық процестер тән және көбінесе әр түрлі болып келеді, бұларға сырғыма-опы-рылмалар жатады. Табиғи беткейлер мен жасанды еңістердің тұрақтылығын зерттеу құрылыстың айтарлык^ай бар-лық түрлері үшін инженерлік-геология-лық ізденістердің ең басты міндеттері болып табылады.

Экзогендік геологиялық процестер арасында аса апатты болып санала-тындары - сырғымалар мен селдер. Осы процестердің жүруінен адам-дардың жаппай шығынына әкелген бірнеше оқиғалар белгілі.

1911 жылы Памирде қатты жер сіл-кінісі кезінде Мургаб өзенін ығыстырған 2,2 км3 көлеміндегі сырғыма болған. Сырғыма астында Усой ауылының 54 адамы қалып қойған.

1980 жылы Әулие Елена (Сент-Хеленс, АҚШ) жанартауы атқылауы нәтижесінде көлемі 2,8 км3 тау беткейі бөлігінің бөлініп, сырғуы болған, кейін ол үлкен жылдамдықпен қозғалып, сел ағындарын туғызған топырақты көшкін түрінде опырылмаға айналды. 22 км созылған көшкін батысқа қарай өтіп, 60 км2 ауданда Норт Тууте өзені аңғарын көміп тастаған. 1920 жылы Қытайдағы Консу провинциясындағы жер сілкінуден болған сырғымалық процестер қарқындылығы салдарынан оннан аса ауылдар қирап, 100 мыңға жуық адамдар апат болған. Перуде соңғы 20 жылда 3 апаттық сырғыма кезінде 100 мыңнан астам адам құрбан болды, көптеген ауылдар, құрылыстар мен жолдар қираған.

Аса ірі апат 1963 жылы Солтүстік Италиядағы Войонт су қоймасындағы сырғыма нәтижесінде пайда болған судың көтерілуі болып табылады. Су-қоймалардан зор көлемдегі судың көтерілуі нәтижесінде тасқын пайда болып, ірі апатты жағдайға душар етті. Тасқын кезінде 3 мыңға жуық адам қайтыс болды.

Сырғымалар мен селдердің жап-пай қарқындылығы көп мөлшердегі атмосфералық жауын-шашындардың түсуі кезіндегі қауіпті метеорология-лық жағдайларда байқалады. Мұндай селдік және сырғымалық процестерге мысал ретінде 1969 жылы АҚШ-тың Виргиния штатында Камилла бора-нынан (қатты желден), қысқы-көктемгі уақыттағы атмосфералық жауын-ша-шындардың аномальды көп мөлше-рінен Тәжікстанда, сонымен қатар 1970 жылы Молдавияда қысқы және көктемгі жауын-шашындардың әсері-нен болған сырғымалардың қарқын-дылығын атап өтуге болады.

Тәжікстанда (Тянь-Шань) 1949 жы-лы тіркелген жағдай ең ірі апатты жағ-дай болып табылады. 9 балл күшпен болған жер сілкінуі кезінде сырғымалар және селдік ағындар түрінде лессті саздақтармен біріккен беткейлердің жаппай құлауы болған. 1964 жылы Зеравшан мен Фандарья өзендерінің қиылысуы жеріндегі жолдың қирауы нәтижесінде шамамен 20 млн.м3 көле-міндегі эллювий-деллювийлі құмтас-ты түзілімдерде сырғыма пайда бол-ған. Иркутск су қоймасының Ангара өзенінің сол жақ беткейінде теміржол бойымен ұзындығы 120 м, ені 2-3 м,

көлемі 800 м3 сырғыма пайда болған. Өзендер жағәлары мен жыралар бо-йындағы сырғымалар барлық жерлер-ге таралғандықтан, кез келген құры-лыстары жобалау мен құрылысты жүр-гізу кезінде олардың жүру мүмкінділігін ескеру керек.

