Название реферата: Оценка инженерно-геологических условий восточного Казахстана
Раздел: Геология, гидрология и геодезия
Скачано с сайта: www.refsru.com
Дата размещения: 16.08.2012

Оценка инженерно-геологических условий восточного Казахстана

Содержание

Введение

1. Физико-географическая характеристика региона

2. Инженерно-геологическая характеристика пород

3. Гидрогеологические условия

4. Современные геологические процессы и явления

Заключение

Список литературы

Введение

Целью данной курсовой работы является изучение оценки инженерно-геологических условий восточного Казахстана. Инженерная геология – наука о свойствах грунтов и оснований нефтегазовых сооружений. Инженерная геология изучает условие инженерного освоения и преобразования геологической среды, а также решает практические вопросы, возникающие при проектировании и строительстве всевозможных сооружений, а также при выполнении горных работ при разработке месторождений

Основная задача инженерной геологии – прогноз изменения природных условий, в связи с инженерно-хозяйственной деятельностью человека.

Инженерная геология включает в себя 3 самостоятельных направления:

1) грунтоведение – изучает свойство горных пород, в зависимости от их состава и структурно-текстурных особенностей;

2) инженерная геодинамика – изучает природные и антропогенные геологические процессы и явления;

3) региональная инженерная геология – занимается изучением геологической среды определённого региона.

Основной целью курсовой работы является оценка инженерно- геологических условий восточного Казахстана.

Описываемая территория в административном отношении входит состав Алма-Атинской, Талды-Курганской, Целиноградской, Карагандинской, Джезказганской, Кокчетавской, Тургайской и частично Актюбинской, Кзыл-Ординской, Джамбульской, Кустанайской, Семипалатинской, Восточно-Казахстанской и Северо-Казахстанской областей Казахстана. Общая площадь ее более 1450 тыс. км2. Она характеризуется разнообразием полезных ископаемых, на базе которых широко развита горнодобывающая промышленность. Сюда входит рудный Алтай с его полиметаллами, Центральный Казахстан с комплексом полезных ископаемых: углем (Караганда, Экибастуз), медью (Джезказган, Коунрад и др.), химическим сырьем, полиметаллами, редкими и рассеянными элементами и т. д., Тургайский прогиб с алюминиевым сырьем (Амангельдинская группа) и разрабатываемыми солями Приаралья.

Рис.1 Схема инженерно-геологического районирования (составил В.И. Дмитровский по материалам Н. Ф. Колотнлина)

Инженерно-геологические регионы первого порядка -1-Орогоенный пояс Казахстана. 2-Казахский щит; 3-Туранская плита. Инженерно-геологические регионы второго порядка:Северо-Тяньшанский; 2 — Чингиз-Тарбагатайский. 3- Джунгарский; 4 — Алтайский: 5 — Иртыш-Зайсанский; 6 — Алаколь-Балхашский; 7 — Кокчетав-Улутауский 8 — Центрально-Казахстанский; 9— Тургайский; 10 — границы регионов первого порядка; 11 — границы регионов второго порядка; 12 — границы инженерно-геологических областей. Кружками обозначены инженерно-геологические области

Большое значение в экономике описываемой территории имеют водные ресурсы, используемые в энергетических и транспортных целях, а также как основной источник водоснабжения, обводнения и орошения земель. Поверхностные водные ресурсы распределены по территории неравномерно. Местный сток рек может удовлетворить современную потребность только в южных и юго-восточных районах. Центральная же часть Казахстана и Тургайский регион уже сейчас требуют переброски части стока сибирских рек. Построенный канал Иртыш — Караганда обеспечил водой промышленность, сельское хозяйство и население Карагандинского промышленного района. Дальнейшее его продолжение на юго-запад решит проблему водообеспеченности Джезказганского и Атасуйского промышленных районов.

Рис. 2. Обзорная карта Казахстана

1 — территория, описанная в 6 томе монографии «Инженерная геология СССР»; 2 — территория, покрытая инженерно-геологической съемкой среднего масштаба; 3 — территория, покрытая инженерно-Геологической съемкой крупного масштаба; 4 — черная металлургия ; 5 — металлургия меди; 6 — производство синтетического каучука: 7 — производство цемента; 8 — производство строй. материалов; 9 — каменный уголь; 10—медные руды 11 — железные руды 12-марганцевые руды 13-золото 14-алюмин.руды15 — полиметаллические руды; 16 — поваренная соль; 17 — глауберова соль (стрелка вниз — полэеинпи добычя. стрелки иверх — открытая добыча); 18 — маглстральиый канал Иртыш — Караганда; /9 — проектируемые магистральные каналы; 20 — проектируемые нодоряспределнтельные каналы; 21 ~- направление переброски поверх. вод; 22 — плотины существующие; 23 — плотины проектируемые; 24 — границы территорий, описанных я разных томах монографии «Инженерная геология СССР», 35 — столица 26-областные центры 27-пром.центры

1. Физико-географическая характеристика

инженерный геологический порода казахстан

Алтайский инженерно-геологический регион расположен в пределах крайней восточной части территории Казахстана (правобережье р. Иртыш) и охватывает низкогорье Рудного Алтая высокогорье и среднегорье Южного Алтая, разделенные между собой межгорной Нарымо-Бухтарминской впадиной. Северо-восточной и юго-западной границами региона являются зоны смятия (региональные тектонические разломы) — Северо-Восточная и Иртышская. В административном отношении описываемый регион относится к Восточно-Казахстанской области Казахстана.

Кроме горнодобывающей сравнительно широким распространением пользуются промышленность строительных материалов, легкая и пищевая промышленность, машиностроение и сельское хозяйство. Наиболее крупные объекты расположены главным образом в областные центрам и столице Казахстана Алма-Ате.

Большое значение в экономике описываемом территории имеют водные ресурсы, используемые в энергетических и транспортных целях, а также как основной источник водоснабжения, обводнения и орошения земель. Поверхностные водные ресурсы распределены по территории неравномерно. Местный сток рек может удовлетворить современную потребность только в южных и юго-восточных районах. Центральная же часть Казахстана и Тургайский регион уже сейчас требуют переброски части стока сибирских рек. Построенный канал Иртыш — Караганда обеспечил кодом промышленность, сельское хозяйство и население Карагандинского промышленного района. Дальнейшее его продолжение на юго-запад решит проблему водообеспеченности Джезказганского и Атасуйского промышленных районов.

На реках Казахстана построены крупные водохранилища: Бухтар-минское на Иртыше, Калчагайскос на Или, Самаркандское на р. Нура и т. п. Предусматривается ряд водохранилищ па крупных и малых реках с целью комплексного использования полных ресурсов как для энергетических целей, так и для орошения и водоснабжения. В горных районах, где реки имеют большие уклоны русел, создаются благоприятные условия для сооружения гидроэлектростанций.

На юго-востоке Казахстана особую роль играют подземные воды, которые рассматриваются как наиболее ценное полезное ископаемое. К артезианским бассейнам здесь приурочены большие запасы подземных вод, пригодных для водоснабжения, орошения земель и обводнения пастбищ. Уже сейчас эти коды широко используют в народном хозяйстве. Большинство городов и крупных населенных пунктов перешли на водоснабжение за счет подземных вод.

