Бесплатный автореферат и диссертация по геологии на тему

Литогенез и просадочность эоловых лессов

ВАК РФ 04.00.07, Инженерная геология, мерзлотоведение и грунтоведение

Автореферат диссертации по теме "Литогенез и просадочность эоловых лессов"

' ¡1 0 9 2

МОСКОВСКИЙ ОРДЕНА ЛЕНИНА, ОРДЕНА ОКТЯБРЬСКОЙ РЕВОЛЮЦИИ И ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ им. М. В. ЛОМОНОСОВА

Геологический факультет

Кафедра инженерной геологии и охраны геологической среды

На правах рукописи УДК 551. 311 33

Г А Л А Й БОРИС ФЕДОРОВИЧ

ЛИТОГЕНЕЗ И ПРОСАДОЧНОСТЬ ЭОЛОВЫХ ЛЕССОВ

(НА ПРИМЕРЕ ЦЕНТРАЛЬНОГО ПРЕДКАВКАЗЬЯ)

Специальность 04. 00. 07 Инженерная геология, мерзлотоведение и грунтоведение

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени доктора геолого-минералогических наук

Москва - 1992

■ ■ .г

Работа выполнена в Северо-Кавказской филиале Производственного и НИИ по инженерным изысканиях в строительстве (СКФ ПНИИИС) Госкоыархстроя РОВСР.

Официальные оппоненты:

доктор геолсго-минералогических наук, профессор В.П.Ананьев доктор гаографадеских наук,.профессор И.Д. Данилов, докеор геолого-ииадрлогичесжсс вауд,. профвосор Н.И. Кригвр

Ввдуцая организация: Проквводиввнгов геологическое объединение "СевХахгеодогии" Защита диссертации состоится " 03 " апреля 1932 г. в 14 час. 30 ман.' в аудитории _ на заседании Специализированного Совета Д.053.Об.27 в Московском Государственном университете им. М.В.Ломоносова по адресу: 119899, ГСП, Москва, Ленинские горы, МГУ, Геологический факультет.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке геологического факультета МГУ, корпус "А", 6 этаж.

Ваши отзывы на автореферат в двух экземплярах, заверенные печатьв учреждения, просим направлять по адресу: 119899, ГСП, Москва, Ленинские горы, МГУ, Геологический факультет, Ученому сетфетарю Специализированного Совета Д.053.05.27 - Л.С.Гарагуле

Автореферат разослан: "О * февраля 1992 г.

Ученый секретарь Специализированного Совета Д. 053.05.27

доктор геолого-минералоги- ^-г I п

часких наук, црофассор \jtw0 Л.С.Гарагуля

vtii&.fSTu:.!,'..'*

! S i ;' - I -

ОНЦАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

} м ..>i

""Актуальность тчзботы. Лессовые порода являются однга из наиболее распространенных типов континентальных отложений налей планеты. Занимая покровное положение, они привлекли . к сьбе внимание более 150 лет назад, в период становления геологии как науки (Ч.Лайель, 1834). С тех пор интерес к лессу*, споры о его происхождении, развитии и свойствах не затихают, а по многим вопросам даже обостряются. Проблема лесса, включающая кяогие неясные вопросы формирования данной породы £ ее специ -фического свойства - просздотности, в настоящее время волнует специалистов разных направлений - гаологов-чегвертичнихов, палеогеографов, почвоведов, инженеров-геологов ж строителей.

В инженерно-геологическом отношении лессовые грунты являются одним из наиболее сложных типов грунтовых оснований. Строительные нормативы относят просадочные лессы к Ш (высшей) кг -тегории сложности, так как эти грунты решалцим образом влияют на нулевой цикл строительного производства.

Решение проблемы борьбы с просадочностью лессовых основа -ний затруднено тем, что эти грунты рассматриваются в отрыве от условий их формирования и последующей геологической истории развития. Генетический принцип изучения грунтов, который про -возгласили основоположники отечественной инженерной геологии (М.М.Филатов, В.А.Приклонский, И.В.Попое, Е.М.Сергеев), применительно к лессам остается в значительной степени декларатив -ным лозунгом, в частности из-за того, что не учитываются со -временные научные достижения палеогеографии и литологии. С другой стороны, генетический подход не находит своего эффек -тивного применения в практике изысканий на лессовых грунтах, в частности при прогнозе просадочных деформаций, картировании и анализе лессовых раирезов из-за неизучепности процессов лито -генеза пород лессовой формации.

Цель и задачи работы. Критический анолгз лессовой проблемы показал, что все ее основные вопросы так или иначе соприкасаются с литогенезом и просадочностью лессовых толщ. Оба эти понятия составляют сущность лессовой проблемы, но совместно и

" Здесь термин "лесс" понимается в максимально широком смысля как лессовые породы и лессовые толщи.

достаточно полно не рассматривались. Более того, в последнее время предпринимаются попытки изучения просадочности с агзне-тических позиций, что противоречит основному методологическому принципу генетического грунтоведения.

Общетеоретической целью данного исследования является выяснение условий формирования и устранения просадочности воло -внх лессовых толщ в процессе их литогенеза и техногенного воздействия. Зта цель определила необходимость решения еледувдпх основных задач:

1. Разработать теоретические основы, методологические принципы и методику исследования литогенеза и просадочности эоловых лессовых толщ.

2. Дать притерли выделения эоловых лессовых толщ как особого типа континентальных осадочных образований, выявить их отличительные признаки.

3. В опорном регионе изучить историю формирования и дать комплексную геологическую и инженерно-геологическую оценку пород лессовой формации.

4. Установить этапы, факторы и закономерности полного цикла литогенеза лессовых пород в зависимости от условий их формирования и современной инженерно-хозяйственной деятельности человека .

5. Дать рекомендации по инженерно-геологической оценке просадочных свойств эоловых лессовых толщ для выбора противо -просадочных мероприятий.

Научная новизну таботы заключается в резработке теоретико-методических основ нового научного направления изучения эоловых лессовых толщ, при котором литогенез и просадочность лессов рассматриваются совместно, с учетом палеогеографических условий их формирования, развития и современного существования.

(Ънпттня яятир^АМня положат«. В соответствии С постав -ленными задачами, полученным фактическим материалом и научно-методическим подходом к лессовой проблеме, включающей литогенез и просадочность эоловых лессовых образований, к защите выдвигаются, следующие положения:

I. Выработан и осуществлен новый подход к литогенезу эоловых лессовых толщ. Он основан на комплексном изучении характе -ристик состава, структуры и просадочности основных элементов лессовой толщи (лессовых горизонтов и ископаемых почв) ж гене -

тической интерпретации этих признаков на палеогеографической основе.

2. Эоловые толщи следует рассматривать как особый тип суб-ээрадьных геологических образований, сформировавшихся по типу лавинной седиментации в исключительных, ксерокриогенных пери-гдяциальных условиях плейстоцена, не имепщх аналогов среди современных ландшафтов. Эти толщи характеризуются единым чисто субаэральным способом осадконакошгания и единым типом геологи -ческого строения, их объединяет особая палеогеографическая и геохимическая история развития и связанная с ней эволюция ве -цествэ, структуры и просадочности. При этом просадочность образуется как закономерное следствие осадконакопления и преобразования (диагенеза) лессового материала под влиянием изменений климата в плейстоцене и голоцене.

3. Установлены закономерности изменения состава, структуры и просадочности эоловых лессовых толщ опорного региона (Центрального Предкавказья), которые позволяют выделить факторы, стадии и зоны литогенеза этих пород.

4. Разработана схема литогенетического анализа мощных эоловых разрезов, в которой все характеристики состава и струк -туры пород тесно увязали с их просадочность».

5. Применение литогенетического анализа к эоловым лессам опорного региона позволило составить карту и дать типизацию лессовых толщ для выбора противопросадочных мероприятий, часть пз которых впервые разработана и опробована автором.

Реализации результатов исследований и практическая значимость работы. Выполненные исследования являются теоретической основой для комплексной инженерно-геологической оценки эоловых лессовых пород. Практическое значение работы состоит в том, что в ней на примере опорного региона (Центрального Предкавказья) разработаны основы литогенетического анализа эоловых лессовых толщ, даны рекомендации по стратиграфическому и инженерно-геологическому расчленению и корреляции лессовых разрезов при .инженерно-геологических изысканиях и схемке. Оценка и прогноз просадочности лессовых толщ даны на основе интерпретации характеристик их состава и структуры.

Основные теоретические и методические разработки использовались Ставропольским ТИСИЗом, Агропрсистройпроектом, СевКав -

гипроводхозоы, Ставропольгравданпроектом, Главставродольпром -строем, Ростовским Водоканалдроектоы и Промзернопроектом в практике инженерно-геологических изысканий и строительстве на лессовых просадочных грунтах Северного Кавказа.

Научные идеи, лежащие в основе диссертационной работы, были воплощены в "Рекомендациях по уплотнению просадочных грунтов Северного Кавказа" (IS87), в "Рекомендациях по инженерно-гео -логической оценке свойств обводненных лессовых грунтов на при -мере Центрального Предкавказья" (1988) с картой просадочных и обводненных грунтов.

Эффект от внедрения работы превысил 10 млн.рублей.

Результаты диссертационной работы нашли применение и были внедрены в ПНИИИСе щш анализе деформаций Атоымаша, оценке грунтовых условий Знергомаша в г. Волгодонске, при проектировании объектов Прикумского завода пластмасс, на которых исследо -вания проводилизь по специальному заданно Госстроя СССР, а ' также на многих объектах юга РСФСР - Ипатовском в Ставрополье -ком крае, Ленинском и Качалинском в Волгоградской области, Ер-моловсксм в ЧИ АССР комбикормовых заводах. При этом автором было составлено около 400 проектов, заключений и экспертиз, которые нередко радикальным образом изменяли ранее принятые про -ектние ряшения.

