Слайд 2
Суффозия наблюдается на склонах и откосах, когда они
дренируют пески, содержащие подземные воды. В результате длительного развития
суффозионного процесса происходит разрыхление песчаного слоя у самого выхода фильтрационного потока на склон, там, где гидравлический градиент характеризуется высокими значениями. В результате этого может произойти обрушение вышележащих пород.
Слайд 3
Суффозия часто развивается в трещиноватых скальных или полускальных
породах при выносе заполнителя из трещин и карстовых полостей.
В
глинистых породах, не имеющих крупных сообщающихся друг с другом пор, размыв породы может происходить по трещинам выветривания или по ходам землеройных животных
Слайд 4
Условия и факторы развития
механической суффозии
1) наличие водоносного песка
определенной неоднородности
Суффозия развивается преимущественно в породах, у которых
коэффициент неоднородности гранулометрического состава Сu = Кн = d60 / d10 > 20
2) наличие фильтрационного потока в песке
Гидравлический градиент J > 5
3) наличие среды, в которой может аккумулироваться выносимая водой мелкозернистая песчаная масса
Определяющий фактор – энергия водного фильтрационного потока
Слайд 5
Для определения начальной скорости потока, при которой начинается
суффозия, используют
формулу Зихарда:
где Кф - коэффициент фильтрации
породы, м/с
Для определения критических градиентов фильтрационного потока используют формулы
К. Терцаги и Е.А. Замарина:
Iкр = (ρm – 1)(1 – n);
Iкр = (ρm – 1)(1 – n) + 0,5n;
где ρm – плотность минеральных зерен песка, г/см3;
n – пористость грунта, д.ед.
Слайд 6
Чем больше неоднородность породы, тем при меньших градиентах
начинается суффозия
Слайд 7
Анализ зависимости В.С. Истоминой дает возможность сделать следующие выводы:
А) суффозия
может возникнуть при градиенте
J
песках со степенью неоднородности Kн > 10;
Б) наиболее опасными являются значения гидравлического градиента J > 1,0, при которых суффозия может возникнуть и в однородных песках при Kн < 3;
В) суффозия практически не возникает при градиенте J < 0,2-0,3.
Слайд 8
Критические скорости и критические градиенты фильтрации для песков
разной зернистости
(по И.Ф. Володько)
Слайд 9
Возможность развития суффозионного выноса из одного слоя песка
с диаметром частиц d60 в соседний слой песка с
диаметром частиц D60 оценивается через критическую скорость воды Vкр по эмпирической формуле Л.И. Козловой:
Vкр = 0,26 d602 (1 + 1000 × (d602 / D602))
Слайд 10
Влияние хозяйственной деятельности на развитие суффозионных процессов
1) Эксплуатация
подземных вод
вокруг скважин, из которых долго и при больших
понижениях ведется откачка подземных вод, создаются высокие гидравлические градиенты, способствующие развитию процессов суффозии
2) Длительные и с большими понижениями откачки воды из различных открытых и подземных выемок
3) Быстрая сработка уровня воды водохранилищ
4) Утечки из водонесущих коммуникаций
могут привести к появлению потока подземных вод в неводонасыщенных суффозионно неустойчивых породах; увеличению скорости потока подземных вод
Слайд 11
Суффозионные проявления
Конусы суффозионного выноса
Суффозионные ниши
Слайд 12
Последствия суффозионного выноса
Суффозионные оседания
и провалы
Слайд 13
Последствия развития суффозионных процессов
1) Увеличение водопроницаемости горных пород
→ увеличение водопритоков в строительные котлованы и подземные горные
выработки
2) Нарушение работы дренажей и фильтров за счет кольматации
3) Разуплотнение горных пород, образование ослабленных зон, нарушение устойчивости склонов, возникновение оползней
4) Оседания и провалы земной поверхности. Суффозионные проявления в основании инженерных сооружений приводят к их значительным и неравномерным осадкам, потере устойчивости, вплоть до разрушения
Слайд 14
Последствия суффозионного выноса
Слайд 15
Последствия суффозионного выноса
Обрушение жилого здания
в результате развития
суффозионного
процесса,
вызванного закрытым
фильтрационным выносом
песчаного материала
в строящийся
подземный коллектор
Слайд 16
Последствия суффозионного выноса
Слайд 17
Последствия суффозионного выноса
Слайд 18
Инженерно-геологические исследования
А) оценить неоднородность гранулометрического состава пород, вызывающих сомнение
в их фильтрационной устойчивости;
Б) оценить возможные гидравлические условия фильтрационного потока,
его скорости и градиенты;
В) выявить наличие условий для выноса мелких частиц