Бесплатный автореферат и диссертация по геологии на тему

Механизм и динамика криосолифлюкционного смещения дисперсных пород

ВАК РФ 04.00.07, Инженерная геология, мерзлотоведение и грунтоведение

Автореферат диссертации по теме "Механизм и динамика криосолифлюкционного смещения дисперсных пород"

РОССИЙСКАЯ АКАДЕМИЯ НАУК ОРДЕНА ЛЕНИНА СИБИРСКОЕ ОТДЕЛЕНИЕ ИНСТИТУТ ЗЕМНОЙ КОРЫ

На правах рукописи

РГВ од

Манзырев Дмитрий Владимирович

МЕХАНИЗМ И ДИНАМИКА КРИОСОЛИФЛКЖЦИОННОГО СМЕЩЕНИЯ ДИСПЕРСНЫХ ПОРОД (на примере Забайкалья)

Специальность 04.00.07 - Инженерная геология, мерзлотоведение

и грунтоведение

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата геолого-минералогических наук

Иркутск - 2000

Работа выполнена на кафедре гидрогеологии и инженерной геологии Читинского государственного технического университета

Научный руководитель: кандидат геолого-минералогических наук,

доцент Петров B.C.

Официальные оппоненты: доктор геолого-минерапогических наук,

профессор Рященко Т.Г.

кандидат геолого-минералогических наук, доцент Шестернев Д.М.

Ведущая организация: Читинский Институт Природных Ресурсов СО

РАН

Защита состоится " 29 " июня 2000 г. в " 9 " часов на заседании диссертационного совета Д 003.07.02 при Институте Земной Коры СО РАН, 664033, г. Иркутск, ул. Лермонтова, 128.

Ваши отзывы в двух экземплярах, заверенные печатью, прошу отправлять Ученому секретарю диссертационного совета по указанному адресу.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Иркутского научного центра СО РАН (в здании ИЗК СО РАН).

Автореферат разослан "16" мая 2000 г.

Ученый секретарь диссертационного совета, О

кандидат геолого-минерапогических наук Ои^г^уу. Ю.И. Кустов

¿09 {€ /27, &

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы. Значительные трудности в хозяйственную деятельность человека вносит широкое развитие склоновых процессов, весомую роль среди которых в области многолетнемерзлых пород и глубокого сезонного промерзания играет криосолифлюкция. Подтверждением тому являются многочисленные свидетельства о деформациях различных инженерных сооружений, вызванных криосолифлюкцией, которые приводят к осложнению или полному прекращению их эксплуатации.

Основной объем исследований приходится на изучение строения со-лифлюкционных отложений и скорости их движения на поверхности склона. Количество наблюдений за смещением пород по глубине и во времени крайне ограничено. К настоящему времени солифлюкционные отложения отнесены к самостоятельному континентальному типу. О механизме криосолиф-люкции сложилось представление как о вязкопластическом течении пород на склонах; получены общие зависимости развития процесса от условий увлажнения, угла наклона склона, прочности того или иного дернового покрова на разрыв и т.д. Однако, несмотря на обширный фактический материал, ряд вопросов, например, выявление качественных и количественных взаимосвязей между криогенным структур о- и текстурообразованнем и типами контактов между компонентами пород при их оттаивании, типами контактов и механизмом криосолифлюкции, структурно-прочностным строением пород се-зонноталого слоя и динамикой смещения, остаются еще недостаточно разработанными и требуют дальнейшего изучения.

Нелыо настоящей работы явилось установление механизма, динамики и особенностей развития криосолифлюкции с единых позиций теории контактных взаимодействий в породах, на основе методики комплексных стационарных исследований процессов криогенного структуро- и текстуро-образования, структурной прочности оттаивающих пород, типов контактов, дифференциальной и интегральной величины смещения по глубине и во времени.

Задачи исследопаиий:

- разработать методику комплексных стационарных исследований, позволяющих определить параметры криосолифлюкции с учетом влияния на них теплофизических, физико-химических и физико-механических факторов;

- выявить связь механизма криосолифлюкции и характерных типов контактов между компонентами солифлюкционных отложений;

- установить роль криогенного структуро- и текстурообразования в динамике криосолифлюкционного процесса;

- вскрыть особенности развития составляющих факторов криосолиф-пюкции в породах различного состава, строения и свойств, при различных условиях теплообмена на поверхности;

- разработать технологические решения по защите инженерных сооружений от деформаций смещения на солифлюкционных склонах.