Адробапия работы. Основные материалы и теоретические положения диссертационной работы изложены в докладах па I Всесоюзной конференции по инженерной геологии (Тбилиси, 1972), межвузовской конференции по строительству на лессовых грунтах (Ростов на Дону, 1973), Совещании по вопросам изучения природных условий и ресурсов Северного Кавказа (Ставрополь, 1973), Все -союзном совещании по закреплению и уплотнению грунтов в строительстве (Киев, 1974), Всесоюзной конференции "Проблемы инже -нерной геологии в связи с рациональным использованием геологической среды (Ленинград, 1976), Всесоюзном совещании "Проблемы лессовых пород в сейсмических районах"(Самарканд, 1980), H Конгресс 1ШКВА (Москва, 1982), Всесоюзном совещании "Проблемы инженерной геологии городов* (Харьков, 1983), региональном совещании "Пути интенсификации орошаемых земель Северного Кавказа" (Ставрополь, 1983), Всесоюзной конференции "Классификационные критерии разделения лессовых пород" (Москва, 1984), Все -союзной конференции "Проектирование и строительство зданий и

сооружений на просадочных грунтах" (Волгодонск, 1984), Международном геологическом конгрессе (Москва, 1984), Всесоюзном совещании "Процессы подтопления застроенных территорий" (Новосибирск, 1984), У1 Всесоюзном совещании по изучению четвертичного периода (Кишинев, 1906) и других совещаниях, семинарах, конференциях.

ГГублияятпт. По теме диссертации опубликовано 5С научных статей и глава в монографии "Субаэральный литогенез и свойства пылевато-глинистых отложений" (1985).

Исходные материалы и личный вклад в решение проблемы. В основу диссертационной работы положены результаты 20-летней деятельности автора в Северо-Кавказском филиале ПНИИИС в должности руководителя группы и заведующего лабораторией по изучению лессовых грунтов Северного Кавказа. За это время лично автором и руководимым им коллективом научных сотрудников было выполнено бурение сети опорных скважин и проведено комплексное экспериментальное исследование лессовых грунтов. При этом было проанализировано около 3000 монолитов и проб лессовых грунтов, по которым определялись характеристики химико-минэралогическо-го и гранулометрического состава, структурные особенности и просадочность. Изучение просадочных свойств проводилось также в полевых условиях при проектировании и строительстве крупнейших объектов юга РСФСР - Прикумского завода пластмасс, Большого Ставропольского канала, Атоммаша, Зкергомаша, комбикормовых заводов. Ставропольской АЭС (проектирование приостановлено) и мн. др.

Структура и объезд работы. Диссертационная работа состоит из введения, трех частей по 3, 4 и 2 главы соответственно, основных выводов и списка литературы из 319 наименований. Она изложена наЗ'О3 страницах машинописного текста, содержит -"Г/ рисунков и 2 7 -таблиц.

Экспериментальные исследования лессовых грунтов проводи -лись с участием старших инженеров Ю.П.Жукова, Т.В.Скоробогач, ст. лаборантов Н.А.Алексенцевой и Г.Г.Шепелевой, а также сотрудников химической и минералогической лабораторий СКФ ПНИИИС (В.И.Тирановой, Л.Н.Михайловой, Н.И.Порохня, Э.В.Мировой и др.). Бурение опорных скважин и отбор монолитов с высоким качеством выполнил буровой мастер - ветеран СКФ ПНИИИС М.Т.Терихов.

Полевые экспериментальные работы проходили с участием Ставро -польского ТЙСИЗа, СевКавпшроводхсза, ПРО "СевКавгеология", многих проьктно-изыскательских л строительных организаций Северного Кавказа, при поддаряке Ставропольского крайисполкома, дирекции ПНЙИЙС и Госстроя СССР. Всем указанным лицам и организациям автор приносит глубокую йлагодарностъ.

Глубокую признательность автор выражает к.х.н. Пахомову С.И. и к.г.-м.н. йинервину A.B. sa многолетние дискуссии по вопросам, рассмотренным в диссертации, академикам И.П.Герасимову в Е.М.Сергееву .за поддержку работы на разных этапах ее внполне -нкя, профессору В.Т.Трофимову за ценные советы на заключительном этапе работы.' Автор преисполнен сердечной йлагодарности и светлой памяти к своему многолетнему наставнику - профессору А.К.Ларионову, учеником которого автор осмеливается себя считать.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Часть I. Изученность проблемы и методологические принципы исследования литогенеза и просадочности головых лессовых толщ

Глава I. Современная теория литогенеза осадочных пород и ее приложение к формированию годовых лессовых толщ

Литогенез (породообразозание) включают совокупность про -цессов образования осадков (седиментогеназ), превращение осадков в осадочные породы (диагенез) и последующее изменение осадочных пород до превращения их в метаморфические порода (катагенез), а также процессы гипергенеза, которые MoiyT выступать в качестве как предыстории ссадкообрезования. так и завершаю -щего процесса осадочного цикла (Н.Б.Вассоевгч, 1983). Таким образом, литогенез объединяет взо процессы формирования и pas-, вития породы и характеризует ее геологическую жизнь.

Близйш к литогенезу понятием является генезис порода. Зарубежные литологи оба термина (литогенез и генезис порода) считают синонимами. В советской литературе (В.Т.Фролов, 1984) генезис породы рассматривают в широком а узком понимании этого

термина. Генезис в широком смысле включает как onocoö, так и условия образования породы, тоща как генезис в узком смысле -только способ ее образования. Способ и условия находятся в диэлектрическом единстве и взаимной обусловленности (В.Т.Фро -лов).

Применительно к континентальным отложениям генезис в широком понимании, включающий как условия, так и способ накопления осадка, неизбежно становится палеогеографическим понятием при рассмотрении первой стадии формирования породы - ее седименто-генеза.

Современная теория литогенеза осадочных пород сформировалась в значительной части под влиянием работ H.H.Страхова и его сотрудников (1959-1983). При гтом исходными методологическими посылками были: I) сравнительно-тдитологический метод изучения древних и современных осадков и 2) представление о необходимости учета географической (климатической) зональности при анализе формирования осадочных пород.

Современная тасрия литогенеза наиболее полно разработана для морских осадков, но ее методологическая база может быть использована для анализа континентальных, типично субаэральных эоловых лессовых отложений. Эта литогенетическая методология включает следующие основные положения:

- зависимость типа осздконакопления от климата;

- породообразование рассматривается как многостадаальный процесс;

- породообразование рассматривается как сложный процесс диалектического единства и борьбы внутренних компонентов породы и внешних условий, в которой порода на каждом этапе отражает всю генетичесщто предысторию своего развития.

Эти положения составляют суть генетической (литогенетичес-кой) методологии анализа осадочных образований.

При разработке теории литогенеза континентальных образований вообще и лессовых отложений, в частности, необходимо учесть гораздо больпую сложность литогенеза континентальных осадков (E.B.lamxep, 1966) и сильнейшую зависимость субаэральних лессовых отложений от чрезвычайно изменчивой природной среды в плейстоцене (К,.К.Марков, И.П.Гзрасимов, А.А.Величко, А.А.Свиточ).

Руководящий лозунг литологов о том, что "именно породы долены составлять базу палеоклиматологии" (Н.М.Страхов, 1983, с.479) применительно к лессам лучше всего был реализован палеогеыра-фами, которые выдзлили лесс и условия его накопления в ранг уникальных явлений природы за последние 150 - 200 млн. лет. По мнении отечественных и зарубежных исследователей, лессы Европы и Северной Америки накашшгались в крайне суровых континентальных условиях, не имеющих аналогов среди современных ландшафтов,

Важные вопросы литогенеза и палеогеографии лессовых толщ -вообще и эоловых лесзов, в частности, не разработаны и не ставятся во главу угла при современных инхенерно-геологических исследованиях. Расшифровка генезиса и литогенеза эоловых лес-сов должна быть выполнена на конкретных разрезах прежде всего на диалогической основе о учетом фундаментальных достижений палеогеографии плейстоцена. Литогенез лессовых толщ необходимо рассматривать как сложный стадиальный процесс структурно-ве -щзственного преобразования первичного осадка, начиная со стадии его накопления (седиыентогенеза), превращения осадка в породу (диагенез) и завершающийся деградацией породы под влиянием изменившихся условий. Для проверки генетических концепций формирования лессовых толщ необходимо провести максимально комплексные исследования конкретных лессовых разрезов, учитываю -nine главное свойство этих образований - их просадочность. Генетические представления о литогенезе и просадочности лессовых толщ необходимо проверить методами моделирования (Е.Ы.Сергеев, 1976).

Учитывая особую специфичность физико-географических (климатических) условий эпох лессонакопления, можно говорить об особой специфике литогенеза лессовых толщ. Правомерно поставить вопрос о выделении и самостоятельности криоксеротического типа литогенеза лессовых толщ.