Классикалық мысал келтірейік: гид-ротехникалық құрылысқа байланыс-ты Вахш өзөні аңғарындағы жартасты жыныстардың сырғымалық массасына инженерлік-геологиялық зерттөу жүр-гізілген, ол келесі нәтижелерге жеткізді. Қатты жартасты жыныстар (Rc= 70 МПа) құмтастар, алевролиттер, әктастар қиылысатын үш жүйелі тектоникалық жарықшақтармен бөлінген, беткейлер-дің тік болуынан мұнда жартасты жы-ныстардағы сырғымалар болады. Ол сырғу бүрышынан үлкен болатын, эрозиялық бұрыш бағытында құлай-тын тектоникалық жарықшақтардың жүйесі бойынша анықталады. Бұл сырғымалардың көлемі V= 15 млн.м3. Массалардың ығысуы массивтерде бо-латын тектоникалық жарықшақтар мен жаңа жарықшақтардың пайда болуы-нан күрделі қүрылған бет бойынша жүреді. Ығысудың сырғымалық бетінде сырғымалық жік, уатылу зоналары бо-лады. Сырғымалық жік осындай ам-плитудалы тектоникалық жіктерге қа-рағанда сынықтары 30 см-ге жететін, қалың, тығыз сазды болады.

Жыныстардың жартасты сырғыма-ларындағы ығысу зоналарында қауіп-ті жарықшақты жыныстар болады. Жартасты жыныстардың уатылу зона-ларының қалыңдығы 20 м-ге дейін жетеді. Ығысқан денеде массивтің тұ-рақтылығы төмен болып келеді. Сыр-ғымалық денелердегі түпкілікті жы-ныстармен салыстырғанда жыныстар-дың блоктығы 1,5-2 есеге дейін азаяды, түпкілікті массивте жарықшақтық коэф-фициенті 0,5 %, сырғымалық денелер-де - 2-3%. Сырғымалық денөлерде серпімді толқындар жылдамдығы - 1,0-1,5 км/с. Құрылымдық байланыстар бұ-зылған.

Сыргымалар

дамуының негізгі

заңдылықтары

Табиғи беткейлердің пайда болуы гравитациялық күштердің әсерінен жыныстардың ығысуы процестерінің қатысуымен жүреді. Жазық жерлер-де сазды жыныстармен біріктірілген учаскелерге тән сырғымалар аса көп тараған. Жартасты жыныстар таралған жерлерде таулы-қатпарлы облыстар-да опырылмалар, сырғымалар, дөң-бектасты көшкіндер дамиды. Тау жы-ныстарының созылуы мен жылжуына кедергі күштерінен гравитациялық күш-тері артық болса ғана беткейлердің тұ-рақтылығының бұзылуы орын алады.

Сырғыма деп беткейлердің ығыса-тын және жылжымайтын бөліктері арасындағы байланысты жоғалтпай, сырғымалы қозғалыс түрінде жүретін тау жыныстарының ығысуын айтады. Жыныстардың механикалық бүзылуы немесе пластикалық ағуы ығысудың себептері бола алады. Барлық дер-лік өзендер, теңіздер мен көлдердің жағалары бойынша сырғымалар кең таралған. Еділ, Кама, Дом, Днепр, Кура, Ертіс жәнө басқа да өзендер су тараптарының жобаларын негіздеу үшін жүргізілген зерттеулер кезінде негізгі қүрылыстар учаскелері және суқоймалардың жағаларындағы бет-кейлердің тұрақтылығын анықтау үшін үлкен көлемді инженерлік-геологиялық зерттеулер жүргізілген.

Сырғымалық массалар әдетте бұ-зылмаған жыныстарға қарағанда фи-зика-механикалық қасиеттерінің тө-мендігі көрсеткіштерімен сипатталады және бүдан олар гидротехникалық қүрылыстарға негіз бола алмайды. Сондай-ақ сырғымалық жиналым-дар суға қаныққандықтан және суқоймалары жағалауларының шайылуы кезінде оңай деформацияланады. Сырғымаларға қарсы тұрудың қиын-дығына байланысты гидротехни-калық құрылыстарды әдетте сыр-ғымалардың беткейлерінде тұрғыз-байды.

Сырғымалық беткейлердің морфо-логиялық элементтеріне көбінесе тән: ажырау қабырғасы, сырғанау беті, сыр-ғыманың табаны немесе сырғу базисі, сырғыма циркі, сырғымалық дене және сырғымалық жиналымдар (69-сурет).

Ажырау қабырғасы деп жыныс-тар массивінен бөлінген сырғыма бо-йының жалаңаштанған бетін айтады. Сырганау беті (немесе қимадағы сырғанау қисығы) - бұл жыныстар мас-сивіндегі сырғыма массаларының ығы-суы жүретін бет. Біртекті саздарда сыр-ғанаудың қисығы әдетте дөңгелектің доғасына жақын. Сырғымалардың қат-қабаттану жазықтығы, тектоникалық немесе басқа жарықшақтар бойынша ығысуы кезінде сырғанау қисығы күр-делі пішінде түзу, сынықты немесе ирек сызықтары болуы мүмкін. Әдеттө сырғу кезінде жыныстардың ығысуы анық көрсетілген жазық бойынша емес, ол жыныстар зонасын қамтиды немесе жоғарғы қалыңдықты қат-қа-баттағы пластикалық деформация тү-рінде болады. Сырғанау зонасында жыныстар әдетте бұзылған немесе мү-жілген және ылғалдылығы жоғары бо-лады.