Существенную роль играют минеральные воды, на базе которых построены широкоизвестные курорты: Копал-Араган, Алма-Арасан, Рахмановские ключи и т. п. По запасам минеральных вод описываемая территория занимает первое место в Казахстане. При проведении гидрогеологических работ появляются новые минеральные воды в различных районах

Бурный рост промышленности исельского хозяйства потребует значительных региональных и детальных инженерно-геологических исследований, направленных как для обоснования строительства городоп, населенных пунктов, промышленных объектов, так и для строительства гидротехнических сооружений. Инженерно-геологические исследования будут проводиться в разнообразных, иногда очень сложных условиях. Широкое развитие просадочных грунтов в равнинных районах, селей, оползней, осыпей и обвалов в горах предопределяет характер и направление этих работ.

В инженерно-геологическом отношении территория изучена слабо. Первые работы были связаны с проектированием водохранилищ, строительством железных и автомобильных дорог, строительством городов и отдельных объектов, расположенных в различных областях Юго-Восточного и Центрального Казахстана.

2. Инженерно геологическая характеристика региона

Геологическое строение региона отличается значительной контрастностью и неоднородностью. В пределах его территории характерно чередование крупных и мелких участков с простыми пологими складками слабо измененных пород с участками распространения интенсивно смятых, рассланцованных и сильнометаморфизованных пород. В тектоническом отношении Алтайский регион отчетливо подразделяется на каледонский, раннегерцинский, позднегерцинский и альпийский геолого-структурные этажи.

Характерная особенность пород каледонского геолого-структурного этажа — их смятие до плойчатости и метаморфизм до стадии крис- таллических сланцев. Отложения раннегерцинского геолого-струк- турного этажа в антиклинорных структурах в основном осадочно-вул- каногенные. Синклинории сложены преимущественно терригенными образованиями. Отложения позднегерцинского геолого-структурного этажа представлены эффузивными и осадочными породами и сохрани- лись лишь в пределах отдельных грабенообразных синклиналей. Аль- пийские депрессии (Лениногорская, Нарымская и другие) выполнены кайнозойскими рыхлообломочными образованиями, имеющими преиму- щественно горизонтальное залегание.

Каледонский геолого-структурный этаж.

Этаж сложен отложениями метаморфическом формации (средний кембрий, а в пределах антиклинальных структур и ордовик) и верхне-терригенной формации (силур).

Метаморфическая формация по типу и степени метаморфизма пород подразделяется на два геолого-генетических комплекса — кристаллических сланцев и зеленосланцевый.

Комплекс кристаллических сланцев распространен преимущественно в пределах Курчумской горст-антиклинали Южного Алтая и сформирован под воздействием процессов регионального метаморфизма среднекембрийских вулканогенно-осадочных образований. Отложения комплекса обычно в значительной степени рассланцованы и разбиты в обнажениях сетью трещин различного генезиса. Они характеризуются сравнительно высокими прочностными свойствами. Для массивных и менее выветрелых разностей амфиболитов района Бухтарминской ГЭС временное сопротивление сжатию достигает 1100-10 Па.

Отложения зеленосланцевого комплекса и первичном виде представляли собой песчано-глинистые образования, измененные позже при формировании зон динамометаморфизма. Они вскрываются редкими обнажениями в пределах антиклинальных структур Рудного Алтая. Текстура их сланцеватая, полосчатая, с поверхности они интенсивно разбиты трещинами различного генезиса, что в значительной степени снижает их прочностные свойства. По данным испытаний физико-механических свойств кристаллических мраморизованных известняков района Шемонаихи установлено, что даже монолитные их разности имеют предел прочности при сжатии порядка 620*10 – 890*10 Па при объемной массе 2,7 г/см3. Известняки массивной структуры, белой и светло-серой окраски, слабовыветрелые с мощностью зоны выветривания не более 0,2 м, содержат до 54% СаО.

Отложения верхнетерригенной формации распространены преимущественно в пределах Южного Алтая (бассейны рек Кабы, Кара-Кабы, Мараленок, Байберды и пос. Каток-Карагай) и представлены переслаивающимися алевролитами, глинистыми сланцами, кварц-полевошпатовыми песчаниками с зернами различной крупности и глинистыми известняками.

Раннегерцинский геолого-структурный этаж

Отложения этажа имеют исключительно широкое распространение во всех основных структура региона. Они слагают следующие инженерно-геологические формации: карбонатно-терригенную (нижний девон), эффузивно-осадочную (средний девон) и терригенную (средним девон живетский ярус и нижний карбон, визейский ярус).

Отложения карбонатно-терригенной формации распространены в крайней северо-восточной части Южного Алтая. Прочностные свойства пород песчано-сланцевого комплекса находятся в прямой зависимости от степени их выветрелости. По относительно сохранным образцам глинистых сланцев получены значения временного сопротивления сжатию в среднем 1810*10 Па при экстремальных значениях 1375*10 — 2440*10 Па. Прочностные свойства выветрелых, трещиноватых глинистых сланцев в среднем составили Rсж= 255*10 Па при экстремальных значениях показателя от 245*10 до 510*10 Па. Объемная масса глинистых сланцев в том и другом случае 2,6 г/см3. Отложения карбонатного инженерно-геологического комплекса сравнительно хорошо выдержаны по простиранию и характеризуются относительно однородным литолого-петрографическим составом. Физико-механические свойства пород комплекса также весьма однообразные. Объемная масса известняков изменяется от 2,64 до 2,69 г/см3, составляя в среднем 2,47 г/см3. Временное сопротивление сжатию 180*10 – 550*10 Па (в среднем 372*10 Па). Известняки преимущественно серые, темно-серые, массивной и массивно-сланцевой текстуры.

Отложения эффузивно-осадочной формации весьма широко представлены в пределах почти всей территории региона.

Кварцевые альбитофиры (район г. Зыряновска) очень плотные, светло-серого до темно-серого цвета, массивной текстуры, порфировой структуры с содержанием кварца 60—70% и кислого плагиоклаза 2,5—0%. Характеризуются следующими показателями физико-механических свойств: объемная масса 2,61—2,97 г/см3, пористость 0—2,0%, водопоглощение 0,05—3,26, временное сопротивление сжатию в сухом состоянии 1014*10—3889*10 Па, в водонасыщенном состоянии 808*10—2840*10 Па. Средние значения временного сопротивления сжатию составляют соответственно 1930*10 и 1150*10 Па.

Кварцевые альбит-порфиры (район г. Лениногорска) серовато-коричневого цвета порфировой структуры, со скрытокристаллической основной массой, в обнажениях разбиты трещинами на неправильные угловатые отдельности. Мощность выветрелой зоны составляет от 0,2 до 5,0 м. Объемная масса 2.54—2,63 г/см3, плотность 2,64—2,71 г/см3, пористость 1.5—4,2%, водопоглощение 0,4—2,4. Временное сопротивление сжатию сухого образца 1155*10—2136*10 Па, водонасыщенного образца 1069*10—2130*10 Па.

Кварцевые порфиры (район пос. Каменевка) серого и темно-серого цвета, плотные. Порфировые выделения представлены кварцем и полевым шпатом. Объемная масса 2,81 г/см3, пористость 3,0%, временное сопротивление сжатию 1480*10 Па.