Глава 2. Анализ представлений о формировании просадочности в связи с литогенезом лессовых толщ

Вопрос о происхождении лессовых пород дискутируется в геологии около 150 лет, а история изучения их просадочности длится около полувека. Первым исследователем, кто соединил просадоч -ность с условиями формирования лессовых пород, Оыл Н.Я.Денисов. Используя новейшие достижения коллоидной и физической химии, представления о расклинивающем действии тонких пленок связан -ной воды (Б.В.Дерягин), типах структур и структурных связей в коллоидно-дисперсных материалах (П.А.Ребиндер), а также данные собственных геологических наблюдений в сухих степях восточного Ставрополья, Н.Я.Денисов (1941 - 1953) ввел новые понятия о первичном и вторичном структурном сцеплении в пылеватоглинис -тых грунтах, о недоуплотненных, нормально уплотненных и пере -•уплотненных породах и в общем виде рассмотрел геологические условия возникновения этих состояний. По Н.Я.Денисову (1946), просадка лессовых отложений является важнейшим показателем их генезиса и существования. Просадочность формируется только в субаэральннх аридных условиях после предварительного подсыха -ния слоя породы и последующего возрастания действующей на него нахрузки. Природа просадочпости, по Н.Я.Денисозу, объясняется устранением неводостойкого сцепления упрочнения, возникшего на ранней стадии формирования слоя породы при высыхании его в условиях небольших природных нагрузок. Н.Я.Денисов в 1941 году впервсэ провел специальные опыты по моделированию просадки и подтвердил принципиальную возможность ее возникновения в лес -сах разного ^незиса.

В 1964 году А.В.Минервин и Е.М.Сергеев выдвинули криоэлю-виальцую гипотезу формирования просадочности лессовых гдунтов, учитывающую два новы* принципиально важных положения: I) связь лессообразования с перигляциалышми зонами оледенений и 2) неоднократное многолетнее и сезонное промораживание лессо -внх пород з течение -плейстоцена. По А.В.Минервину, просадоч -ность лессов формируется путем сублимационного иссушения распученных и водонасыщенннх вврзлнх толщ.

Для экспериментальной проверки различных пптотяз проса -

дочности лессовых грунтов многие исследователи провели полевые и лабораторные опыты (Н.Я.Денисов, .1941; А »..Воронин и А.В.Ми-нервин, 1973; A.M.Воронин и В.С.Шибакова, 1973; А.В.Минервик, 1973 - 1982; В.Т.Трофимов и В.С.Бондаренко, 1983; В.И.Осипов, 1985; Н.Ы.Комиссарова, 1986; В.А.Королев и О.Н.Еремина, 1986; В.Т.Трофимов-, В.С.Боццаренко, Н.А.1Умянцева, 1987; Б.Ф.Галай, 1983 - 1987). Анализ этих исследований показал следующее:

1. Полевые опыты проводились с маломощными лессовидными отложениями в условиях современного климата, во многом отличающегося от перигляциальной обстановки эпохи лессонакопдения.

2. Опыты не показали в явном виде возможность формирова -ния просадочности П типа, т.к. солевое замачивание "искусст -венных" лессов не проводилось, а лабораторная оценка нэболь -шой (около 2 %) просадсчности находилась в пределах ошибки компрессионных определений этого свойства (I - 2 %).

3. Существенной погрешностью лабораторных оштов было игнорирование природном давления, которое постоянно действует в природе и активно участвует в геологической жизни массива, вызывая гравитационное самоуплотнение грунта.

Анализ представлений о формировании лросадочности лессо -вых толщ показал, что просадочностъ и литогенез лессовых грунтов совместно не рассматриваются. Возникновение и устранение просадочности конкретных разрезов изучается уеко уталитарно, только инженерно-геологическими методами, вне связи с литогенезом и палеогеографической обстановкой формирования и современного существования пород. Отсутствует представление о лессовых толщах как единых природных системах, со свозй эволюцией поэтапного развития и климатической обусловленностью всех про -цессов литогенеза.

Глава 3. Методологические принципы и методика исследования литогенеза и цросадочности головых лессовых толщ

Совместное изучение литогенеза и просадочности лессовых толщ должно быть генетическим, комплексным и системным. Генетический принцип является основным методологическим положением всех естественных ray*. Он был заложен великими диалектиками Древней Греция Гераклитом Эфеским и Аристотелем, которые

учили, что только тогда можно понять сущность вещей, когда знаешь их происхождение и развитие. Научная геологическая ме-тодо-логия, заложенная В.В.Докучаевым и В.И.Вернадским, всегда была системной, генетической и комплексной.

Применительно к литогенезу и просадочности лессовых толщ генетический (историко-геологический) принцип имеет три направления: форма циошюе, палеогеографическое (фациальное) и лито -генетическое.

Фррмапионный подход позволяет выделить и обосновать са -мостоятельность лессовой формации среди прочих осадочных фор -маций. Вслед за Н.М.Страховым, В.Е.Хаитом, Л.Б.Гухиным, Г.В. Краше!йзиковым, В.И.Поповым, В.Ю.ЗапрометоЕЫм, И.В.Поповым и мн.др., автор отдает приоритет климатическим (палеогеографическим) факторам при формировании пород лессовой формации, а не тектоническому фактору, который действует на лессовый литоге -нез косвенно, а не непосредственно. Используя представления Н.М.Страхова, А.Л.Яншина, К.К.Маркова, И.П. Герасимова, А.А.Величко и др., лессовую формацию следует отнести к категории вымерших и, возможно, уникальных геологических формаций нашей планеты, условия формирования которых не могут быть правильно реконструированы на основе современных обстановок осад-конакопления.

Важной составной частью генетич ского исследования лессовых толщ должен быть палеогеографический анализ^ - необходимый для реконструкции физико-географических (в пэрвую очередь, климатических) факторов осадконакопления и последующего их влияния на эволюцию лессовых отложений.

■фггогенетический анализ в классическом его понимании (по Н.М.Страхову) позволяет вскрыть и объяснить внутренние процессы и этапы формирования каждого элемента лессовой толщи, его состава, структуру и свойства. Из трех генетических направлений главным (сущностным) является литогенетический анализ. Его применение включает:

- максимально детальное литологьческсе описание лессового разреза и априорное принятие гипотезы его формирования,

- выделение основных элементов и этапов формирования лессовой толщи, т.е. ее расчленение,

- детальное изучение каждого элемента с позиций генетической гипотезы.

- анализ пространственного соотношения и внутреннего взаимодействия выделенных элементов между собой и с системой в целом,

- оценка влияния объемляпцей системы (геолого-географи -ческой среды) и хозяйственной деятельности человека на лессовую толщу, которая выступает частью этой системы.

При таком подходе кавдая лессовая толща неизбежно пред -станет единой сложной динамично развивающейся во времени геологической системой, а ее просадочность обнаружится как интегральное эмарджентное свойство целостной лессовой толщи.

Системный приташп изучения литогенеза и просадочности вытекает из генетического принципа. Совместно они диктуют необходимость комшгакпнпто исследования сложных объектов. 'Комплексность и максимальное привлечение фактического материала позволяют избежать субъективизма и неконтролируемости гипотетических построений. Они придают генетическим исследованиям свойство автокорректировга, когда все явления, причины и следствия начинают естественным образом увязываться между собой в пространственно-временных отношениях. Комплексность исследований и поиск порочащих гипотезу фактов могут быть заслоном на пути субъективных, тенденционшх и односторонних представ -лениЗ о литогенезе и просадочности лессовых толщ. Объективная1 проверка теоретических положений проводится по принципу их непротиворечивости име^-ащеыуся эмпирическому материалу.

Заключительным методологическим принципом изучения лессовых толщ должен быть эколодачег.кий- природоохранный принцип, который вытекает из самого определения инженерной геологии как науки о геологической среде.

Исходя из перечисленных выше задач и сформулированных принципов, была определена максимально комплексная методика исследования лессов в опорном регионе. Еыбор эоловых лессов как объекта исследований диктовался тем, что это основной тип покровных отлолюний на Северном Кавказе. Для изучения лессов региона был применен максимально возможный комплекс методов, вюшчающий хишхо-минералогическое и физико-химическое изучение состава и структуры пород с оценкой их просадочных свойств и историко-геалогическим анализом лессовой формации опорного региона.

Отбор образцов для исследований осуществлялся целенаправленно, по единой методике, с учетом стратиграфической и лито -генетической привязки. Образцы на опорных ключевых участках отбирались хз шурфов и ояважин в виде сплошного столба (кер -на) монолитов размером 0,25 м. Комплекс полевых и лабораторных работ включал ряд нестандартных, разработанных автором, мето -дов исследования.

Часть 2. Гэолого-геохрафические условия накоплеч^я я раввягия эоловых лессовых толщ в опорном регионе

Глава 4. Структурно-тектоническое положение, гволого-.геоморфологическое районирование и физико-географи -ческиь 'словия Центрального Предкавказья

Предкавказье пре, птавляет собой обширную территорию, заключенную между горными вооружениями Большого Кавказа на юге и 1Усской платформой на севере; на востоке и западе его огра -ничивают Каспийское и Азовское моря»

Центральное Предкавказье, иногда именуемое Ставропольем, занимает центральный сектор Предкавказья и имеет следующие естественные границы: на севере и северо-востоке - долина Маныча, на востоке - хвалынский абразионный уступ Каспия, на западе -меридианальный участок р. Кубани и западный склон Ставропольской возвышенности, на юге - предгорные равнины и возвышенности Кавказа. .

Предкавказье в целом и его центральный сектор, в особен -ности, прошли длительную и сложную историю геолого-тектонического и палеогеографического развития. Это объясняется тем, что Предкавказье является пограничной территорией между горной системой Большого-Кавказа, входящей в тектонически активную часть Атлантического участка альпийской орогенной зоны Явразии, и древнейшей 1Усской платформой.

В Соответствии со схемой геоморфологического районирования И.Н.Сафрснова ( 1379 ) и методологическими рекомендация®! В.Т.Трофимова (1985), в пределах рассматриваемой территории по структурно-тектоническому принципу ввделенн две инженерно-геологические " провинции - Предкавказских равнин и

Предгорных депрессий и возвышенностей, внутри которых выделены инженерно-геологические области. Характеристика состава и свойств лессовых пород различных областей Северного Кавказа дана в работе автора (Инженерная геология, 1989, * 3).