Сырғыма табаны деп сырғанау беті мен беткейдің қиылысу сызығын айтады. Беткейдің бір учаскесінде әр түрлі деңгейлерде орналасқан бірне-ше сырғымалар болуы мүмкін. Мұндай сырғымаларды көп ярусты деп атайды. Бұл кезде топырақтық массалардың ығысуы кезектесіп жүруі мүмкін, бұдан сатылы сырғыма пайда болады. Сыр-ғымалық кемер көбінесе жиі беткей жаққа лақтырылады, бұл кезде пайда болған ағыссыз ойыстарда әдетте су толып қалады немесе сырғыманың массаларының жоғары ылғалдылығь байқалады.

Сырғыған жыныстардың массивін сырғыма денесі деп атайды. Оныь басы - сырғыманың жоғарғы бөлі-гі және тілі теменгі бөлігі болады. Сырғыма тереңцігі - беткей бетіне перпендикуляр өлшенетін сырғыма-лық массалардың қалыңдығы. Сыр-ғымалық цирк беткейде пайда бо-латын ойыс, ал сырғыма қабығы немесе жұлынды сызығы дегеніміз беткей жазығының сырғымалық цирк-пен шектелетін доға тәрізді сызық.

Сырғымалардың пайда болужағ-дайлары. Сырғымалардың пайда болу жағдайларының 3 тобы бар:

1) беткейдің пішіні мен биіктігінін
өзгеруі;

беткейді құрайтын жыныстардын құрылымы мен қасиеттерініңөзгеруі;

беткейге түсетін қосымша күш. Бірінші топтың себептеріне беткей-дің толқындар мен ағынды сулармен шайылуы, сонымен қатар жасанды қиықтар жатады. Екінші топқа жыныс-тардың физика-механикалық қасиет-терін нашарлататын процестер - үгілу, жер бетінің жерасты суларымен ыл-ғалдануы, еріген тұздардың сілті-ленуі жөне сүзгіш сулармен жыныс-тың ұсақ түйірлерінің шығарылуы (суффозия). Бұдан басқа (3-топ) сыр-ғымалардың пайда болуы беткейге гидродинамикалық және гидростати-калық қысымның, тұрақты және уақыт-ша техногендік әсерлердің, соны-мен қатар жер сілкінулердің әсерінен болуы мүмкін. Топырақтық массалар-дың қозғалысы әдетте бірнеше жағ-дайларға байланысты болады. Ол ауырлық күші және басқа да күш-тер әсерінен жүреді және жыныс тұ-рақтылығынан жылжымалы ауырлық күшінің жоғары болуы кезінде немесе бар потенциалды беттермен босау зо-насы, тұрақтылығы - тау жыныстары массасының тепе-теңдігі бұзылған жағ-дайда болуы мүмкін, яғни:


1   2   3

69-сурет. Сырғымалардың морфологиялық элементтөрі (А-В) және сырғымалық

жарықшақтардың түрлөрі (Г) (М.К. Рзаева бойынша, 1969) 1 - сырғымалық цирк;

2 - жұлынды бровкасы; 3 - жулынды қабырғасы; 4 - сырғыма басы; 5 - сырғыма тілі;

6-сырғымалық блок; 7 - сырғымалық саты; 8 - сырғымалық ойыс; 9 - сырғымалық

төмпешік; 10- сыргымалық жарықшақтар; 11-сыргымалық ығысудың беті немесө

зонасы; 12- сырғыма денесі; 13- сырганау айнасы; 14 - итермеліжота; 15- сырғыма базисі; 16 - топырақтық қабат; 17 - су (көзі) шығуы; 18 - беткей бетінің бастапқы жағдайы; 19- ығыспаған төрттік түзілімдер; I - жоғарғы жарықшақтар немесе

созылған жарықшақтар; II - бүйірлік немесе үйкеліс жарықшақтар (с - қозғалысы,

- қысылуы, е - сырғанау, f— тұнбаға түсу); III- орталықжарықшақтар немесө қысылу

арықшақтары (g-мүжілген, һ - ашылған); IV - төменгі жарықтары немесе қозғалыс

жарықшақтары (і - шеттік ұзынша)