Рис.3 . Схематическая карта распространения отложений эффузивно-осадочной формации (D 2) и палеогеографической обстановки условий их формирования:

1-лавы, 2-кварциты,3-песчаники 4-базальные конгломераты 5-глинистые известняки 6-известняки 7-алевролиты 8-равнина холмистая 9-шельфовая зона 10-вулканы 11-границы распространения отложений формаций 12- границы распространения палеогеографических областей

Диабазовые порфиры (район пос. Каменевка) макроскопически представлены зернистыми породами темно-зеленого цвета, порфировой структуры. Объемная масса 2.78 г/см3, пористость 2,10%, временное сопротивление сжатию 1055*10 Па.

Кварцевые альбитофиры (район г. Шемонаиха) от светло-серого до буровато-зеленого цвета, порфировой структуры. Объемная масса 2,44—2,61 г/см3, плотность 2,66—2,75 г/см3, пористость 1,13—11,20%, водопоглощение 0,1 —1,36, временное сопротивление сжатию 1050*10— 1432*10 Па. Породы в значительной степени микротрещиноваты.

Отложения терригенной формации распространены в районе междуречья Ульба—Бухтарма, по правобережью Бухтарминского водохранилища и в других участках. Физико-механические свойства пород терригенной формации находятся в тесной взаимосвязи с их литолого-петрографическим составом и условиями залегания. Некоторые показатели свойств известняков приведены в табл.

Породы | Пористость n, % | Временное сопротивление сжатию в водонасыщенном состоянииRсж, Па
Массивные известняки(D2) | 0,4-0,8 | 70010 - 127810
Слоистые известняки окремненные (C1 t2) | 0,8-2,2 | 117010 -164010
Массивные известняки (C1 t2) |  | 100010 - 148010
Известняки крупнозернистые мраморизованные(C1 v1) |  | 156010

.

Известняки в местах их естественных обнажении часто закарстованы. Поверхность известняков покрыта каррами до нескольких метров в поперечнике и глубиной до 2 м. Некарбонатные породы на 78—80% состоят из тонкообломочного материала, представленного главным образом кварцем и полевым шпатом. Окатанность зерен хорошая. Заполнитель карбонатно-глинистый. В естественных обнажениях породы в значительной степени выветрелые. Мощность выветрелой зоны по величине удельного водопоглощения (>0,01 л/мин) достигает на склонах отдельных возвышенностей 10—50 м. Временное сопротивление сжатию выветрелых пород не превышает 400*10—600*10 Па (песчаник).

Интрузивная формация

В геологической истории региона магматические процессы играли весьма существенную роль. Интрузивная деятельность, многократно возобновлявшаяся на протяжении палеозоя, обусловила формирование многочисленных массивов интрузивных пород, различных по мощности, простиранию и петрографическому составу (рис.4 ).

Рис.4 Схематическая карта распространения пород интрузивной формации

1-образования позднекаледонского интрузивного комплекса 2- образования тельбесского интрузивного комплекса 3- образования змеиногорского интрузивного комплекса 4- образования кальбинского интрузивного комплекса 5- границы распространения пород различных интрузивного комплексов

Анализ материалов позволяет в настоящее время выделить в пределах региона ряд интрузивных комплексов, различающихся последовательностью их формирования.

Тельбесский (среднедевонский) интрузивный комплекс представлен гранодиоритами и гранитами светло-серого или розового цвета средне-зернистой до крупнозернистой структуры.

Змеиногорский интрузивный комплекс включает габброиды, слагающие самостоятельные небольшие интрузии, и разнообразные грани-тоиды. слагающие относительно крупные массивы.

Калбинский интрузивный комплекс представлен преимущественно биотитовыми, реже роговообманково-биотитовыми гранитами. В обнажениях породы имеют четкую матрацевидную, реже округлоглыбовую отдельность. Структура пород крупно-, реже среднезернистая.

Лениногорский интрузивный комплекс объединяет несколько инт-рузивных массивов, сложенных аляскитовыми лейкократовыми и двуслюдистыми гранитами и кварцевыми сиенитами.

Наиболее высокими прочностными свойствами и лучшей сохранностью среди пород интрузивной формации отличаются основные породы змениогорского интрузивного комплекса. Так, величина временного сопротивления сжатию габброидных пород после 25 циклов замораживания, по данным изысканий на площадках Усть-Каменогорской и Бухтарминской ГЭС, составляет в сухом состоянии 1090*10—1915*10 Па. В водонасыщенном состоянии показатели временного сопротивления сжатию снижаются в среднем на 30%. Величина коэффициента сдвига этих пород от 0,7 до 0,75. Временное сопротивление сжатию интенсивно выветрелых и малонитизированных пород составляет 263*10—240*10 Па. По результатам многочисленных опытных нагнетаний (Иртышский ГЭС) средняя величина удельного водопоглощення габбро составляет 0,08 л/мин при максимальных значениях, не превышающих 1,75 л/мин.

Альпийский геолого-структурный этаж

Этаж сформировался в результате частичной или полной переработки поверхности эпигерцинской платформы в течение мезозоя и кайнозоя, и представлен образованиями формации поверхностных отложений. В соответствии со схемой новейшей тектоники Восточного Казахстана в пределах Алтайского региона выделяются участки устойчивых интенсивных поднятии с суммарной амплитудой, достигающем более 3000 м, и участки относительных опускании с амплитудами порядка 500 м. Новейшие тектонические движения различного знака (поднятия и опускания) и различном степени интенсивности явились одним из решающих факторов формирования осадков формации поверхностных отложении, определяющих их условия залегания, мощность и вещественный состав. Отложения формации в пределах региона распространены локально и приурочены и преимущественно к долинам рек и депрессиям палеозойского фундамента; на остальной территории они перекрывают относительно маломощным прерывистым чехлом породы коренной основы и представлены широким комплексом литолого-генетических разностей пород от грубых валунно-галечных ледниковых и аллювиально-пролювиальных образований до тонкодисперсных озерных глин.

Геолого-генетический комплекс озерно-аллювиальных отложений палеоген-неоген-четвертичного возраста выделяется в пределах небольших по площади участков, приуроченных к депрессиям палеозойского фундамента, и слагает реликты древних аккумулятивных равнин.

В Южном Алтае отложения описываемого комплекса вскрываются на абсолютных отметках от 400 до 2400 м. Наиболее древние образования комплекса распространены в уроч. Карой и представлены пестроцветными каолиноподобными глинами палеогеновою возраста мощностью до 30—50 м. Более молодые, по-видимому, верхнеэоценовые осадки представлены валунно-галечно-песчаными образованиями и прослеживаются на абсолютных отметках 1200—1600 м вдоль северных окраин Зайсанской впадины.

