» » Природа микродеформаций

Природа микродеформаций

Микродеформации пород основания, особенно для ряда типов уникальных инженерных сооружений, могут возникать под воздействием широкого круга процессов, как природных (космических, атмосферно-климатических, гидролого-гидрогеологических, экзогенных и эндогенных геологических), так и техногенных, связанных с разнообразной деятельностью человека. Относительная значимость этих процессов неравноценна и меняется в зависимости от природно-климатической обстановки.
По B.C. Соколову, на работу сооружения влияют многочисленные природные (космические, климатические, геологические, гидрогеологические, гидрологические, геоморфологические, тектонические, сейсмические и др.) и техногенные (связанные с инженерной деятельностью человека) процессы, возникающие при сложном воздействии геологической среды с сооружением и внешними средами.
Круг природных процессов, вызывающих микродеформации (табл. 7.1) весьма широк. Поэтому существуют и другие схемы их классификации.

В качестве примера можно привести схему, предложенную Г.П. Левчуком, В.Е. Новаком и Н.Н. Лебедевым. В ней разделяются микросмещения, связанные с естественными (природными) и техногенными (антропогенными) факторами.
К естественным (природным) смещениям относятся:
1. Гидротермические микродвижения, вызываемые изменением:
— физического состояния пород и действующих в них усилий за счет выветривания, естественного временного замораживания и т.д.;
— уровня и скорости движения подземных вод;
— температуры и влажности горных пород;
2. Микронаклоны земной поверхности, связанные с колебаниями атмосферного давления;
3. Микросейсмические колебания земной поверхности, связанные с удаленными землетрясениями;
4. Колебания земной поверхности, обусловленные лунно-солнечными приливами;
5. Микродвижения, связанные с океаническими приливами и сгонно-нагонными явлениями.
Все эти микродвижения могут быть обратимыми, преимущественно с годовым циклом смещений и необратимыми, связанными с осадкой за счет карстово-суффозионных, оползневых и других явлений.
К техногенным (антропогенным) смещениям относятся:
1. Оседания земной поверхности, связанные с проходкой подземных горных выработок;
2. Оседания земной поверхности из-за откачек подземных вод и других жидких и газообразных полезных ископаемых;
3. Смещения горных пород под влиянием взрывов, работы машин, движения поездов и др.
4. Смещения земной поверхности, связанные с искусственными изменениями гидротермического режима горных пород и т.п.
Эта схема во многом дополняет первую и существенно ближе к инженерногеологическому подходу при классификации микродеформаций.
Тем не менее, круг микродвижений разной природы, по-видимому, не исчерпан. Например, на геодинамическом полигоне одной из конкурирующих площадок AC в центральной черноземной полосе России зафиксированы периодические микродеформации, связанные с древесной растительностью. Здесь в результате 4 циклов наблюдений по грунтовым реперам, заложенным на глубину 4 м в просеке 50-60-летнего соснового леса в глинистые породы, установлены в весенне-осенний период колебательные движения группы реперов с амплитудой 6 мм/год (относительно глубинного репера, якорь которого заложен в девонские известняки на глубине 44 м). Установлено опускание реперов, совпадающее с вегетационным периодом деревьев и периодом дефицита влаги в почве. Якоря исследуемых нивелирных реперов, находясь в зоне распространения и деятельности корневой системы деревьев, которые корневыми волосками используют свободную и гравитационную воду, испытывают колебательные движения, обусловленные усадкой или набуханием глинистых пород в результате транспирационной деятельности деревьев, в том числе одиночных.
Известно влияние вибрации на нестабильность грунтовых реперов. Например, в песчаных грунтах на расстоянии 300 м от сооружения, создающего вибрацию, опускание реперов за 10 лет (1976-1986 гг.) наблюдений колеблются в интервале 0,7-97,3 мм. При этом в отдельные годы фиксировались и поднятия.
Интересны параметры микродеформаций, приведенных Г.Е. Рязанцевым и другими на основании большого опыта геодезических исследований (табл. 7.2, 7.3).



title-icon Подобные новости