Мұндағы YJ - беткей мен еңіс бойынша таужыныстардың массала-рының төмен қарай ығысуы бағыт-талған Р ауырлық күшінің қосындысы;

ХА/-таужыныстары массаларының тепе-теңдік қалыпта сақталуға ұмтыл-ған бар немесе блоктанатын сырғанау бетіне перпендикуляр ауырлық күшінің Р қосындысы;

f - жыныстардың бет бойынша немесе босау зонасын І-І бойынша ішкі үйкеліс коэффиценті; С бет бойынша немесе босау зонасында жыныстардың ілініс күші -І-І;

L - бар немесе болжанатын сыр-ғанау бетінің ұзындығы.

Мұндай тепе-теңдік бұзылған жағ-дайда тау жыныстары массасының тез арада немесе ақырын ығысуы. Бұл жағдайда олардың тұрақтылығының коэффициенті бірден аз болады, яғни:
Мұндағы rj - тұрақтылық коэф-фиценті.

69-суретте келтірілген сызба мен теңдеуде әрбір беткей немесе еңіс-тің шегінде міндетті түрде сырғыта-тын күштер болады. Алайда мұндай жағдайларда сырғыманың жүрмеуі де мүмкін, өйткені тау жыныстары мас-сасының тепе-теңцігі бұзылғандығы-ның белгілі себебі және сырғытатын күштердің таралу әсерлері болуы ке-рек.

Сырғыма процестерінің жіктелуі

Сырғымалық процестердің пайда болу сипаты беткейдің геологиялық құ-рылымы мен құрамына, жатыс жағдай-ларына, жыныстардың қасиеттері мен қабаттануына байланысты болады.

Беткейдің геологиялық құрылы-мының ығысу жылдамдыгына жә-не сырғыма пішініне әсері бойынша сырғымалардың келесі түрлерін бөлуге болады:

Біртекті жыныстардағы сырғы-малар (ассеквентті) жыныстардың кон-систенциясының (ылғалдылығының) өзгеруі нәтижесінде пайда болады. Сырғыма қозғалысы төменнен бас-талады, сырғыма денесі толығымен ығысады және сырғымалық кертпеш пайда болады.

Беткей жаққа бұрылған (кон-секвентті) қабырғалар немесе жарық-шақтар бойынша сарғымалар тө-меннөн де, жоғарыдан да басталуы мүмкін. Соңғы жағдайда жыныстар-дың ұнтақталуы, мүжілуі жүреді, кей-де алдын ала геологиялық құрылым-дармен анықталған бет бойынша жы-ныстардың ығысуы тез өтеді және жы-ныстардың қүлауымен бірге жүреді.

3) Әр түрлі құрамды (инсеквентті) жыныстардың сырғанау беті жыныстарды бөлген кездегі сырғымалар, консистенциялық, гидравликалық қы-сылымның немесе жерсілкінулердің өзгерулері нәтижесінде болуы мүм-кін. Сырғымалық дене белгілі бір жоспар мен тереңдік бойынша әр түрлі жылдамдықпен қозғалады, бұ-дан мүжілудің күрделі жүйесі мен жы-ныстардың жарықшақтығы пайда бо-лады.

Сыргымалардың пайда болуы мен қозгалу механизмі бойынша оларды екі топқа бөлуге болады. Бірін-ші топқа бірнеше түптік жыныстарға тән және ығысу зонасындағы олардың жағдайларының өзгеруінен ығысатын жыныстардың бастапқы құрамының салыстырмалы сақталуымен ерекше-ленетін сырғымалар жатады. Екінші топтағы сырғымалар ығысатын жыныс-тардың барлық дерлік құрылымы мен қасиеттері арқылы сипатталады. Мұн-дай сырғымалар әдетте беткі қабат-тарда дамиды.

Аудан бойынша сырғымаларды үл-кен емес (2500 м2), орташа (10000 м2-ге дейін), ірі (20000 м2-ге дейін), өте ірі (100000 /w2-re дейін), дөу (100000 м2) деп бөледі. Жабысудың тереңдігі бо-йынша беттік (3 м аз), ұсақ (5 м), терең емес (10 м дейін), терең (20 м дейін) өте терең (20 м үлкен) сырғымалар болады.