3. Гидрогеологические условия

В пределах региона почти повсеместно распространены подземные воды трещинного и трещинно-жильного типа, связанные с отложениями складчатого палеозойского фундамента, и грунтовые воды порового типа, связанные с кайнозойскими рыхлообломочными образованиями поверхностных отложений. В отдельных межгорных впадинах локально распространены напорные порово-пластовые воды. Трещинные и трещинно-жильные подземные воды приурочены к зоне открытой трещиноватости скальных пород. Мощность трещиноватой зоны их обычно не превышает 70—80 м. Глубина залегания подземных вод изменяется в очень широких пределах в зависимости от рельефа местности. Питание подземных вод осуществляется преимущественно за счет атмосферных осадков и поэтому режим их тесно взаимосвязан с ландшафтно-климатической зональностью территории региона. Максимальные уровни подземных вод с некоторым запозданием соответствуют периодам весеннего снеготаяния и выпадения атмосферных осадков, при этом амплитуды колебания уровня обычно не превышают 1,5—3 м. Разгрузка подземных вод происходит в понижениях рельефа, реже на склонах и в бортах долин в виде родников и мочажин. Расходы родников составляют в среднем 0,1—5 л/с и только в пределах зон тектонических разломов расходы источников достигают до 30 л/с. Подземные воды преимущественно пресные и ультрапресные с минерализацией от 0,1 до 0,8 г/л. Ультрапресные воды с минерализацией, не превышающей 0,5 г/л, обычно обладают слабой углекислой агрессивностью по отношению к бетонным конструкциям инженерных сооружений.

Подземные воды порового типа связаны с толщами рыхлообломочных образований кайнозоя. В озерно-аллювиалъных отложениях палеоген-неоген-четвертичного возраста подземные воды развиты спорадически в пределах небольших по площади участков реликтов древних аккумулятивных равнин и в межгорных впадинах. В площадном отношении водовмещающие слои здесь обычно не выдержаны и часто замещаются глинистыми водоупорными породами. Мощность водоносных прослоев изменяется в пределах от 2 до 7—8 м. Местами вскрывается до 5—6 водоносных прослоев. Воды зачастую обладают напором до 30—130 м и более. Воды обычно пресные гидрокарбонатно-сульфатные кальциевые с минерализацией 0,2—0,9 г/л. Общая жесткость их 2—7 мг*экв/л.

В четвертичных отложениях региона распространены водоносные горизонты и комплексы, развитые в основном в толщах гляциальных, -флювиогляциальных, аллювиальных и делювиально-пролювиальных геолого-генетических типов пород.

В гляциальных и флювиогляциальных отложениях четвертичного .возраста подземные воды залегают в очень широком диапазоне глубин (от 100—120 м и до их выклинивания на склонах гор и по периферии морен в виде родников и мочажин). Расходы родников составляют 0,2—5,8, чаще 1,5—5 л/с. Воды преимущественно ультрапресные с минерализацией 0,1—0,3 г/л, гидрокарбонатные кальциевые. Общая жесткость их 5—6 мг*экв/л. Воды часто обладают повышенной углекислой агрессивностью.

Водоносные аллювиальные отложения распространены в многочисленных речных долинах региона. Водоносные комплексы часто не имеют выдержанного водоупора п залегают на трещиноватых палеозойских породах различных геологических формаций. Глубина залегания уровня грунтовых вод колеблется в пределах от 0,3 до 20—50 м. Водообильность аллювиальных отложений высокая — дебиты скважин изменяются от 6 до 120 л/с. Воды всюду пресные с общей минерализацией до 1 г/л. Грунтовые воды, приуроченные к делювиально-пролювиальным отложениям, распространены спорадически и часто имеют характер верховодки. Глубина их залегания варьирует от 1—3 до 8— 10, реже до 20—30 м. Воды преимущественно пресные (1 —1,5 г/л) с общей жесткостью 9—14 мг*экв/л. Эти воды иногда обладают слабой сульфатной агрессивностью к обычным маркам цемента.

4. Современные геологические процессы и явления

Сложность геологического строения, рельефа, климатических особенностей и инженерно-хозяйственная деятельность человека обусловливают весьма интенсивное развитие многообразных геологических процессов по всей территории региона. В пределах горной части наиболее интенсивно проявляются процессы физического выветривания. Массы грубообломочного материала, подготовленные процессами выветривания, перемещаются по склонам в форме камнепадов и обвалов. Обвалы, осыпи и снежно-каменные лавины играют существенную роль в денудации склонов. В среднегорье, на склонах, где вырублен лес, а также на луговых участках отмечается широкое развитие оползневых явлений.

Оползни на Алтае развиты в породах неогенового и четвертичного возраста. Сплывы-оползни солифлюкционного типа здесь возникают вследствие периодического сезонного промерзания и протаивания пород. На крутых склонах они чаще проявляются в виде солифлюкционных потоков. Мощность такого рода оползней составляет 0,5—1,5 м, редко более. В породах неогенового возраста наиболее ярко проявляются оползни контактные, суффозионные и оползни в ранее смещенных породах. Оползни, обвалы и осыпи рыхлообломочных образований в сочетании с распространением контрастного высокогорного рельефа и относительно высоких модулей поверхностного стока обусловливают развитие эрозионно-селевых процессов.

Селевые потоки на Алтае формируются на протяжении всего теплого периода года, причем наиболее благоприятны весна и первая половина лета, когда выпадают ливневые дожди весьма высокой интенсивности. Суточные максимумы осадков в эти периоды иногда превышают 250 мм. Мощные предгорные шлейфы и конусы выноса., сложенные отложениями селей, указывают на значительную интенсивность проявления селевых потоков как в недалеком прошлом, так и в настоящее время. Однако селевые процессы на Алтае еще недостаточно изучены, хотя зачастую имеют решающее значение при инженерно-геологической оценке некоторых территории, осваиваемых для различных отраслей народного хозяйства.

Весьма интенсивно развит процесс оврагообразования, которое в ряде случаев сопровождается карстово-суффозионными явлениями. В долинах рек интенсивно протекают процессы боковой эрозии. В долине Иртыша (район пос. Прапорщиково) в результате боковой эрозии береговая линия за 5 лет переместилась на 95 м. Высота вертикальных стенок, образующихся при подмыве береговых склонов, достигает 10—15 м и более.

Заключение

Противооползневые мероприятия.

Как известно, оползни бывают современные разной степени подвижности и древние. Их устойчивость может насту пить самопроизвольно, естественноисторическим путем, когда действие причин, вызывающих нарушение равновесия масс горных пород, исчерпано, или она может быть достигнута искусственно после осуществления противооползневых мероприятий. На современных, особенно действующих или приостановившихся, оползнях ждать их самопроизвольной стабилизации не приходится, как оползневый геологический процесс протекает обычно длительное время. Поэтому на всех тех участках, которые представляют народнохозяйственный интерес (территории городов, курортов, поселков, дорог и других сооружений), так же как |и на тех, которые подлежат освоению, возникает необходимость применении противооползневых мероприятий. Задачей таких ме- роприятий является защита территорий от разрушения оползнями, придание им и расположенным на них сооружениям в хозяйственным угодьям устойчивости и обеспечение нормальных условий эксплуатации.

В настоящее время в практике борьбы с оползнями наиболее часто применяют следующие группы мероприятий:

1) регулирование поверхностного стока;

2) дренаж обводненных горных пород;

3) перераспределение масс горных пород;

4) защита от подмыва я размыва;

5) закрепление масс горных пород подпорными и анкерными сооружениями;

6) искусственное улучшение свойств горных пород;

7) лесомелиоративные работы;

8) профилактические мероприятия.

При выборе противооползневых мероприятий рекомендуется руководствоваться следующими соображениями.

1. Противооползневые мероприятия надо выбирать исходя из причин, вызвавших образование оползня, и условий, способствующих развитию этого пиления. Следовательно, не установив причин возникновения оползневых деформаций на рассматриваемом участке, нельзя кардинально на них воздействовать. Противооползневые мероприятия должны ослабить или предупредить действие сил, вызывающих смещение масс горных пород, и создать условия, неблагоприятные для них.