Лессовые породы в регионе Центрального Предкавказья непосредственно контактируют с отложениями различного возраста, . генезиса и состава. Наиболее древними из отложений, выходящих на поверхность и контактирующих с лессовой формацией, являются майкопские глины - мощная толща сланцевых бескарбонатных морских отложений. Во многих местах (к востоку от р. Калаус) на поверхность еыходят породы сарматского яруса (известняки-рацу-шечнкш, песчаники, пески, реже мергели и глины). По северной и северо-восточной, окраине Ставропольской возвышенности распространены ьесчаники, известняки, мергели и глины донтического яруса. На северо-восточных, северных и северо-западных склонах Ставропольской возвышенности под лессовой формацией часто залегает немая т.н. армавирская свята красноцветных известковис-тых глин с прослоями песков. В восточной части региона новее -местно распространены акчагальские континентальные пески, конгломераты и глины, а также глины и пески алшеронского яруса.

Четвертичные отложения представлены морскими и лпыанно-морскими иесчано-глинистыми осадками трансгрессией Каспия (бакинской, ранне- и позднехазарской, ранне - и позднехвалынс-кой). Все плейстоценовые трансгрессии и регрессии Каспия были вызваны только климатическими причинами.

В составе континентальных отложений четвертичного возраста наиболее широким распространением пользуются породы лессовой формации. Среди нелессовых пород в долинах рек выделяются различные по составу и возрасту аллювиальные отложения, а на склонах - делювиальные образования.

В гоолого-геоморфологическом отношении Центральное Пред -кавказье разделяется на Ставропольское плато, Терско-Кумскую ахкумулягявную лессовую равнину и Примашчскую низменность.

Современный климат Предкавказья отличается большим разнообразием благодаря значительному перепаду высот и своеобразному географическому положению. Для большей части территории характерны континентальность и засушливость климата, увеличение которых отмечается с юго-запада на северо-восток. На формирование климата влияют наличие на юге Главного Кавказского хребта, в

центре - Ставропольской возвышенности, близость морей - Кас -пийского на востоке и Черного на западе, присутствие обширных сухих степей и полупустынь на востоке региона.

Автором составлены карты ветров и пыльных бурь, а также установлены тесные зависимости межцу характеристиками совре -манного климата (индексом сухости, коэффициентом увлажнения и гидротармическим коэффициентом) в регионе. Утверждение о наличии прямых и весьма тесных связей между характеристиками современного климата и просадочностыо является неоднозначным и спорным. Можно говорить о зональной закономерной связи между ними, если дополнительно учитывать эволюцию климата в плейстоцене и геологическую историю конкретного разреза.

Глава 5. Изучение генезиса лессовых толщ Предкавказья, их распространение, особенности строения и стратиграфия. Выбор опорных участков. Критерии выделения эоловых лессовых пород

Исследованием лессовых пород региона занимались многие выдающиеся геологи: Н.Н.Барбот де Марни (1862), Н.Я.Данилевс -кий (1869), Л.Д.Иванов (1886), И.В.Мушкетов (1895), К.И.Лисицын (1925 - 1933), Б.Б.Полынов (1931), М.М.Жуков (1936), Н.Я.Денисов (1936 - 1940), И.В.Попов (1947), а в последнее время - А.К.Ларионов, В.П.Ананьев, Л.Г.Еалаев, П.В.Царев, В.И.Ко-робкин и мн. др. Первые исследователи (И.В.Г^ушкетов) лесс ре -гиона считали типичным эоловым образованием. В 30-е годы под влиянием взглядов М.М.Еукова лесс стали относить к делювиальным и пролювияльным отложениям. Н-Я.Денисов, В.П.Ананьев, А.К.Ларионов, Л.Г,.Балаев, П.В.Царев вернули лессу в основном эоловое происхождение на водоразделах ж оставили водный лесс (делювиальный, элювиальный, прслювиальный) на склонах и Долинах рек. Важно отметить, что все исследователи представляли лессонакопле-нио в условиях, не отличающихся от современных.

Дяя лессовой формации региона характерны следующие черты: I. Широкое, почти повсеместное распространение в равнин -ной зоне и значительное присутствие в предгорных и возвышенных районах.

2. Лессовая формация покрывает разнообразные по составу и возрасту отложения: в долинах рек венчает песчано-гравийно-га-

лечниковый аллдьяй, наъодорааделах перекрывает дочетвертичные порода и продукты их выветривания и переотлсжония.

3. Закономерная пространственная изменчивость литологичес-кого состава в субширотном направлении, не связанная с литолс-гаей подстилапцих в окружающих пород.

4. Исключительная мощность (до 100 - 150 м) и просадочность (Нцр до 50 - 60 м) в восточных районах, закономерное распределение мощности лессовых пород на территории региона.

5. Достаточно полное и однотипное стратиграфическое строение и пространственная выдержанность литологического состава лессовых разрезов.

6. Сложная и неодинаковая эпигенетическая история лессовых толщ в разных природЕО-клиыатическиз зовах.

Стратиграфическое расчленение лессовых толщ выполнено на основе имещихся палеогеографических представлений, учитывает литологию, геохимию и просадочность пород, впервые подкреплено объективными терыолшинисцентными и палеомагнитными датировками на всю глубину разрезов.

Опорные турфы и скважины были расположены от предгорий Кавказа до Ывныча и от хвалынского абразионного уступа Каспия до высокого рравобережья р. Кубани. Выбор опорных участков диктовался следующими обстоятельствами: I) достаточно мощным и полным в стратиграфическом отношении разрезом, 2) положением по отношению к потенциальной области питания (Прикаспийская низменность и Кавказ), 3) желанием схватить наиболее просадочные и разнообразные в струкгурно-литсшогическом отношении типы лессовых пород, 4) по возможности оказать влияние на проектирование и строительство крупных объектов данного региона.

Критерии выделения эоловых лессовых пород: I) плащеобраз-ное залегание на всех формах рельефа, 2) однородность и выдер -жанность грансостава независимо от положения участка, зональное распространение материала, 3) отсутствие слоистости, 4) минералогическая индивидуальность, резкое отличие от подстилающих пород, наличие свежих невызетрелых минералов, в том числе вулканогенного материала, 5) особое релшетовсэ распределение солей по глубине разрезов на участках с непроыывным режимом, 6) серого приуроченное и закономерное изменение просадочности по глубине разрезов.

Глава 6. Состав, структурные особенности и свойства эсловых лессовых пород опорного региона

Б гранулометрическом составе лессовых пород региона доминирую? две фракции - "лессовая" (0,1 - 0,01 мм) л глинистая (менее 0,005 мм, или 0,002 мм). Меаду ними имеется тесная корреляционная связь (Галай, 1984):

Со,1-0,ОГ90"1»03'^,005й ^0,002 = 0>79'io,005

Показатели пластичности (\VL и Зр ) тесно связаны между собой и с содержанием гтинистой фракции. Ка основе этих взаимосвязей составлена класспфикациял лессовых пород Северного Кав -каза по грансоставу и пластичности (табл. I).

Даны рекомендации по методам подготовки к грананализу лос-совых пород для исправления действующего ГОСТа.

Характерной чертой структуры лессовых пород является агре-гированность. Выделены и описаны глинистые, зернисто-глипис -тые, карбонатно-глипистые, ху^сно-глинистые, железисто-гумусно-глинистые, карбонатно-зорнистне, гипсовые, кремнисто-слкщис-тне мерцающие и карбонатно-глинисто-железистые агрегаты, кремнисто-глинистые и мергелистые обломки и глобулярные полуагрегаты. Их изучение позволяет глубже понять литогенез лессовчх толщ.

Таблица I

Название породы Содержание (в %) фрак- Показатели ,плас-

Цкй, размер их в мм тично'сти, %

0,1-0,01 0,005 -¿0,002 число пла- - граница

стичности текучести

Лессовидный песок Не нормируется - до 10 до 8 -

Л о с с 60-85 10-30 г-24 0-8 до 25

Легкий лессовидный

суглинок 50-60 ЗП—40 24-32 8-II 25-28

Средний лессовидный 38-50

суглинок 40-50 32-40 11-14 28-32

Тяжелый лессовидный

суглинок 28-38 50-60 40-48 14-17 32-36

Лессовидная глина Менее 28 Более 60 Более 48 Более Более 36

17

Содержание лепсорастворимых солей в лессовых толщах с непроданным режимом достигает 1,5 - 2,0 %. £ их составе дошши -Wm//'ic£. .Á^^C^, Максимумы первичного засолещи

приурочены к валдайской части разреза. При любом повышении влажности начинается поэтапный нисходящий вынос солей в сост -ветствии с их растворимостью а миграционной способностью.

Труднорастворимые карбонаты кальция и иахтш. составляют в среднем 8 % от массы породы. Их содержание практически не зависит от литологии и пространственно-стратиграфического положения лессового слоя. Перераспределение первичных карбонатов наблюдается только при формировании ископаемых и современных почв Собогащение их иллювиальных горизонтов) и при длительной фильтрации воды в цросадочных йлвдцах.

Среднерастворимый гипс концентрируется ниже карбонатно-иллювигльных почвенных горизонтов и при влагопереносе мигрирует вслед за легкорастьорилымз солями.

Состав поглотанного уорлплекса (ПК) находится в зависимости от состава и соотношения водорастворимых солей. В засолен -кых лессах преобладает в ПК натрий, в малозаселенных выщело -ченных лессах уверенно доминируют кальций и магний. Относительная доля /У<я в водной ьктяжке (ВВ) и в поглощенном комплексе (ПК) подчиняется соотношению: ВЗл/? : : I.