Методы исследований включают анализ и обобщение фондовых и литературных данных, проведение стационарных наблюдений и полевого экспериментирования, определение основных физических и физико-механических показателей пород в полевых и лабораторных условиях в и> динамике по глубине сезоннот;шого слоя, обработку экспериментальны* данных с привлечением методов математической статистики.

Научная новизна работы заключается в следующем:

- разработана методика комплексных стационарных исследований, включающая определение количественных параметров криосолифлюкции с применением новых устройств для ее измерения, оценку влияния криогенного структуре- и текстурообразования на развитие криосолифлюкции на основе широкого использования методов количественной характеристики физических и физико-механических свойств пород;

- определен механизм криосолифлюкции при различных типах контактов между компонентами пород;

- установлена динамика криосолифлюкционного процесса в зависимости от структурно-прочностного строения пород сезонноталого слоя при их оттаивании;

- вскрыты особенности криосолифлюкции пород различного состава, строения и свойств, при различных условиях теплообмена на поверхности с количественной оценкой вклада составляющих ее факторов в суммарную величину смещения;

- разработан способ защиты инженерных сооружений от деформаций, вызванных развитием криосолифлюкционного смещения;

- усовершенствована методика количественной оценки величины криосолифлюкции с учетом выявленных особенностей механизма процесса.

Защищаемые положения:

1. Механизм криосолифлюкции представляет собой естественное сочетание вязкого и вязкопластического течения пород и их десерпционного смещения криогенной, гидрогенной и термогенной природы, обладающее определенной последовательностью и согласованностью в зависимости от типа контактного взаимодействия между компонентами пород.

2. Динамика криосолифлюкции определяется характером криогенного структуро- и текстурообразования, формирующим структурно-прочностное строение пород сезонноталого слоя при их оттаивании.

3. Особенности криосолифлюкции пород различного состава, строения и свойств, условий теплообмена на поверхности связаны с развитием вязкой, вязкопластической и десерпционной составляющих и определяются интегральным выражением этого развития.

Достоверность защищаемых положений, выводов и результатов, полученных в диссертации, обеспечивается необходимым объемом статистически обработанных экспериментальных данных, достаточной сходимостью теоретических и экспериментальных зависимостей, положительным опытом внедрения научных положений работы при решении производственных задач.

Практическая значимость работы. Результаты выполненных исследований использованы для разработки мероприятий, направленных на защиту аварийных участков автодорог Читинского дорожно-эксплуатационного управления от деформаций, вызванных развитием криосолифлюкции. Получены патентно-защищенные технические решения (патент, №2105101, №2135696). Некоторые результаты исследований используются в учебном процессе кафедры гидрогеологии и инженерной геологии ЧитГТУ.

Фактическим материал и личный вклад автора. В основу диссертации положены результаты шестилетних исследований диссертанта в рамках тем № 7 Г/Б "Мерзлотно-инженерно-гидрогеологический мониторинг южной зоны распространения многолетнемерзлых пород" (номер гос. регистрации 019200017288), N 7-96 Г/Б "Инженерно-геологический прогноз криогенных процессов и управление ими при разведке и эксплуатации месторождений полезных ископаемых юга криолитозоны России" (номер гос. регистрации 019660005428) и исследований кафедры 1982-1992 гг., в которых с 1989 г. автор принимал непосредственное участие. Исследования проводились на 7 участках оборудованных 18 стационарными наблюдательными площадками.

Автором лично разработано устройство для измерения солифлюкции (УИС), оборудовано и проведены исследования на 12 площадках. Для определения гранулометрического состава, физико-механических свойств, плотности и объемной влажности пород отобрано соответственно 29 проб, 84 монолита и более 2000 образцов ненарушенного сложения. Выполнен анализ, обработка и обобщение полученных результатов.

Апробация. Результаты исследований и основные материалы диссертации докладывались на Первой конференции геокриологов России (Москва, 1996), региональных научно-технических совещаниях Читинской организации научно-технического общества строителей (Чита, 1997, 1998), научно-технических межвузовских конференциях (Чита, 1995-1999).

Публикации. По результатам выполненных исследований опубликовано 9 статей, получено два патента на изобретение и подано две заявки на предполагаемое изобретение. Написан крупный раздел в заключительном отчете по теме N 7 Г/Б (номер гос. регистрации 019200017288).

Объем и структура работы. Диссертация состоит из введения, 5 глав, заключения, списка литературы из 134 наименований и содержит 130 страниц машинописного текста, в том числе 22 рисунка, 11 таблиц.