2. Эффективность противооползневых мероприятий достигается только тогда, когда изучены геологическое строение (структура) оползня и главным образом форма и условия залегания поверхностей скольжения или зон ослабления, положение водоносны! горизонтов и зон и условия их питания. Без этих данных нельзя определить вид, конструкцию, плановое и высотное расположение защитных сооружений на оползневом участке.

3. Практика борьбы с оползнями показывает, что редко одним каким-либо видом мер можно добиться стабилизации оползня, обычно это достигается применением комплекса противооползневых мероприятий.

4. Определив тот или иной комплекс мер для стабилизации оползня, необходимо обосновать их техническую целесообразность и экономическую выгодность на основании сравнения вариантов.

Таковы главные принципы, которыми следует руководствоваться при выборе противооползневых мероприятий. Представляется, что эти принципы вытекают из вышеприведенных сведений об оползнях и не нуждаются в более детальном рассмотрении. Заметим, однако, что иногда, в условиях аварийной ситуации, прежде чем определить систему мероприятий в соответствии с перечисленными положениями, применяют некоторые временные меры, чтобы предупредить аварию. Естественно, что и в этом слу- чае необходимо определенное обоснование временных мер, но оно обычно устанавливается на логике событий (а не на точных сведениях об оползне), на опыте и научном предвидении авторитетных специалистов или экспертных комиссий, на изучения характерных примеров подобных явлений.

Регулирование поверхностного стока применяют для того, чтобы уменьшить или исключить увлажнение горных пород на оползневом участке дождевыми и талыми водами, которое почти во всех оползневых районах является постоянно действующим фактором изменения физического состояния, прочности и других свойств горных пород. Поэтому регулирование поверхностного стока всегда полезно и необходимо как профилактическая мера, так и как основная «лечебная». В комплекс работ по регулированию поверхностного стока входят:

1) планировка поверхности оползня и прилегающей к нему территории; 2) устройство системы поверхностных водоотводов и 3) лесомелиоративные работы.

При планировке рельефа поверхности оползневого участка производят срезку различных выступов, валов, бугров, засыпку ям. углублений, впадин, а также заделку различных зияющих трещин. Этим облегчается и ускоряется сток дождевых и талых вод, предупреждается их скопление в понижениях рельефа, уменьшаются до минимума их инфильтрация и увлажнение горных пород.

Система поверхностных водоотводов состоит главным образом из нагорных и водоотводящих канав, лотков и различного типа водосбросов. Поверхностные водоотводы на площади оползня и прилегающей к нему территории автономны: они не связаны между собой и должны работать самостоятельно, так как при подвижках оползня расположенные на нем водоотводы деформируются, и их нормальная работа часто нарушается. Поэтому поверхностные водоотводы располагают в большинстве случаев не на оползне, а на прилегающих к нему участках и ограждают их от стока дождевых и талых вод (рис.5)

Рис.5 Расположение поверхностных водоотводов, ограждающих оползневый участок от стока дождевых и талых вод

Нагорные канавы служат для сбора дождевых и талых вод с той или иной водосборной части оползневого участка. Обычно они имеют трапецеидальную форму; располагают их, как правило, вдоль склонов, придавая уклон не больше предельно допустимого (~0,002), чтобы предупредить явление размыва.

Рис.6 Примерные размеры (в см) и конструкции нагорных канав

1-одерновка; 2-глина (бетон), 30 см; 3-промазученный песок; 4-каменное мощение; 5-мятая жирная глина 6-цементный слой ; 7-бетонный слой;

Размер — сечение нагорных канав — определяется исходя из максимального количества воды в кубических метрах, стекающей с рассматриваемой территории в секунду. Это количество воды, соответствующее ливневому стоку или смешанному (дождевому и талых вод), определяют по размерам водосборной площади, интенсивности осадков (мм/год) и интенсивности впитывания (инфильтрации) осадков на оползневом участке. Если водосборная площадь значительна, вдоль склонов устраивают два-три ряда нагорных канав. Для укрепления их откосов и дна применяют одерновку, мощение камнем, бетонное покрытие и др.

Водоотводящие канавы служат для отвода воды, собираемой нагорными канавами, за пределы оползневого участка. Конструктивно они не отличаются от нагорных канав, но сечение их изменяют в зависимости от увеличения расхода стекающей по ним воды.

В тех случаях, когда по трассе нагорных и водоотводящих канав встречаются неустойчивые породы, применяют лотки рамной или свайной конструкций.

Рис. 7. Схема устройства лотков

а — рамного; б — свайного; в — из сборного железобетона. Размеры в метрах

Лотки строят из дерева, камня, бетона и сборного железобетона. В тех случаях, когда воду из нагорных капай надо отвести с крутых склонов, устраивают водосборы — своеобразные лотки, уклон которых имеет перепады (ступенчатость), и, кроме того, водосливы и водо-бойные колодцы, чтобы гасить скорость стекающей воды и предупреждать размыв.

На регулирование поверхностного стока большое влияние оказывают лесомелиоративные мероприятия, описание которых приводится ниже.

Дренаж обводненных горных пород. Оползни, как правило, не образуются без какого-либо участия подземных вод. Поэтому дренаж обводненных горных пород является почти всегда обязательной составной частью комплекса противооползневых мероприятий. Задачами дренирования (осушения) горных пород являются перехват и отвод подземных вод от оползневого участка или понижение их уровня и напоров в пределах оползня (оползневых накоплений) и особенно па местности, непосредственно к нему прилегающей. Следовательно, дренаж обводненных горных пород — это не только перехват и отвод от них воды, во и ограждение горных пород на оползневом участке от увлажнения. Осушение горных пород производят с помощью специальных дренажных сооружений и их комплексов, причем раздельно (автономно) на оползне и на территории, к нему прилегающей.

Подземные воды на оползневых участках образуют обводненные зоны, горизонты, прослойки, отдельные спорадически встречающиеся скопления или приурочиваются к отдельным трещинам и системам трещин.

Производительность этих горизонтов и зон здесь, как правило, незначительна, но тем не менее их роль в нарушении устойчивости масс горных пород многообразна, велика и часто решающая. Выше уже обращалось внимание на то, что на образование оползней часто оказывает влияние не величина притоков подземных вод, а сам факт их наличия — увлажнение, смачивание горных пород, фильтрация в них и т. д. Поэтому специфическое влияние подземных вод на устойчивость оползней и их образование надо всегда учитывать. Во всех случаях, когда созданием дренажа обводненных горных пород можно предупредить увлажнение в смачивание их на оползневом участке, снизить или предупредить действие гидростатических и гидродинамических сил, применение его будет оправданным.

Так как условия залегания подземных вод на оползневых участках разнообразны, для осушения обводненных горных пород применяют различные приемы и способы. По расположению в плане дренажные сооружения подразделяют на головные, ограждающие оползневой участок от подтока подземных вод с нагорной стороны; кольцевые, ограждающие от подтока подземных вод со всех сторон; контрфорсные или береговые, расположенные в зоне подошвы оползня, и систематические, равномерно распределенные по участку.