В состав глинистой йтакшт («с 0,002 мм) входит монтмориллонит (от 2-7 до 00-70$), гшрослюда (12-60 %), каолинит (8 - 43$) 1 хлорит (до 10 - 15$), таллуазит, кальцит, кварц, гидроокислы нелеза, палыгорскит, органическое взщество. Наблюдается четкая дифференциация глинистых минералов: гумусовые горизонты почв и малоглинистьге лессн обеднены монтмориллонитом, содержание его увеличивается в тяжелых лессовидных суглинках и карбонатном иллювии почв. Каолинит выступает антиподом по отношению к монтморршкониту, а иногда и к гидрослвде, последняя всегда выступает антиподом к мтыориллониту.

Преобладающим кластогенним минералом является кваш. содержание которого по глубине разрезов сравнительно стабильное. Преобладает прозрачный тип обломочного кварца. Среднее содер -аание полевых шпатов лс разрезам также сравнительно стабильное (15 - 19 %), но наблюдаются количественные изменения в соотношении разных групп нолевых шпатов и в степени их вывет-релссти по стратиграфическим горизонтам.

Карбонаты; составляющие третью большую группу минералов, делятся на первичные и вторичные. Первичные карбонаты представлены чистыми сероватымя окатанными зернами кальцита со следами эолового переноса и побитсстями. Вторичные карбонаты разнооб -разны по форме и составу: I) в виде длинно-прпзматическиз: или ромбоэдрических зерен, иногда с полисинтетическими или пере -крощиваицимися двойниками, 2) тонкодисперсные зерна неправильной почко- и конгломератовядной, реже трубчатой формы землистс-серого цвета с криптокристаллическпй структурой, 3) агрегаты в виде рыхлых стяжений, пленок, примазок и др.,. с примесью окислов и гвдроокислов хелеза и аллюминия, 4) оолите, состояние из серого ядра с белой оболочкой, иногда радиально-лучис -того строения.

ОбломочнаД материал представлен кремнистыми образованиями, глинисто-карбонатно-железистыми агрегатами.

Пирокластический материал представлен вулканическим стеклом, пеплом, шлаком и черпо-буркмя агрегатами.

Слюды легкой йтаишл представлены флоготпом, мусковитом, арагонитом, алургитом, иногда серицитом.

Группа тяжелых минералов содержит около 50 представителей, среди которых доминируют непрозрачные ильменит или ламснит. . Относительно высокое содержание неустойчива к выветриванию минералов (пироксеноь, амфиболов, зпидота, слвд и хлоритов) установлено в разрезах Степного (36,1%) и Крем-Константияовс-кого (37,5 %), т.е. в пунктах, расположенных рядом с возможными областями питания (Прикаспийская низменность, предгорья Кавказа). Устойчивые к Еыветривакию минералы имеют обратную тенденцию распределения.

Коэффициент^ иди степень выветпалости лессовых пород региона изменяется от 0,40 до 3,04, подчиняясь литогенезу кон -кретных разрезов.

го литогенеза производилось при помощи оригинального прибора и методики, использующей идею капилдяриметра и эталонного тела А.В.Лыкова. При этом были выделены: макролори размъром крупнее 0,05 мм, мезопсры - от 0,05 до 0,005 мм и микрслорч - менее 0,005 мм. Полученные данные впервын г.озволили проследить за изменением пор разной крупности по глубине разрезов и объяснить просадочность лессовых грунтов за счет резерва крупной порис-

на разных стадиях лессово-

тости. Объем ыакропор в просадочных лессах достигает 10 - 12% от объема породы или 20 - 25% от объема всех пор.

В изученных грунтах сравнительно мало фитогенных дор с карбонатизированными стенками и нитевидными остатками растительности. Фитогенные поры наслюдаются в ископаемых псчеэх и контактирухцих с ниш лессах. Диаметр этих пор - 0,2 - 0,4мм. ■ Другие макропоры с округлыми чистыми стенками могли образовываться за счет стебелькового льда. Основным типом макрспор являются межагрегатные замкнутые поры, а также щелевидные поры, в формирование которых, возможно, принимали участие и мерзлот -ные процессы.

Количественная порометрия и исследование пор разного размера под микроскопом позволили лучше познать и объяснить природу уплотнения лессовых грунтов разных типов через трансформа -цшо их дифференциальной пористости.

Структурные связи. Для оценки типа грунтовых связей И.М.Горькова (1975) предложила косвенный показатель - коэффициент агрегированности частиц менее 0,005 мм. Однако этот показатель оказался нечувствительным как к литологии лессовых пород, так и к физико-химической среде их существования. Лессовидные пески, суглинки, глины и лессы с разной степенью засоления имеют близкие значения КаГр порядка 2-4. Степень агрегированности частиц лучше характеризовать более простым показателем - содержанием водостойких макроагрегатов в породе А % по А.К.Ларионову (1966). Н.Я.Денисов (IS53), используя модель "грунтовой массы" К.Тердаги (1925) и представления П.А.Ребиндера, впервые разделил структурное сцепление (структурные связи) в глинистых и лессовые грунтах на первичное, обусловленное коагуляционными силами, и вторичное сцепление упрочнения за счет цементации различными жесткими кристалли-зационно-ковденсационннми связями, исчезающими после механи -ческого разрушения природного сложения породы. Рабочей моделью грунта с коагуляционными связями служила водонасыщенная грунтовая паста в состоянии предельной пептизавди.

Нами предложено сравнивать коэффициент пористости естественного (ej) и замоченного (62) лессового грунта с пористостью его перемятой пасты (ед), но во всех случаях при определенной нагрузке, например Р0ЫТ> При этом по гдубине лессовых разрезов обнаруживается 3 состояния грунта:

1. Если пористость естественного лесса равна пористости его пасты (ет = е3), то грунт находится в нормально уплотненном состоянии.

2. Если естественные грунты плотнее, чем их пасты, то они переталотнакы.

3. Если грунт в зстествокно-кэпряжеином состоянии инеет пористость больше своей пасты при этом же давлении Р^цт, то он недоуплотнен и в нем есть определенный резерв пористости. Последний можно разделить на две пасти - наводостойкий и водостойкий . •Неводостойкий резерв пористости обнаруживается при разрушении неводостойких связей и соответствует обычной просадке 1^рунта. Водостойкий резерв пористости обнаруживается в породе после разрушения ее водостойких связей и вычисляется по разности - е3.

Наводостойкий резерв пористости сосредоточен в основном в валдайской части разрезов, но иногда обнаруживается и в средне-плейстоценовой части, ниже мивулииской почвы (Буденновск, Отказное). Одновременно в лессах восточного Ставрополья обка -руживается большой резерв "водостойкой" пористости, в 2 - 4 раза превышающей некодостойную пористость. Этим объясняется, что при гидровзрывном уплотнении просадка в 2 - 4 раза превышает обычную, просадау при закачивании котлованов. Взрывы разрушают водостойкие связи и вскрывают водостойкий резерв пористости. Формирование водостойкой пористости происходит на стадии раннего диагенеза и продолжается на стадии позднего диагенеза за счет упрочнения водостойких связей.

По степени уплотненности выделено 4 язда лессов: I) гро-садочные недоуплстненные, югапцие сба вдда резервной пористости (ех> • непросадочкые нсдоуплотненные, имеющие только водостойкий резерв пористости (вд- = 3) нормально уплотненные, у которых при естественной нагрузке ех=е2сез> 4) переуплотненные, у которых е^ и е2 меньше е^. Переуплотпеп-ное состоянке грунтов характерно для хорошо выраженных ископаемых почв (оН ), но очень редко встречается в подстилающих их лессовых горизонтах.

На компрессионных кривых естественных и замоченных лессзв в некоторых случаях наблюдаются переломы при нагрузках Рйыт Создается впечатление, что различные по составу и структуре*

образцу лессовых грунтов "запомнили'' ранее действовавшее при -родное давление от вышележащей толщи грунта, т.е. обладай; хра-витационной "памятью".

Глава 7. Стадии литогенеза, возникновение и устранение цросадсчности, моделирование просадочности эоловых лессовых толщ

Литогенез лессовых толщ проходил в исключительно дикамич-шх и контрастных природных условиях под воздействием трех основных фактороЕ - температуры, влажности и давления.

Б геологической жизни эоловых лессов выделены: седименто-генез, ранний и поздней диагенез и эпигенез.

Садшпятогенез включает мобилизацию, транспортировку и аккумуляцию первичного материала. Лессовый седиментогенез проходил в условиях аридного и холодного климата, при отсутствии потаенно-растительного покрова, сопровождался криогенным дроблением частиц с участием мощного диспергатора А/^^с^. Одно -временно с днепергацией происходила а1регаткзация материала с образованием глобулгфных агрегатов. Высокая засоленность первичного материала, преобладание низких (отрицательных) температур и высокий дефицит влажности существенно подавляли действие биологического фактора.

Ранний диагенез осадка происходи: в деятельном слое с сезонным промерзанием - оттаиванием и колебаниями влажности на глубину не более 2,5 - 3,0 м, прокачкой норовых высококонцентрированных растворов (А.В.Минервин, Е.М.Сергеев). Лессо -накопление шло с одновременным сингенетическим промерзанием нижних слоев грунта по типу сливающейся вечной мерзлоты. Режим влажности в этих условиях был непромывной, автономный.

Сезонное и суточное промерзание деятельного слоя сопро -воздалось миграцией влаги к дневной поверхности. Одним из механизмов иссушения являлось образование на обнаженной поверхности лесса ледяной изморози ("ледяной травы",стебелькового льда). Большой дефицит влажности воздуха способствовал быстрой сублимацяи этего льда, а также порового льда в маломощном де -ятельноы слое.

