» » Размыв русла, подмыв берегов и сопровождающие их явления

Размыв русла, подмыв берегов и сопровождающие их явления

Явления размыва русел и подмыва берегов происходят под действием водотоков. Для движения масс водотоков достаточны ничтожные уклоны, во много раз меньшие, чем для процессов смыва, поэтому эти явления распространены в горных и равнинных областях.
Размыв русла рек обусловливается двумя самостоятельными внутренне связанными процессами: 1) отрывом минеральной частицы наноса от дна русла подъемными силами водотока, возникающими в результате неравномерного (асимметричного) обтекания лежащих на дне русла частиц; 2) вовлечением частиц внутрь потока и переносом их путем подъема падающих частиц под действием вихревого (турбулентного) перемещения массы водотока.
В условиях вихревого перемещения потока и подвижности наносов русла создаются условия для искривления динамической оси потока. Следствием его являются изгибы береговой линии потока и образование плесов и перекатов. В местах поворота динамической оси вода устремляется к вогнутому берегу вследствие инерции и подмывает его. На противоположном берегу происходит накопление наносов, что связано с возникновением поперечных придонных течений от вогнутой части потока к противоположному выпуклому. В результате долина потока приобретает асимметричное строение: подмываемый берег становится крутым, часто отвесным и поэтому неустойчивым; противоположный берег отлог и слагается осадками береговой косы.
Взаимоотношение потока и русла получило наименование руслового процесса (М.А. Великанов). Данным процессом можно управлять с помощью специальных струенаправляющих сооружений, в частности дамб и бун.
Интенсивно подмываемые крутые и отвесные берега рек часто разрушаются с образованием обвалов и осыпей. В условиях равнинных рек подмываемые косогоры разрушаются вследствие обрушения нависших карнизов и отвесных обрывов горных пород.
В том и другом случае они сопровождаются интенсивным смывом, размывом, оврагообразованием, а иногда оползнями.
Предотвращение небольших внезапных обвалов иногда достигается взрыванием нависающих скал или отделением их от массива клиновыми работами. В отдельных случаях оказывается достаточно эффективным цементирование трещиноватого массива, а иногда удержание глыб с помощью стальных скреп, опорных столбов, стенок (контрфорсов) и т. д. Иногда прибегают к устройству улавливающих полок. Однако активная борьба с крупными обвалами не всегда возможна. Поэтому в районах, где могут быть крупные обвалы, сооружения и населенные пункты размещаются в местах, достаточно удаленных от последних, во всяком случае, на расстояния, превышающие предельную дальность падения обвальных масс. Для этого выявляют места возможных обвалов и путем изучения следов бывших в данном районе обвалов устанавливают величину ожидаемого разброса глыбового материала.
Смещения отделившихся в результате выветривания мелких обломков и зерен горных пород называются осыпанием. В результате у подножия склона накапливается осыпь. В горных районах осыпи нередко имеют глыбовый состав. В этом случае их называют курумами, или каменными россыпями.
Осыпи могут представлять опасность на горных склонах, находящихся в сейсмических областях, так как под влиянием сейсмических толчков они способны прийти в движение. Такие явления называются осовами. Массы осыпей могут прийти в движение также в результате водонасыщения после обильных дождей и в период снеготаяния. В этом случае они иногда переходят в селевые потоки.
В горных районах, где осыпи подвижны и приходят в движение, например при подрезке склона выемками, предпочитают проводить дороги на другом склоне, безопасном в отношении осыпей. Когда такая возможность исключена, дороги проходят полутуннелем, с перепуском осыпей через ее перекрытие, или туннелем.
Осыпание раздельнозернистых пород и мелкощебенистого материала обычно не вызывает особых осложнений. Борьба с ними осуществляется своевременной уборкой осыпей или установкой в опасных местах задерживающей сетки или бермы.
Более серьезные осложнения могут вызвать курумы, или каменные россыпи. Верхняя часть их толщи представляет собой рыхлый глыбовый навал. В нижних частях курумов промежутки между глыбами частично или полностью выполнены суглинисто-щебенистым материалом. Если подстилкой курумов служат пластичные глинистые породы или же глинистые сланцы, то нередко наблюдаются общие смещения (сползание) курумов вниз по склону. При этом скорость смещения, например в Восточных Саянах, достигает 145 см в год (наблюдения Н.П. Костенко). При водонасыщении курумы некоторых районов (например, Северного Тянь-Шаня) переходят в ряд каменных потоков.
Курумы, смещающиеся по пластической глинистой подстилке, являются серьезным препятствием проведению дорог и возведению сооружений. Самоуплотнение курумов, сопровождающееся взаимным перемещением обломков и более плотной их «упаковкой», неопасно для сооружений. Данный процесс ускоряется развитием объемных напряжений в толще курума, возникающих вследствие переменного режима увлажнения, сезонного промерзания и оттаивания и колебаний температуры.

title-icon Подобные новости