Рис8. Плановое расположение дренажей

а-головного, б-кольцевого, в-систематического, г-берегового

Перечисленные типы дренажей в разрезе могут быть горизонтальными, вертикальными и комбинированными (горизонтальными и вертикальными). Применяют также различного вида специальные откосные дренажи. Все дренажи могут быть совершенными, т.с. полностью прорезающими водоносный горизонт, или несовершенными, т.е. частично врезающимися в водоносный горизонт. Вода из них может откачиваться или самоизливаться (при вскрытии напорных вод), или они могут быть поглощающими, когда вода стекает самотеком или принудительно (электроосмос, вакуумирование).

На рис.9, а показана примерная конструкция открытого горизонтального дренажа, обычно представляющего собой глубокий (более 2,5—3,0 м) лоток.

Рис.9 . Примерные конструкции горизонтальных дренажей

а — открытий дренаж; 6 — за крытый дренаж; в — дренажная штольня; г — дренажная галерея; в — береговой контрфорсный дренаж. 1 — глина; 2 — слой дерна; 3 — песчано-гравелистый фильтр (За — трехслойный, 36 — песок); 4 — гравий, щебень и галька (4а — гравийная, щебенистая или галечная призма); 5 — труба, 6 — каменная кладка; 7 — бетонная подушка.

На рис. 9, а изображен закрытый горизонтальный дренаж. В нижней части траншеи уложена дрена — труба гончарная, керамическая, бетонная, асбестоцементная, деревянная или выложенная из камня, обсыпанная слоями гравия, затем крупнозернистого и среднезернистого песка. Такая трехслойная обсыпка из фильтрующего материала обеспечивает быстрый сток воды в дрену через специальные прорези, щели и отверстия и по ней за пределы осушаемого участка. Обсыпка предупреждает также от засорения — кольматажа пор и отверстий дрены (вмывания) тонкодисперсными глинистыми частицами. Поверх фильтрующего материала в траншею укладывают слон дерна и местного глинистого грунта для защиты от поступления поверхностных вод в дренаж.

На рис.9 , в, г показаны горизонтальные дренажные подземные выработки — штольня и галерея высотой до 1,5—1,8 м и шириной по низу до 1,5 м с деревянным, бетонным и каменным креплением, имеющие водоприемные отверстия. Форма сечения таких дренажных сооружений бывает трапецеидальной, овальной, круглой и др. Сооружают их открытым (траншейным) или подземным (штольневым) способом. На рис.9 , д иллюстрируется устройство горизонтальной береговой дрены. В карьерах и выемках такие горизонтальные дрены называют прибортовыми или

контрфорсными. Они представляют собой гравийно-щебенистую или галечную призму в сочетании с водоприемной канавой, засыпанной с поверхности песком

Выбор системы и способа осушения оползневых участков всегда должен обосновываться материалами детальных инженерно-геологических исследований. Это обоснование касается осушения каждого водоносного горизонта, зоны или скопления подземных вод. Оно непременно должно содержать оценку возможного влияния осушения пород на устойчивость оползня, расчет дренажей и предусматривать изменение степени обводненности горных пород оползневого участка по мере их осушения. Целесообразно по данным стационарных наблюдений за изменением степени устойчивости и подвижности оползня и за работой дренажей на первых этапах их эксплуатации вносить соответствующие коррективы в схему осушения оползневого участка. Следовательно, при выборе схемы осушения оползневого участка следует отдавать предпочтение той, которая лучше позволяет учитывать изменения обводненности оползневого участка во времени.

Перераспределение масс горных пород является одним из широко применяемых приемов обеспечения устойчивости оползней. В зависимости от крутизны склона или откоса, условий залегания поверхности или поверхностей скольжения в пределах оползня может возникнуть значительный перепад давления. В подошвенной части оползня объем масс горных пород и их вес могут оказаться недостаточными, чтобы удержать в равновесии горные породы, расположенные у вершины оползня. Для изменения такого соотношения усилий производят срезку, пород в активной части оползня или одновременно срезку в активной и отсыпку в пассивной (подошвенной) части оползня в виде банкета пли контрбанкета (рис.10).

Рис.10 . Пример перераспределения масс горных пород на оползневом участке

Такое перераспределение масс горных пород на оползневом участке изменяет крутизну склона, увеличивает эффективное давление во поверхности скольжения в нижней части оползня и соответственно повышает сопротивление сдвигу пород. Все это обычно способствует стабилизации оползня. При производстве срезки горных пород необходимо учитывать скорость их выветривания и в случае необходимости предохранять от этого явления одерновкой, устройством покрытий и т. д. Объем отсыпки (контрбанкета), достаточный для удержания оползня в устойчивом состоянии, определяют расчетом по одному из методов, описание которых приведено выше.

Защита от подмыва и размыва берегов. Выше было отмечено, что увеличение крутизны склонов при подмыве их рекой или морем является одной из распространенных причин образовании оползней. Поэтому защита берегов и склонов от подмыва и размыва очень часто служит составной частью комплекса противооползневых мероприятий. Опыт защиты берегов от подмыва и разрушения показывает, что эти меры защиты могут подразделяться на профилактические и капительные

Закрепление масс горных пород подпорными и анкерными сооружениями. Опыт борьбы с оползнями показывает, что во многих случаях весьма аффективным является устройство различных упоров, противодействующих Движению масс горных пород. Искусственные упоры используют как самостоятельное противооползневое мероприятие, но чаще в комплексе с другими — с регулированием поверхностного стока и дренированием обводненных пород. Конструктивно упоры выполняют в виде подпорных стенок, банкетов я контрбанкетов, свайных упоров, противооползневых шпонок, анкерного крепления и др.

Подпорные стенки работают своим весом. Их возводят в основании крутых склонов там, где пространство ограничено для размещения других видов сооружений или когда необходимо уменьшить объем земляных работ по выполаживанию склона или откоса. Подпорные стенки предпочтительны также там, где при выполиении противооползневых мероприятий необходимо придать местности и архитектурное оформление; например в пределах города, курорта и др. Они неэффективны для закрепления слабых глинистых пород в текучем состоянии, так как последние наплывают на стенки и перетекают через них. Подпорные стенки строят из камня, бетона, железобетона, из габионов, реже в качестве подпорных стенок служат деревянные ряжи, заполненные камнем. Они должны врезаться в плотные устойчивые породы ниже поверхности скольжения и быть устойчивыми на сдвиг и опрокидывание.

В противооползневой практике широко применяются упоры в виде банкетов, контрбанкетов, упорных призм и других форм, возводимые из местного грунта — песка, гравия, щебня, камня, супесей, суглинков и др.

Это — призмы из местных пород, располагаемые в подошвенной (пассивной) части оползня, предназначаемые для того, чтобы поддерживать и уравновешивать массы горных пород, расположенные выше по склону или откосу.

Банкеты и контрбанкеты увеличивают эффективное давление по поверхности скольжения в подошвенной части оползня, повышают здесь сопротивление пород сдвигу, а также препятствуют выпиранию пород. Контрбанкет отличается от банкета тем, что он врезается в поддерживаемые массы горных пород.

При неглубоком расположении поверхности скольжения для стабилизации оползня можно применять прошивку его сваями, располагающимися рядами или в шахматном порядке, заглубленными в породы ниже поверхности скольжения. Такие спайные упоры изготовляют из дерева, бетона или железобетона. В практике борьбы с оползнями известны примеры, когда вместо свай применяли шпонки (короткие сваи, не доходящие до поверхности оползня), устанавливаемые также рядами или в шахматном порядке.