Геохимия порового раствора в зоне раннего диагенеза характеризовалась высокой (около 10 %) концентрацией лбпсораст-

воримых солей «Жк'-, Ас^^Оу , избытком гипса и карбона -

тов, буферноетью и ступенчатостью химических реакций за счет колебаний температуры около 0°С и растворимости углекислого газа, высоким содержанием А'с] в поглощенном комплексе, частыми переходами рН от кислой к щелочной среде; активным участием аморфного кремнезема и карбонатно-глинистого материала в образовании новых межагрегатных структурных связей. Эти связи дополнительно были усилены льдом - цементом промороженного лесса, который в иссушенном состоянии %) имел массивную криогенную текстуру.

В процессе эолового лессонакопления деятельный слой с сезонными колебаниями влажности поднимался вверх, оставляя под собой молодой раннедиагенетический лесс. Этому лессу били присущи: низкая влажность, характерная для мертвого горизонта лессовых толщ с непромывным режимом (3 - 14 , высокая по -ристость (45 - 50 %), высокая остаточная засоленность ■ (0,8 - 1,5 %), преимущественно мерзлое состояние с большими сезонными колебаниями температуры. Первые три признака (влажность, пористость и засоленность) в неизменном состоянии со -хранились на участках с нопромывным режимом до наш« дней ( в валдайской части разрезов), а сингенетическое промерзание и последующее оттаивание лессовых толщ балэ неизбежным след -ствием низких отрицательных среднегодовых температур воздуха во время плейстоценовых похолоданий климата и потепления его в межледниковья (в том числе и голоцене).

На стадии раннего диагенеза сформировался лесс с макси -мальной относительной просадочностью при дополнительных на -грузках, но непросадочный в условиях малых природных давлений (не более 0,5 кгс/см^) на глубине деятельного слоя (2,5-3,Ом). Эффективному уплотнению этого лесса препятствовало не только низкое природное давление, но и образование разнообразных структурных связей" ^сцепление упрочнения по Н.Я.Денисову), среди которых преобладали переходные связи, зависящие от толщины гвдратных оболочек и обладающие обратимостью при изменениях влажности (по В.И.Осипову).

Поздний диагенез лесса происходил в зоне сезонных колебаний температуры яри низкой влажности и высокой засоленности грунта. В позднем диагенезе лесс испытал длительное многолетнее промораживание и последующее оттаиванио. Нсзависмо от тем-

лератури влага в грунте находилась в малоподвижном связанном состоянии CU <Ир« При отрицательной температуре и ограниченном количестве влаги мог образоваться только лед-цемент пле -ночного или контактного типа.

Значительные колебания температуры и высокая газопрони -цаемость маловлажного пористого лесса активизировали геохимическую деятельность углекислоты. Повышение ее растворимости при температурах около 0°С способствовало перекристаллизации и совместному выпадении в осадок труднорастворимых соединений (СаСОд иSiO¿), В местах точечных контактов усилилось вторичное сцепление упрочнения за счет карбонатов, кремнезема, легкорастворимых солей и льда-цемента. Все эти связи препятствовали эффективному уплотнению грунта.

Полное размораживание сингенетично промороженного лессового слоя произошло в термоксеротическую (теплую и сухую) фазу межледнкковья. При оттаивании маловлажного лесса не наблюдалось существенной миграции влаги и перераспределения солей. На заключительном этапе позднего диагенеза лесс предстает в своем завершенном виде - высокопористой и макропористой, Ща-лозлажкой породой, с первичным нетронутым нисходящей мигра -цией распределением солей, с реликтовыми признаками криоли -тогенепа (макропористостью, столбчатой отдельностью и др.), с сохранившейся просадочностьго от собственного веса и при дополнительных нагрузках.

Эпигенез как стадия деградации лессового грунта и ликвидации его главного свойства (просадочности) происходит под влиянием замачивания и (или) увеличения нагрузки. Обводнение лессовых толщ сопровождается коренными изменениями всех характеристик состава, структуры и свойств. Происходит поэтапный вынос водорастворимых солей, а также монтмориллонита, изменяется поглощенный комплекс ( с Ла-го состава на Са), подвергаются выветривают и в различной степени разложению все минералы, включая устойчизые, увеличивается количество водостойких агрегатов, в дифференциальной пористости резко сокращается объем макропор (крупнее 0,05 мм) и увеличивается объем микропор (меное 0,005 мм). Первияньм продуктом эпигенеза являются обводненные, непросадочные, сильно сжимаемые породы, обладающие шшвунными к тиксотролными свойствами. При возрастании нагрузки и активном химическом преобразовании (карбона-

ти&ации) материала порода переходят в каменные лессы - плотные сцементированные алевриты.

В природных условиях ышгеняз лессового слоя носил мно -гоступенчатый характер в соответствии с палеоклиматкческой историей района.

В таблице 2 представлены литогенез и просадочиость эоло -вых лессов> а на рис. I показано изменение просадочнссти на примере элементарного слоя днепровского яруса лессового разреза в районе г. Георгиевска. Инженерно-геологнческие характэ -. ристики этого разреза представлены на рис.. 2. Днепровский лесс наиболее древний лесс в этом районе. Остальные (^иележащие) лессовые горизонты частично повторяет' историю развития дней -ровского лесса.

1-й этап (днепровское время) завершился накоплением молодого днепровского лесса, который в процессе своего формирования испытал промораживание, а в одинцовское время отгаива -ние, сохранил низкую влажность и высокий пористость, близкую к пористости эоловей пыли, а также иыол высокое содержание легЕораствориыых солэй.

2-й этап (одинцовское межледниговье): при формировании почвы рассматриваемый слой испытал замачивание в условиях промывного режима, при этом произошло самоуплотнение (просадка) лесса под нагрузкой порядка 1,0 кгс/сьг и выкос из него легкорастворимых солей и гипса.

3-й этап (московское похолодание): эпигенетическое про -мораживанае одинцовской почвы и днепровского лесса и накопление на них московского лесса. Уплотнение промороженного, обессоленного и маловлажного днепровского лесса происходило по пологой кривой (отрезок 3).

4-й этап (микулинское межледниковье): оттаивание днепровского лесса без миграции воды и существенного доуплотнекия, затем промачивание и дополнительная просадка яри формировании мощной кящулинской почвы, при этом через днепровский лесс прошли легкорастворише соли, вынесенные из московского лесса к грунтовым водам. Шкулкнское межледниковье сильно "состарило" днепровский лесс, в котором прошли все эпигенетические процессы его деградации, описанные вкле. Уплотнение днепровском лесса происходило при Р«2,0 кгс/см2 (отрезок 4).

Стадии литогенеза и лросадочность эоловых лессовых пород

Таблица 2

Стадии Зона

и этапы литогене-

литоге- за неза

Физические характеристики среды

Темпера"- Влал£ Давление ~ тура ность

Основные процессы, определяющие стадийность литогенеза

Характеристика (состояние) породы

Просадочность

.5.

8

Седимен-Поверх-тогенез ность земли (слоя), практически лишенная почвен -ного покрова

Изменя -ется в широком диапазоне (-40+ 20°С), длительное время отрицатель -ная,среднегодовая т-ра намного ниже современной

При пере- Атмос-носе час- фер-тиц близ- кое кая к гигроскопической, в момент осаждения может быть любая, большую роль играют атмосферные осадки в виде дождя и снега

Динамика и влажность ветра, эоловая (ударная) , мерзлотная и солевая диспергация частиц, их шлифовка и истирание, возникновение глобулярных агрегатов, региональная сепарация и смешивание материала, смачивание, иссушение и промораживание1 частиц, их электризация

Эоловая пыль и рыхлый эоловый ■ осадок, состоящий из элементарных частиц и агрегатов, по гранулометри -ческому и химическому составу близкий к будущей породе, с переменной влажностью и высокой пористостью

Эоловый осадок (эоловая пыль) при низкой влажности потенциально весьма проса-дочный, про -садочность реализуется толыю при дополнительном давлении

;о о

Ранний Горизонт диаге- сезонных нез колебаний влажности ("деятельный слой") Н до 0,5 -3,0 №

Та же, в течение сстен и тысяч лет характерны многократные перехода

Же

амплитудой т-р до 50-С0°С

Весьма переменная (от гигроскопической до полного водона-сыцения)

Р до 0.Е хгс/см2

Интенсивная и сезонная миграция воды под влиянием мерзлотных процессов, многократное иссушение, смачивание и промораживание деятельного слоя с вымотаживани-ем солей, образованием ■"ледяной травы" и сублимацией льда

Формирование "лессового"" облика породы -пористости, макропо-ркстости, структурных связей, преобладает морозное (ниже ОС), иссушенное состояние

8_

Переменная и динамичная (от 0 до 10-15/5) в зависимости от влажности грунта, реализуется только при дополнительных нагрузках

го

Продолжение таблицы 2

I 2 -

Позд- Зона с нлй низкой диа- влажностью генеа пзунта, ниже деятельного слоя до глубины с макси -мальной •просадоч-ностью лесса „ (15-20м)

Значительная часть времени отршртель-■ная ("вечная мерзлота") или положительная -близкая к 0°С, определяется годовыми и многолетними колебаниями т-ры воздуха

Низкая Р до 3*4 Резкое снижение ди- Порода сохра-

харак- кгс/см^ намики влажностиого няет получен-

терная режима и активности ный лессовый

для геохимических про- облик, при

непро- цессов, основную возрастании

мывно- роль играют сезон- нагрузки воз-

го ре- ные колебания т-ры можно некото-

жима и нэиастапцее гра- рое уплотне-

лессо- витационное, сезон- ние грунта,

вых ное и многолетнее сохраняется

толщ, промораживание и его высокая

близ- оттаивание маловлаж- пористость

кая к ного грунта не и макропс-

ВРК влияют существенно ристость,

на динамику его а также киз-

влажности и порис- кая влаж-

тость ность

' 8

Достигает максимального значения (до 10-15%) при . природных да-грузках, при постоянно низкой влажности в мертвом горизонте лессо-внх толщ возрастает с увеличением природного давления (мощности вышележащей толщи грунтов)