Жоспардағыдағы пішіні бойын-ша сырғымалардың келесі түрлерін бөледі: а) цирк тәрізді; б) фронтальды; в) глетчер тәрізді; г) домаланған; д) қи-сық тәрізді; е) элипсоидты немесе там-шы тәрізді және бұрыштық; ж) анық емес, шекарасыз; з) күрделі, дұрыс емес құрылымды.

Пайда болу уақыты бойынша сыр-ғымалар қәзіргі - қазіргі эрозия ба-зисі кезінде пайда болған, ежелгі -басқа эрозия базисі немесе абразия кезінде қалыптасқан деп бөлінеді. Қа-зіргі сырғымаларды өз кезегінде, жас (белсенді) және көне (тұрақтанған) деп бөледі. Даму фазалары бойынша

белсенді сырғымалар ішінде қозғал-малы, тоқтатылған және аяқталған сыр-ғымалар болады.

Сырғымаларды зерттеудің барлық сатыларында іздеу жұмыстары ке-шенді түрде жүргізіледі, бірақ олар-дың әрекеттері біртіндеп өседі. Сыр-ғымаларды зерттеу негізі үшін ин-женерлік-геологиялық түсірім мате-риалдары қолданылады, ол бастапқы ізденіс жұмыстарда ұсақ масштабта (1 : 100000 - 1 : 25000), ал кейінгілер-де ірірек масштабта (1 : 10000 - 1 : 2000) жүргізіледі. ¥сақ масштабты тү-сірім процесінде сырғымалардың та-ралу учаскелерін жиектеп, олардың құрылымы мен пайда болуының негізгі себептерін зерттейді. Сырғымаларды суреттеу кезінде мынадай кезектестікті ұстаным ретінде қолдану керек:

а)сырғыманыңаты,нөмірі,орналасу жері;

б) сырғыманың тұрған жерінің бағыт-


бағдары, пішіні, еңістігі және биіктігі;

в) сырғыманың базисі (ол неге қо-


сылғаны), оның созылғыштығы;

г) жоспардағы сырғыманың пішіні

мен өлшемі;

д) сырғыма бетінің орташа еңісі;

е) сырғыманың шекаралары (жұ-


лындының қабырғалары, борттары, ті-
лі), олардың жағдайлары (құрғатылған,
үгілген) және жарықшақ өлшемдері,
жуылу іздері немесе беткейдіңжасанды
қисығы.

ж) сырғыманың аудандарының су


жинағыш шекаралары және оның өл-


шемдері;

з) сужиналым ауданы шегінде бет-


кей бетінің бедері (жыра, сай, ор,


суқойма, жарықшақ, жыртылған учао
келердің болуы);

и) сырғыманың бедері мен оның жекелеген элементтері өлшемдері мен бағыт-бағдары;

к) сырғымалардан төмен беткей-дің сипаттамасы, бедердің жағажайы,бечевнигі, терассасы және басқа да элементтерін қоса алғанда;

л) сырғымадағы судың көрінуі (су көздері, саздақтар, көлшіктер, тұрақ-ты және уақытша су ағындары бар жыралары; құрылыс салынған тер-риторияда су құбыры мен канал жүйе-сінің болуы және оның жағдайы);

м) сырғыма және одан тыс шектер-дегі беткейлердегі өсімдік жамылғысы-ның сипаттамасы (өсімдік құрамы және қалыңдығы, деформациялану белгі-лері);

н) сырғымада және оның айнала-сындағы инженерлік құрылымдардың тізімі мен сипаттамасы, деформация-лардың пайда болуы және уақыты, жөндеу жұмыстарының құрамы.

Сыргымалардың дамуының бел-гілері. Қазіргі беткейлер бедерінен сырғымалар анық көрінбейді, бірақ олардың дамуының жиі кездесетін белгілері мыналар: сырғымалардың цирктері, жұлынды қабырғалары, сыр-ғымалардың сатылары, сырғымалық денедегі итермелі жота, ағаштардың қисаюы, құрылыстардың деформация-сы. Жалаңаштану немесе тау түзі-лімдері геологиялық қимасында сыр-ғымалардың ығысу белгілері, сырғыма тимеген жыныстар мен сырғыма де-нелерінде биіктер мен жыныстардың жатьіс жағдайының сәйкес келмеуі бо-лып табылады.