Наконец, известны примеры применения анкерного крепления оползней. Металлические стержни или штанги, опущенные в скважины, расположенные в шахматном порядке или рядами, заделывают (бетонируют) в толщу пород ниже поверхности скольжения. На поверхности земли концы анкеров закрепляют в плиты (покрытия). Одним из вариантов анкерного укрепления горных пород на оползневых участках является применение гибких тросовых тяжей. Преимущество такого анкера — значительно большая допустимая его длина (до 30 м) по сравнению с максимально допустимой длиной жестких анкеров (5—6 м).

Искусственное улучшение свойств горных пород. На оползневых участках горные породы могут иметь повышенную трещиноватость и выветрелость, недостаточную плотность и высокую влажность, быть водоносными и иметь малую устойчивость и прочность (сопротивление сдвигу). Для преобразования состояния и свойств горных пород с целью предупреждения образования оползней или их стабилизации наряду с другими инженерными мероприятиями применяют и искусственное улучшение и изменение их свойств. Выбор метода улучшения свойств горных пород определяется: 1) петрографическими особенностями горных пород и их физическим состоянием, 2) требованиями к горным породам в части необходимого изменения их свойств; 3) техническими возможностями применения того или иного метода в данных конкретных условиях и 4) экономической выгодностью по сравнению с другими возможными мероприятиями по обеспечению устойчивости оползня.

На оползневых участках наиболее часто применяют такие методы, которые позволяют повысить плотность горных пород, снизить их влажность и водопроницаемость, увеличить устойчивость и сопротивление сдвигу. Это — цементация, глинизация, электроосмотическое осушение и электрохимическое закрепление и др.

Лесомелиорация. Большое влияние на изменение водного баланса оползневых участков оказывает травяная, кустарниковая н древесная растительность. Она способствует регулированию поверхностного стока, сдерживает инфильтрацию дождевых и талых вод, благоприятствует значительному осушению горных пород благодаря транспирации. Кроме того, растительный покров предохраняет их от глубокого промерзания, механически закрепляет их корневой системой на оползневом участке и защищает от размыва и смыва дождевыми и талыми водами. Значение всех этих факторов трудно переоценить. Поэтому лесомелиоративные мероприятия широко применяют при борьбе с оползнями как с целью профилактики (предупреждения) подвижек масс горных пород, так и как одно из средств «лечения» (стабилизации) оползней в комплексе противооползневых мер. Как показывают специальные наблюдения, во время интенсивных и продолжительных дождей в хвойных лесах на деревьях задерживается до 68% осадков, а на лиственных — не менее 30%.

При слабых дождях на листве и хвое деревьев задерживается до 100% осадков. Кустарниковая и древесная растительность задерживает интенсивное таяние снега и тем самым регулирует подток талых вод к оползневым участкам. Растительность утепляет поверхность земли, препятствует глубокому зимнему промерзанию горных пород и тем самым сдерживает миграцию влаги к зоне промерзания и ее переувлажнение. Растительный покров способствует интенсивному испарению влаги и этим также оказывает регулирующее влияние на водный баланс местности.

Профилактические мероприятия. В состав этих мероприятий входят:

1) наблюдения за динамикой оползневых подвижек, сохранностью и устойчивостью сооружений на оползневом участке с целью предупреждения аварий и катастроф;

2) установление охранных зол на оползневом участке или в оползневом районе, в пределах которых должны соблюдаться определенные правила использования территорий и эксплуатации сооружений (распашка земель, эксплуатация лесных массивов, устройство котлованов, выемок, карьеров, регулирование поверхностного стока, сброс хозяйственных и промышленных вод, возведение различных сооружений, устройство складов, причалов и др.);

3) наблюдения за сохранностью и состоянием работы противооползневых сооружений и их ремонт;

4) проведение дополнительных противооползневых мероприятий и строительство сооружений в соответствии с наступающими . стадиями п фазами развития оползневого процесса.

Следовательно, профилактические мероприятия должны главным образом предупреждать возникновение неблагоприятной ситуации для равновесия масс горных пород на оползневом участке, предупреждать аварии и катастрофы и обеспечивать нормальные условия работы противооползневых сооружений. Для выполнения этих функций на оползневом участке должны быть оборудованы пункты для стационарных режимных наблюдений: установлены поверхностные и глубинные реперы, оборудованы наблюдательные скважины, смотровые колодцы, водомеры, водосливы и др. Здесь должны систематически, по определенному графику, проводиться наблюдения, замеры, повторные нивелировки, съемка и работы по расчистке водоотводов, прореживание и уход за лесными полосами и участками, ремонт сооружений и др.

Защита от селевых явлений.

Борьба с селевыми явлениями — это также защита природы, окружающей среды, жизни и деятельности человека. Опыт борьбы с селевыми явлениями показывает, что она только тогда эффективна, когда применяется комплекс мероприятий, предупреждающих формирование селей, либо локализующих их, либо ограждающих от их опасного разрушительного действия. Ставить, таким образом, задачу борьбы с селевыми явлениями — это значит ставить и решать задачу управления ими. Естественно, что из этого общего правила могут быть исключения, связанные с необходимостью быстро решать задачу, например, при защите от катастрофы населенного пункта, промышленного объекта и т. д. В таких случаях возводят какое-либо защитное сооружение, а впоследствии осуществляют остальной комплекс мероприятий. Примером такого решения может служить постройка плотины на р. Малой Алмаатинке для защиты г. Алма-Аты.

Переходя к рассмотрению вопроса о выборе мероприятий по защите от селевых явлений, следует заметить, что шаблона в этом быть не должно, в каждом конкретном случае должен быть индивидуальный подход в зависимости от размера, формы и высотного положения водосборного бассейна, условий водного питания селя, расположения участков и очагов накопления твердого материала и других условий формирования селевого паводка. Важно также учитывать возможный масштаб явления и государственное значение защищаемых территорий и объектов. В комплекс селезащитных мероприятий входят:

1) организация службы режимных наблюдений в пределах водосборного бассейна и селеопасного района;

2) устройство охранных зон;

3) выполнение лесомелиоративных работ;

4) выполнение работ по регуляции поверхностного стока на склонах водосборного бассейна;

5) сооружение регулирующих и улавливающих сооружений, в руслах потоков;

6) строительство каналов, селеспусков и других сооружений для организованного пропуска селевых паводков;

7) строительство защитных, ограждающих сооружений;

8) выполнение разнообразных профилактических работ

Из приведенного перечня следует, что защита от селевых явлений работа сложная, она должна вестись систематически и, главное, своевременно, т. е. выполняться до возникновения катастрофического селевого паводка. Практика показывает, что выполнение этой работы всегда является оправданным. Промедление или недооценка необходимости выполнения селезащитных работ обходятся обычно дорого.Естественно, что защита от селевых явлений должна осуществляться по специальным проектам, детально обоснованным инженерно-геологическими материалами. Проектом может предусматриваться осуществление всего комплекса перечисленных выше работ или только части из них в зависимости от конкретных условий рассматриваемого водосборного бассейна. В проекте должен также быть обоснован порядок (последовательность) осуществления селезащитных мер, как временных, так и постоянных.