Эпи- Зона при-ге- родного и юз техногенного обводнения или с глубины, на которой происходит снижение - проса-дочности за счет роста природной нагрузки

Положительная, близкая к среднегодовой температуре воздуха

Обычно ' высокая близкая к полному водо-насыще-нию. но может быть и низкая (выше УГЗ) в нижней непроса-дочной части мертвого горизонта лес-

соеых толщ

Может возрастать Рдо. 20 кгс/см2 на глубине 100м или оставаться неизменным, редко (например при эрозии, склонов; снижается с одновременным увлажнением пород

&__

Повышение влажности за счет замачивания сверху (напр., при формировании ископаемых и современных почв или в

снизу 'ч подъем УГБ при подтогг-лоняи территорий), гравитационное уплотнение (истинная просадка) лессовых толщ с коренными изменениями состава, структуры и свойств гцунта

Характерны два конечных состояния деградированного лесса:

а) обводненный и слабо уплотненный лесс (плывун) и

б) каменный лесс-сцзменти-рованный карбонатами алеврит (на больших глубинах)

За счет роста давления и (или) влажности происходит снижение просадоч-ности от максимальной до 0. Устранение про-садочности возможно также различными техногенными методами

■ч §

о

а §

I

I

наг)рузкд. наслои -1-1-:--

I

I I

I

ми

ттт^гт

I1 1 1 111

•п I ■4 1

У//0/7, /Л/Д/Д 'М//У"

ихцлДхй-Л

ваш________

_ 4 рассматриваемый

Ц| 1ЩТ'1 йПТш^и!]^

'ыО~ {р!п 6оз£асгпаТ2~

Рис. I. Этапы (1-8) уплотнения и устранения просадочности в слое днепровского лесса при накоплении разреза г.Георгкевока (кривая П). Кривая I - уплотнение лесса при оптимальных условиях

Рис. 2. Изменение структурно-вещественных характеристик и свойств лессоЕых грунтов по глубине опорного разрезе в районе г.Георгиевска

- 3 2-5-й этап (калининское, нижневалдайское похолодание): промораживание и иссушение всей лессовой толщи, уплотнение днепровского лесса (отрезок 5, вше кривой оптимального уплотнения - линия I) при накоплении калининского лесса.

6-й этап (молого-шекснинское, внутривавдайское, кратко -временное потепление): заметного замачивания лессовой толщи

не произошло и дополнительная просадка днепровского лесса (отрезок 6) если и наблюдалась, то была весьма незначительной.

7-й этап (верхневалдайское, осташковское похолодание): характеризуется наиболее суровыми перегляцвальными условиями. После накопления осташковского лесса природная нагрузка на днепровский слой достигла современной величины Р—5 кгс/см^. Вся лессовая толща несомненно испытала эпигенетическое промораживание в климатический пессимум, а для днепровского лесса это было третье эпигенетическое промораживание.

8-й этап (голоценовое межледниковье) - начался около 10 тыс.лет назад. В начале межяедниковья оттаивание маловлажного лесса не привело к существенному доуплотнению. Поскольку водорастворимые соли в валдайском ярусе сохранились на своем мес -те, можно утверждать, что нисходящий поток влаги и промывной режим в лессовой толще пока не сформировались. Лишь намечается нисходящее перемещение хлористого натрия, которое, возможно, произошло в голоценошй оптимум, когда климат был влажнее современного.

Обращает на себя внимание, что в днепровском лессе имеется большой реззри водостойкой пористости, обусловленной формированием крепких водостойких связей. После разрушения его структурных связей перемятая паста этого лесса сильно сжимается и имеет низкую (е-0,5) пористость при природной нагрузке. При разрушении водостойких связей обнаруживается регерв водостойкой пористости порядка Несомненно, водостойкие связи в днепровском лессе имеют длительную историю формирования, т.к. грунт испытал циклическое четырехкратное Ьромора-живание, замачивание, иссушение, засоление и рассоление в ус -ловиях подтапного возрастания природной нагрузки и поэтапного устранения просадочностл в теплые и влажные межледниковья.

Миграция влаги в ненасыщенных грунтах определяется капил-лярно-сорбционнпм потенциалом (всасываедим давлением, сосущей силой и т.д.). Для опредыления его величины ло глубине лессовых

разрезов был. применен метод эталонного тела А.В.Лыкова (1968, IS78). Выполненные исследования впервые обнаружили неравно -весное состояние коровой влаги в мертвом горизонте мощных лессоЕых толщ. Колебания потенциала влаги в изученных разрезах носят однотипный характер. Относительно иссушенными и обладавшими более высоким всасывающим давлением являются слои лесса, расположенные над ископаемыми почвами, образование которых происходило в ультрааридных условиях. В почвах и под -стилакщих их лессах потенциал всасывания ниже.

На основе теоретических представлений впервые выполнено моделирование просадочнссти конкретных лессовых разрезов, которое включало следующие этапы форлирования породы: I) эоловое накопление элементарного лессового слоя (седиментогенез),

2) периодическое пром&чивание его атмосферными осадками и последующее высыхание (ранний диагенез в деятельном слое),

3) переход подсушенного слоя в мертвый горизонт (поздний диагенез) , 4) уплотнение выделенного слоя весом накопившихся сверху пород -Р(5ЫТ, 5) замачивание слоя при PÖUT и проверка просадочности.

Опыты полностью подтвердили концепцию Н.Я.Денисова о сингенетическом образовании и сохранении просадочности при эоловом накоплении лессовых толщ.

Часть 3. Инженерно-геологические основы

протиЕОцросадочныу мероприятий

Глава 8. Июганерно-геологическое районирование

и классификация лессовых.толщ по просадочности и обводнению

По составу, строению и просадочности лессовых толщ в Центральном "Предкавказье выделено 6 районов. В развитие СНиП 2.С2.01-83 "Оснований зданий и сооружений" и СНиП 2.06.15-85 "Инженерная защита территории от затопления и подтопления" составлена инженерно-геологическая классификация лессовых толщ по просадочности и обводнению. Классификация дает более дий -ференцированное разделение лессовых оснований на подтшш по просадочности: I) силыюпросздочные (5^-^50 ом), 2) средне -преейдочные ( Sit = 15-20 см), 3) слабопросадочные (¿.£=С-12см) и 4) непросадочные (-'х^ С см) и обводненные I) сильнсюбводнен-

ные, подтопленные (Ну^<3м), 2) среднеобводненные (Ну^ = 3 - 10 м), 3) слабообводненные (1^=10 - 20м), 4) необводненные (Нутв> 20 м).

Эта классификация использована при составлении карты просадсчных и обводненных лессовых грунтов Центрального Предкавказья Ы 1:200000 и 1:500000. Карта впервые комплексно отражает две крупные и взаимосвязанные проблемы в регионе - про-садочность и подтопление лессовых территорий.

Глава 9. Рекомендации по выбору и применению противопросадочных мероприятий в зависимости от типа лессовых толщ по лросадочности и возможностей метода

Дпя проектировщиков, изыскателей и строителей составлена классификация методов борьбы с просадочностью лессовых пород, в которой даны сущность воздействия, направленность метода, область и границы его оптимального и возможного приые-нения, результаты и свойства улучшенных грунтов, единичная расценка.

Кратко описаны методы, разработанные автором, - гадро -взрывное уплотнение, устройство буровабивных грунтовых свай, вытрамбовывание котлованов и устройство траншейных полушек.

Исходя из возможностей методов и типа района по проса-дочности, составлена таблица выбора противопросадочных мероприятий (ШМ).

Карта (глава 8) и таблица ППМ ориентируют цроектировщя -ков и строителей на применение надежных ППМ. Они могут быть использованы при составлении схемы инженерной защиты лессовых территорий от опасных геологических процессов (просадки и подтопление).

Основные выводы

I. Впервые на палеогеографической основе выполнен достаточно полный литогепетдческий анализ формирования эоловых лессовых толщ, выделены и рассмотрены стадии литогенеза эоловых лессов, показаны условия, факторы и процессы формирования и устранения просадочности этих пород. Разработана концепту -альная модель литогенеза эоловых лессовых толщ как природных систем, учитывающая характерные особенности состава и струк -

туры лессовых грунтов и увязанная с современными представле -ниями о палеогеографических условиях плейстоцена. Проведена экспериментальная проверка (моделирование) концептуальной модели.

2. В результате применения сравнительного геологического анализа строения, состава, структуры и свойств лессовых пород в опорном регионе (Центральном Предкавказье) выявлены новые и получили дальнейшее развитие установленные ранее закономер -ности формирования, эоловых лессовых толщ. Показано, что в эволюционном цикле - от осадкснакопления (седиментогенеза) до эпигенетической деградации образовавшихся эоловых лесссв -ведущим фактором в формировании просадочности является режим влажности, обусловленный резкими изменениями климата в шей -стоцене и выразившийся в изменениях состава, структуры и свойств лессовых горизонтов и их просадочности.

3. Проводится мысль о принадлежности эоловых лессов к особому тицу континентальных образований, сформировавшихся

в уникальных природных условиях плейстоцена, Объяснена природа недоуплотненности лессовых толщ на различных этапах их развития и обоснованы цути оценки их просадочности по глубине разрезов в регионах с различными природно-климатическими и техногенными факторами. Показана роль климатических факторов и техногенеза в деградации просадочности лессовых толщ.