Сырғымаларды зерттеу

Ірі масштабты инженерлік-гео-логиялық түсіру маңызды объек-тілерге әсер ететін немесе сырғы-малық массалардың үлкен көлем-дерінің ығысуының қаупін туғызатын сырғымалардың қарқынды дамуы-ның учаскелерінде жүргізіледі. Түсіру барлау тәжірибелік-сүзгіштік жұмыс-тарымен қатар жүреді, олардың нәти-жесінде сырғымалар шекаралары беткейін құрайтын гидрогеологиялық жағдайлар мен жыныстардың сризи-калық-механикалық қасиеттерін анық-тайды. Инженер-геологтың қатысымен беткейде инструменталды байланыс-қан және топографиялық картаға жыл-жымалардың морфолргиялық эле-менттері, жерасты суларының шы-ғуы, шайылу учаскелері мен беткей қимасы, ірі жарылымдар, жерасты құбыр жолдары мен т.б. маңызды мәліметтері енгізіледі. Түсіру кезінде алдында алынған морфология және сырғымалардың құрылуы туралы мә-ліметтермен толықтырылады, олар-дың беткейдің геологиялық құрылы-мымен, тектоникасымен, гидрогео-логиялық жағдайлармен, беткейдің экспозициясымен, гидро-метеороло-гиялық факторлармен байланысын анықтайды. Бұл мәліметтер сырғыма-лардың дамуының тарихы мен жасын, олардың қазіргі уақытта белсенділігін анықтауға мүмкіндік береді.

Геологиялық құрылымды анықтау, бар және болатын сырғымалық ығы-су зоналарын табу, жерасты сулары деңгейлері мен жыныстардың жоғар-ғы ылғалды зоналарын анықтау үшін зерттеулерге геофизикалық әдістер қолданылады.

Сырғымалық учаскелерде тікқазба-лар мен ұңғымалар сырғыманың бойы-мен орындалады. Түзілімдер тереңдігі сырғыма тереңдігінен үлкен болу ке-рек, өйткені сырғымалық денелердің қалыңдығы, бұзылған және бұзылмаған жыныстардың қасиеттерін және сулы қат-қабаттардың қалындығы мен өза-ра байланыстылығын анықтау керек. Сырғыма беткейінде барланатын тү-зілімдердің орналасу жағдайы, саны және тереңдігі сырғыманың инженер-лік-геологиялық типіне, геологиялық құрылымның күрделілігіне, беткөйдің жалаңаштануына және жобалау саты-сына байланысты болады.

Зертханалық зерттеулер кезін-де беткейдің ығысқан жөне ығыспаған бөліктеріндегі қозғалысқа қарсы тұра-тын жыныстардың тығыздығын анық-тауға ерекше назар аударылады. Бұл мәліметтер тіреуіш қабаттардағы сырғымалардың қысымы мен беткей түрақтылығын есептеу кезінде қолда-нылады.

Сыргыма ауданындағы қурылыс-тарды тургызу мен пайдалану ке-зінде беткейдің деформациясы, жер-асты суларының режимі, қатаю про-цестері, т.б. бақылаулар жүргізіледі. Беткейдегі бақылаулар визуалды және инструменталды болып бөлінеді. Сыр-ғымалардың пайда болуы мен да-муына беткейлердің сулануы әсер ететіндіктен, жауын-шашындық және шаруашылық суларының әрекетіне ар-найы бақылаулар жүргізуге болады және ол сырғымалармен байланысуы керек. Мұндай жағдайларда анықта-латын жайттар:

а) жауын-шашындардың мөлшері,


периодтығы;

б) жыныстардың жербеттік еріген,

жауындық және шаруашылық сула-


рымен суланған қарқындылығы мен
тереңцігі;

в) жазықтық шайылу мен әрбір бет-


кейдің дамуы;

г) беткей жыныстарының құрғаты-

луына ылғалданудың, құрғаудың және


қатаюдың әсері;

д) жыныстар ылғалдылығының уа-


қыт бойынша өзгеруі (маусымдық, жыл-


дық).

Аспаптың геодезиялық бақы-лаулар қурамына беткей бетіне, ғи-мараттар мен құрылыстарға орнатыл-ған арнайы маркалардыңжәне маяктар жағдайларының пландық-биіктік нақ-ты өлшеулері және стереофотограм-материялық түсірімдерді жүргізу кі-реді. Әрбір зерттелетін сырғыма үшін қозғалмайтын беткейлерде бастапқы үш реппер орнатылады (үштен аз болмау керек). Геодезиялық бақы-лаулар жүргізуі үштен кем болмауы керек, ал керек жағдайларда қарқынды қозғалыстарды жиі тексеруге болады. Жармалардағы маркалар саны және олардың арасындағы қа-шықтығы сырғымалардың өлшемі мен пішіндеріне, сонымен қатар қо-йылған міндеттерге байланысты: ығы-судың бар немесе жоқтығын анық-тау үшін 2-3 марка жеткілікті, ал сыр-ғымалық процестерді жете зерттеу үшін маркаларды бір-бірінен 10-40 м аралығында орнату керек. Әрбір уа-қытша жармалардағы сырғыма са-тысына 2-3 маркалар болу керек. Алынған деректерді негізгө ала оты-рып, беткейдегі жаңа жылжымалар-дың уақыты, жылдамдығы мен қарқын-дылығы бойынша болжам жасайды.