Служба режимных наблюдений должна вести следующие наблюдения: метеорологические (температура воздуха, количество и распределение атмосферных осадков, накопление снежных масс и др.), гидрологические (расходы и скорости потоков, их уровенный режим, а также режим ледниковых озер и искусственных водоемов, режим ледников и др.) и геологические (накопление рыхлого материала в зонах, доступных для смыва и размыва, образование осыпей, обвалов, оползней и других явлений, создающих очаги рыхлого материала, образующих завалы, заторы, способствующие возникновению селеопасных паводков). Режимные наблюдения должны служить основой для краткосрочных и долговременных прогнозов возможности образования селевых паводков и предупреждения катастроф.

Охранные зоны создают в пределах водосборных бассейнов.В этих зонах ограничивается или запрещается выполнение каких-либо хозяйственных и строительных работ, нарушающих сохранность лесов, дернового (растительного) покрова, способствующих разрыхлению с поверхности горных пород, создающих отвалы и отсыпку рыхлого материала, легко смываемого и размываемого и др.

Важнейшим видом работ в комплексе селезащитных мероприятий является лесомелиорация, влияющая на формирование определенного микроклимата в пределах водосборного бассейна, регуляцию поверхностного стока, закрепление и защиту рыхлого материала от смыва и размыва и другие факторы формирования селевых паводков. Поэтому посадку лесных полос, участков и других форм лесоразведения, посадку кустарников и одерновку склонов следует считать непременным видом работ по предупреждению образования селей. С этой же целью на отдельных участках сооружают нагорные и водоотводные канавы, производят обвалование (устраивают валы вдоль склонов) и террасирование .склонов, их планировку и в отдельных случаях выполаживание.

Для регуляции поверхностного стока в руслах рек строят запруды полузапруды, наносоулавливатели, наносоудерживающие дамбы и разнообразные сквозные фильтрующие селезащитные сооружения и устройства. С этой целью, например, поперек потоков на тросах натягивают металлические сетки, устанавливают металлические стойки, возводят фильтрующие ряжевые перемычки, каменно-набросные дамбы и сквозные селеулавливатели из сборного железобетона.

Рис. 11 Сквозной селеулавливатель

Для организованного пропуска селей в обход сооружений, населенных пунктов и ценных территорий устраивают каналы — селесбросы, строят струенаправляющие дамбы, селедуки и другие сооружения. Наконец, для непосредственной защиты городов, сооружений и территорий возводят защитные, оградительные сооружения в виде дамб и плотин.

В защиту от селевых явлений входит также выполнение разнообразных профилактических мероприятий: наблюдения за состоянием и работой каждого построенного сооружения, их ремонт, восстановление после деформаций и разрушений, расчистка каналов, селеулавливателей и др. Кроме того, профилактическая служба должна наблюдать за выполнением правил землепользования и в целом правил по охране природы.

Рис.12 Схема расположения селезащитных сооружений в бассейне реки (1-плотина-запруда; 2-струенаправляющая дамба) и железобетонный селедук для организованного сброса селя над полотном дороги

Литература

1.Бойков А.С. Схема проектируемых мероприятий по защите г. Алма-Аты от селевых потоков. — В кн.: Материалы IV Бессоюзной конференции по селевым потокам Алма-Ата. 1959

2.Бондарик Г.К. Основы теории изменчивости инженерно-геологических свойств горных пород. М., «Недра», 1971.

3.Боровинский Б.А. Исследование морей Малоалматинских ледников методами электроразведки. — «Изв. АН КазССР Сер. геол.», 1959, № 2.

4.Борсук Б.И. Основные черты структурного плана Центрального Казахстана. — «Материалы ВСЕГЕИ», 1956, вып. 19.

5.Борукаев Р.А. История тектонического развития Чингизской геоантиклинальной зоны (Центральный Казахстан). — «Изв. АН КазССР Сер. геол » 1961 вып. 3 (44).

6.Воскобойников М. Е. О времени установления платформенного режима в Восточном Приаралье. — ДАН СССР, 1957, т. 113, № 1.

7.Галицкий В. В. Палеогидрография и неотектоника Восточного Прибалхашья — «Изв. АН КазССР. Сер. геол.», 1957, вып. 3.

8.Геологическое строение СССР. Под ред. А. П. Марковского. М . Госгеолтехиздат, 1958.

9.Геология и металлогения Джунгарского Алатау. Алма-Ата, 1966.

10.Геология Тургайского прогиба и Приаралья. М., «Наука», 1967.

11.Геология Чингизской геоантнклинальной зоны. — «Труды ИГН АН КазССР» 1962 т. 5.

12.Геологическое строение Центрального и Южного Казахстана. Под ред. Д. В. Наливкина. Л., ОНТИ, 1961.

13.Геологическое строение СССР, т. 1, II. М., «Недра», 1968.

14.Гидрогеологические условия Казахстана. Под ред. У. М. Ахмедсафина. Алма-Ата. 1975.

15.Горбунова И.В. Детальное изучение сейсмичности Северного Тянь-Шаня. — «Труды Института физики земли». !902. Л? 25.

16.Горжевский Д.И., Комар В. А., Яковлев Г. Ф. Структурно-фациальные зоны Рудного Алтая в палеозое. «Советская геология», 1961, №11.

17.Дмитровский В. М. Поиски и разведка подземных вод на пастбищных территориях Южного Казахстана. — В сб.: Водные ресурсы Казахстана. Алма-Ата 1957.

18.Докучаев М.М. Взрыв в Медео. — «Наука и жизнь», 1967, № 3.

19.Доскач А.Г, Новейшая тектоника и рельеф Тургайского прогиба. — «Материалы 2-го геоморфологического совещания». М., изд-во АН СССР, 1959г.

20.Доскач А.Г., Левина Ф.Я. К истории развития природных ландшафтов Тургайского прогиба . — Изд. АН СССР. Сер. геогр.; 1959, № 6.

21.Дуйсенов Е. Селевые потоки. Алма-Ата, 1966.

22.Дьячков А.Б. Окремнение и карст в карбонатных породах D—С в Центральном Казахстане. — «Изд высш. Учеб. завед. Геология и разведка», 1965, № 9.

23. Жандаев. М.Ж. Геоморфология Заилийского Алатау и проблемы формирования речных долин. Алма-Ата, 1972.

24.Илийская долина, ее природа и ресурсы. Под ред. М. И. Ломоновича и В. М. Боровского. Алма-Ата, 1963.

25.Инженерно-геологические свойства пород и вопросы литогенеза. Под ред. Проф. И.В. Попова. М., «Наука», 1965.

26.Кавецкий А.С. П. Возможности прогнозирования и предотвращения селей гидрометеорологическими методами. — В кн.: Борьба с горной эрозией почв и селевыми-потоками в СССР. Ташкент, 1962.

27.Казанли Д. Н. Новейшие движения Заилийского Алатау. — «Изв. АН КазССР»,. 1948, № 1 (34).

28.Калецкая М. С., Авсюк Г. А., М а т в е е в С. Н. Горы Юго-Восточного Казахстана, Алма-Ата, 1945.

29.Канал Иртыш — Караганда. Инженерно-геологические условия. Под ред. К.И. Сатпаева. Алма-Ата, 1965.

Размещено на Allbest.ru