4. Установлены "закономерности пространственно-временной изменчивости инженерно-геологических условий и просадочности лессовых толщ в опорном регионе. На этой основе в развитие СНиПа создана новая инженерно-геологическая классификация про-садочных и обводненных лессовых толщ, учитывающая комплекс признаков, важных для проектирования противопросадочных мероприятий (мощности лессовой и просадочной толщи, величину просадки, положение.уровня грунтовых вод). Составлена карта про-садочных и обводненных лессовых грунтов опорного региона.

5. Разработаны новые методы подготовки оснований на проселочных и обводненных лессовых грунтах (гидровзрывное уплотнение, вытрамбовывание котлованов и буронабивные грунтовые сваи).

- 36-

Сшсск основных работ по теме диссертации

1. Взаимосвязь мевду некоторыми особенностями структуры и просадочностью лессовых пород.* - В кн.: Гидрогеология и инженерная геология аридной зоны СССР, выл. 10, часть П: Современные физико-геологические и инженерно-геологические явления и процессы. - Ташкент: ФАН, 1969.

2. Статистическое сопоставление оценки просадочности лессовых пород по методам одной и двух кривых.- Основания, фундаменты и механика грунтов, 1973, № 2.

3. Эффективность применения противопросадочных мероприятий в Ставропольском крае. - Труды Межвузовской конференции по строительству на лессовых грунтах (тезисы докладов). - М.: Йзд-во Моск. ун-та, 1973.

4. Опыт обработки данных зондирования при инженерно-геологической оценке лессовых пород Северного Кавказа. - В кн.: Проблемы инженерной геологии Северного Кавказа, вып. 4, Ставрополь, 1973.

5. Использование зондирования при инженерно-геологической оценке лессовых грунтов. -Веб.: Полевые методы исследований прочностных и деформационных свойств грунтов (тезисы докладов на укр. языке). - Киев, 1972.

5. Развитие птюсадочных деформаций грунтов на территории городов и поселков Ставропольского края. - Труды П совещания по вопросам изучения природных условий и ресурсов Северного Кавказа. Ставрополь, 1573.

7. Результаты применения противопросадочных мероприятий в Ставропольском крае и некоторые общие принципы их выбора.-В кн.: 1.1а те риалы Уш Всесоюзного совещания по закрелению и уплотнению грунтов в строительстве. - Киев: Будивельник, 1974.

8. Многофакторная оценка просадочности лессовых пород Северного Кавказа по данным зондирования и физическим характеристикам. - В кн.: Инженерные изыскания в строительстве. Роф. инф. ЩШС, сер. П, 1974, вып. I (29).

9. Корреляционные зависимости медяу показателями пластичности глинистых грунтов. 1974, № ^Оспьммъуу^мелп/и.мгмикнгАт^

10. Многофакторный анализ грунтов как сложных систем.-В кн.: Инженерные изыскания в строительстве. Реф.инФ.ВДНИС, сор. II, 1975, вып. I (35). ~

11. Влияние состава вещества ка распределение влаги в лессовых толщах. - Докл. АН СССР, 1975, т*. 222, № 3.

12. Ошибочный анализ уплотнения глинистых пород. - Известия АН СССР, сер. геологическая, 1975, .1 4.

13. Использование границы текучести глинистых грунтов для характеристики их пластичности. - Труды I Всесоюзной конференции по инженерной геологии, т. I, Тбилиси, 1976.

14. Изменение инженерно-геологических условий на территории городов Центрального Предкавказья. - Материалы Всесоюзной койТюрсгщии: Проблемы инженерной геологии в связи с рационально использованием геологической среды. Тема 4. Инженерно-гео-

логические проблемы градостроительства.-Ленинград, 1976.

15. Опыт уплотнения лросадочгтах грунтов большой мощности ускоренным ьамачиванием и энергией взрыва. - В кн.: Инженерные изыскания в строитьльстве. Реф. инф. ЦИНИС, сер. ХУ, 1977, вып. 10 (63). (Соавторы Мальцев П.И., Шехов А.Н., Латышев 2.М., Щедрин В.П.).

16. Усовершенствованный способ гидровзрывного уплотнения просадочных грунтов большой мощности. - В кн.: Инженерные изыскания в строительстве. Реф. инф. ЦИНИС, сер. ХУ, 1978, вып. 5 (70). (Саавтор А.Д.Яковенко).

17. Новый способ гидровзрывного уплотнения просадочных грунтов большой мощности при строительстве промышленных зданий. - Инфошац. листок Ставропольского ШЛИ, 1978, И 84. (Соавтор А.Г.Замковой).

18. Новый способ гидровзрывного уплотнения просадочных грунтов большой мощности в условиях интенсивной застройки.-Иврормац. листок Ставропольского ЦНТИ, 1978, № 85. (Соавтор В.А.Кириллов).

. 19. Влияние состава и свойств лессовых грунтов на выбор и эффективность противопросадочных мероприятий. - Инженерная геология, 1Э79, Л 5. (Соавтор М.П.Лысенко).

20. Об использовании усовершенствованной конструкции ка-пилляриметра при рзшенип некоторых задач грунтоведения. -Известия ВУЗов, 1еология и разведка, 1979, й 9.

21. Способ уплотнения просадочных леосоьых грунтов. -Авт. свидетельство № 702957, заявлено 6.03.78г., зарегистрировано 14.08.79г.

22. Методы борьбы с просадочностыэ лессовых грунтов в городах Центрального Предкавказья. - В кн.: Инженерно-геологические процессы и свойства грунтов. М.: Стройиздат, 1980. (Соавторы В.А.Кульнев, Н.Т.Савин).

23. Мзтодические рекомендации по уплотнению просадочных грунтов гидровзрывным способом. - Киев, НИИСК Госстроя СССР, 1580. (Коллектив авторов).

24. Криогенные формы в лессах Ставрополья. - В кн.: Тезисы докладов Всесоюзного совещания: Проблемы лессовых пород в сейсмических районах. Самарканд, 1980. (Соавтор Ю.П.Жуков).

25. Некоторые закономерности строения лессовых толщ Центрального Предкавказья. - В кн.: Инженерные изыскания в строительстве. Науч.-техн. реф. сб. ЦИНИС."Отечественный опыт. Вып. I, М., 1981. (Соавторы Ю.П.Жуков, Т.В.Скоробогач).

26. Вулканогенный материал в-лессах Ставрополья. - Тезисы докладов XI конгресса ИНКВА, М., 1982, т. 2. (Соавторы Т.В.Скоробогач, Ю.ШДуков).

27. Геохимические особенности лсссовых толщ Центральною Предкавказья. - Тезисы докладов XI конгресса ИНКВА. 1.1.,

28. О стратиграфии лессовых толщ Центрального Предкавказья. -Докл. АН СССР, 19837 т. 271, № I.

29. Состав и строение лессовых толщ Центрального Предкавказья как показатели истории их формирования. - В кн.: Научно-методические основы инженерных изысканий в Предкавказье. М.: Стройиздат, 1983. (Соавторы Ю.П.Жуков, Т.В.Скоробогач).

30. Опыт строительства очистных сооружений на просадочных грунтах большой мощности. - В кн.: Проблемы инженерной геоло -гии городов (Тезисы Всесоюзного совещания). М.: Шука, 1983.

31. Изменение состава и свойств лессовых гуунтов при воздействии уксусно-кислых промстоков. - В кн.: Проблемы инженерной геологии городов (Тезисы Всесоюзного совещания). М.: Наука, 1983. (Соавтор С.Т.Ситников).

32. Опыт реконструкции зданий на просадочных грунтах. -Инфош. листок Ставропольского ЦНТИ, 1983, Л 544. (Соавтор В.А.Кириллов).

33. Опорный разрез лессов Предкавказья. - Докл. АН СССР, 1984, т. 279; Л 1Г

34. Рекомендации по уплотнению просадочных грунтов большой мощности гидрбвзрывным методом. НЙИСК Госстроя СССР. М.: Стройиздат, 1984 (коллектив авторов).

35. Моделирование просадочности эоловых лессов. - В кн.: Развитие гидротехнического строительства на просадочных грунтах в зоне Центрального и Восточного Предкавказья. Сб. тр. МШгаМа, Новочеркасск, 1984.

36. О гранулометрической классификации лессовых пород (на примере Северного Кавказа). В кн.: Классификационные критерии разделения лессовых пород. М.: Наука, 1984.

37. Особенности инженерно-геологических изысканий на площадках, сложенных просадочными грунтами П типа. - В кн.: Проектирование и строительство зданий и сооружений на просадочных 1рунтах (Тезисы докладов и сообщений Всесоюзной конференции, Волгодонск, 1984). М., 1984 (коллектив авторов).

38. Проблемы строительства на обводненных лессах Центрального Предкавказья. В кн.: Всесоюзное совещание "Процессы подтопления застроенных территорий грунтовыми водами (прогноз и

защита)". Тезисы докл., Часть П. Новосибирск, 1984, с. 82-83.

39. Криофизхишческая природа просадочности лессовых пород. В кн.: Корреляция отложений, событий и процессов антропогенеза. Тез. докл. У1 Всес. сов., Кишинев, 1986 (соавтор А.В.Минервин).

40. Водорастворимые соли как палеогеографические индикаторы лессовых толщ Предкавказья. - Докл. Ал СССР, 1986,

т. 288, * 2.

41. Литогенез и просадочность эоловых лессов. - В кн.: Инж»-геол. особенности цикличности лессов. М.: Наука, 1987.

42. Геохронология лессовых толщ Центрального Предкавказья по термолюминесцентным и палеомагнитныы данным. - Там же (соавторы В.Н.Шелкопляс и Л.С.Куликова).

43. Методика и результаты моделирования просадочности эоловых лессовых грунтов. - В кн.: Свойства грунтов и инженерно-геологические процессы. М.: Наука, 1987.