Сырғымаларды зерттеу кезін-дегі визуалды бақылаулар міндет-теріне жатады:

а) ығысудың болуы және егер олар


мүмкін болса мөлшерін орнату;

б) сырғымалардың ауданы мен ше-

караларын анықтау;

в) сырғымалардың типі мен қасиет-

терін, жыныстардың жағдайы мен


олардың суға қанығу дәрежесін анық-
тау керек;

г) сырғымалардың жеке бөлікте-


рінің деформациясының және ондағы


құрылыстардың сипатын, ығысу нә-
тижесінде жербеті сулары мен гид-
рогеологиялық жағдайының өзгеруін
анықтау;

е) сырғыманы ығысуға әкелген процестер мен құбылыстарды анық-тау, сырғымада және оған жақын ор-наласқан құрылыстарда орналасқан деформациялар мен бұзылыстардың қауіптілік дәрежесін табу;

д) сырғыманың ығысуын туғыз-ған, одан кейін болатын процестер мен құбылыстарды анықтау, сонымен қатар олардың арасындағы өзара бай-ланыстың сипаттамасын табу;

Сыргымаларга қарсы күрес шаралары

Сырмаларға қарсы шаралар бет-кейдің деформациясының себептерін табуға бағытталған болу керек. Бұл шаралар пассивті және активті болып бөлінеді. Пассивтілерге сырғыма учас-келері шегінде олардың тұрақтылығын төмендететін жұмыстар - беткейді қию, құрылымдарды тұрғызу, реттік ағынды реттеу, әсімдіктерді жою, жерді жырту, т.б. рұқсат етілмейді.

Екінше топқа жататындар:

1) сырғыманың дамуына әкеле-
тін процестердің әлсізденуі немесе
жойылуына қарсы шаралар (беткей-
ді толқындар немесе ағын сулармен
шайылудан қорғау, жербеті және грунт
суларынан қорғау, жер астында су дең-
гейі төмендеуін дренаждау және т.б.);

жыныстардың ығысуына қарсы шаралар (тіреуіш қабаттарды тұрғызу);

жыныстардың қозғалысқа қарсы тұратындығын жоғарылату шаралары (цементтеу, силикаттау және басқа да тұрақтау әдістері);

2) сырғымалық массаларды тұрақ-ты жыныстарға дейін түсіру беткей-лерді қауіпсіз еңістерге дейін тегістеу.

Әдебиеттер

Арцев А.И. Инженерно-геологические и гидрогеологические исследование для водоснабжения и водоотведения. - М.: Недра, 1979.

Богомолов Г.В. Гидрогөология с основами инженерной гөологии. - М., 1962.

Бондарик Г.К. Методика инженерно- геологических исследований. - М.: Недра, 1986.

Бондарик Г.К. Общая теория инженерной ( физической) геологии. - М.: Недра,1981.

Бондарик Г.К. Основы теории изменчивости инженерно - геологических свойств горных пород. - М.: Недра,1971.-272с.

Грунты. Классификация. ГОСТ25100-95. - М.: Издательство стандартов,1995.

Геохимия окружающей среды. //Подред. Ю. Е. Сает, Б. А. Равич, Е. П. Янин др. - М.: Недра,1981.

Денисов Н.Я. Инженерная геология. - М. : Гос. Изд-во лит. По строительству, архитектуре и строй-материалам,1960. - 404 с.

Дружинин М.К. Основы инженерной геологии. - М.: Недра,1969 г.


Завалей В.А. Пойски и разведка подземных вод. Учебник. Алматы: КазНТУ, 2002. -258 стр.

Золотарев Г.С. Инженерная геодинамика. - М.: Изд-во МГУ, 1983 г.

Золотарев Г.С. Учебное пособие по инженерной геологии. - М.: Изд-во МГУ, 1990 г.

Инструкция по инженерно-геологическим изысканиям для линейного стройтельства СН234-62-М., 1963 г.

Карпышев Е.С. Руководства по инженерно-геологическим изыскания для гидротехнического строй-тельства. - М.: Энергия, 1976 г.

Карпышев Е.С. Молоков Л. А. И др. Инженерно- геологические изыскания (справочное пособие) -М.: Недра, 1989 г.

Климентов П.П. Кононов В. М. Методика гидрогеологических исследований М: Высшая школа, 1989 г.

Кожназаров А.Д . Инженерная геодинамика. - Алматы, 2005.

Кожназаров А.Д . Инженерная геология. - Алматы, 2004.

Кожназаров А.Д . Инженерлік геодинамика. - Алматы, 2004.

Коломенский Н.В. Общая методика инженерно- геологических исследований. - М.: Недра, 1968 г.

Коломенский Н.В. Специальная методика инженерно-геологических исследований. - М.: Недра, 1969 г.

Комаров И.С., Бондарик Г.К. Полевые методы инженерно-геологических исследований. - М.: Не-дра, 1967 г.

Ломтадзе В.Д . Специальная инженерная геология. - Л.: Недра, 1977 г.

Ломтадзе В. Д . Инженерная геология. Инженерная петрология. - Л.: Недра, 1984 г.

Ломтадзе В.Д . Инжанарная геология. Инженерная геодинамика. - Л.: Недра, 1977 г.

Ломтадзе В.Д. Инженерная геология месторождений полезных ископаемых. - Л.: Недра, 1986г.

Молоков Л.А. Взаимодействие инженерных сооружений с геологической средой, - М.: Недра, 1988 г.

Панюков П.Н. Инженерная геология. - М.: Недра, 1978 г.

Попов И.В. Инженерная геология СССР,ч.1 - М.: МГУ, 1961 г.

Попов И.В. Инженерная геология. - М.: МГУ, 1959 г.

Рекомендации по производству инженерно - геологической разведки. - М.: Стройиздат, 1975 г.

Саваренский Ф. П. Инженерная геология. - М. - Л.: ОНТИНКТПСССР, 1937 г.

Сергеев Е.М. Инженерная геология. - М.: МГУ, 1978 г.

Солодухин М. А. Инженерно- геологические изыскания для промышленного и гражданского строи-тельства. -1979 г.

Справочник инженерной геологии./ Под. Ред. Чуринова М, В. - М.: Недра, 1981 г.

Теоретические основы инженерной геологии (геологические основы). Под. ред. Акад. Е.М. Сергее-ва.-М.: Недра, 1985 г.

Теоретические основы инженерной геологии (физико - химические основы). Под. ред. Акад. Е.М. Сергеева. - М.: Недра, 1985 г.

Теоретические основы инженерной геологии (социально - экономические аспекты). Под. ред. Акад. Е.М. Сергеева. - М.: Недра, 1985 г.

Указания по проектированию зөмляного полотна железных и авто-дорогСН-449-72. - М., 1973 г.

Чаповский Е. Г. Инженерная геология. - М.: Высшая школа, 1975 г.




Достарыңызбен бөлісу:




©g.engime.org 2020
әкімшілігінің қараңыз

    Басты бет
Сабақтың тақырыбы
Сабақтың мақсаты
ғылым министрлігі
Жұмыс бағдарламасы
рсетілетін қызмет
Жалпы ережелер
бекіту туралы
қызмет стандарты
туралы хабарландыру
Сабақ тақырыбы
Әдістемелік кешені
Қазақстан республикасы
республикасы білім
титулдық парағы
білім беретін
Сабақ жоспары
Қазақстан облысы
Конкурс туралы
Қазақстан республикасының
жылдарға арналған
мемлекеттік әкімшілік
бойынша оқыту
біліктілік талаптары
Республикасының білім
қойылатын жалпы
мемлекеттік қызметшілері
жалпы біліктілік
жұмыс істеу
ткізу туралы
қатысушыларға қойылатын
қағидаларын бекіту
қатысушыларына арналған
ортақ біліктілік
мамандығы бойынша
денсаулық сақтау
арналған ортақ
конкурс қатысушыларына
пәнінің мұғалімі
Мектепке дейінгі
бағдарламасының титулдық
Республикасы кіметінің
біліктілік талаптар
жұмыспен қамту
мамандығына арналған
мемлекеттік мекемесі
Бастауыш сынып
Республикасы білім
жалпы білім
Конкурс ткізу
мектепке дейінгі
облысы бойынша