Исследования проводились под руководством заведующего кафедрой, кандидата геолого-минералогических наук В.С.Петрова, которому автор выражает искреннюю признательность. Автор также благодарен за ценные советы и замечания гл.н.сотр. ИЗК СО РАН Ф.Н.Лещикову, профессору В.Г.Кондратьеву, доценту С.В.Смоличу и коллективу кафедры гидрогеологии и инженерной геологии ЧитГТУ.

КРАТКОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Глава 1. Современное состояние вопроса. В главе содержится обзор современных представлений о проблеме. Условно выделено три основных направления проводимых исследований: геолого-географическое, физико-химическое и теплофизическое.

При геолого-географичсскнх исследованиях изучается влияние на развитие криосолифлюкции различных физических параметров природной среды. Широкое развитие данное направление получило благодаря работам Б.П.Агафонова, С.Г.Боча, В.А.Войлошникова, Б.И.Втюрина, Е.А.Втюриной, Л.С.Гарагули, Л.С.Говорухи, Г.Ф.Грависа, С.Е.Гречищева, Э.Д.Ершова, Л.А. Жигарева, М.И.Ивероновой, Т.Н.Каплиной, С.П.Качурина, В.А.Кудрявцева, С.А.Макарова, А.И.Попова, Н.Н.Романовского, В.С.Савельева, В.Л. Сухо-дровского, С.В.Томирдиаро, Л.С.Троицкого, Е.В.Шанцера, П.В.Швецова, G. Furrer, A.Wachbum и др. Накоплен обширный экспериментальный материал. Ряд вопросов изучен достаточно детально, например, механизм образования характерных солифлюкционных форм рельефа, состав, строение и свойства солнфлюкционных отложений и др. Тем не менее недостаточно представлены количественные характеристики развития криосолифлюкции в зависимости от состава, влажности, плотности, вязкости пород и др. факторов.

При физико-химических подходах криосолифлюкция рассматривается в зависимости от структурной прочности отложении и факторов ее определяющих. Развитие данного направления стало возможным благодаря работам в областях коллоидной химии и физико-химической механики дисперсных структур (Б.В.Дерягин, П.А.Ребиндер, Е.Д.Щукин), микрореологии (В.И.Осипов и др.), грунтоведения и инженерной геологии (Р.С.Зиангиров, А.К.Ларионов, И.В.Попов, Л.В.Прнклонскпй, Е.М.Сергеев и др.). На сегодняшний день изучены структурные контакты в дисперсных породах и приведено их подразделение. Дана оценка прочности единичного контакта и превалирующего характера деформаций по каждому выделенному типу и т.п.

Исследованиями И.Я.Баранова, Л.А.Жигарева, В.С.Петрова и др. установлено, что наиболее интенсивно криосолифлюкция развивается в породах с коагуляционным типом контактов. Получены некоторые данные о влиянии минерального состава и обменных катионов. Не изучены особенности формирования структурных контактов между компонентами солифлюкционных отложений и их динамика в зависимости от различных факторов.

Теплофнзический характер исследовании предполагает изучение криосолифлюкции в зависимости от условий теплообмена на границе атмосфера-грунт. Определенный вклад в развитие данного направления внесли И.С.Васильев, Г.Ф.Гравис, Л.А.Жигарев, Т.Н.Каплина, С.П.Качурин, B.C. Петров, В.С.Савельев, Е.В.Шанцер и др. Несмотря на обилие работ, рассматривающих влияние промерзания-оттаивания пород на развитие процесса (Л.А.Жигарев, Т.Н.Каплина, В.С.Савельев, Е.В.Щанцер) и криогенные текстуры (И.С.Васильев, Л.А.Жигарев), практически не исследованными оста-

ются закономерности развития криосолифлюкции в зависимости от режима промерзания-оттаивания. Не раскрыта связь между криогенным структуро-образованием и структурной прочностью оттаивающих солифлюкционных отложений и не дана ее количественная оценка.

Кроме изложенного рассмотрены существующие методы исследований и количественной оценки величины криосолифлюкции.

Глава II. Характеристика геолого-географнческих условий районов исследований. Территория Забайкалье включает в себя породы различных мерзлотно-температурных зон (по В.А.Кудрявцеву), отличающиеся температурой, мощностью, условиями формирования глубин сезонного промерзания-оттаивания, составом и др. параметрами. Поэтому выполнение поставленных в данной работе задач проводилось на целом ряде ключевых участков, расположенных в Северном и Центральном Забайкалье. Стационарные наблюдательные площадки располагались на склонах различной экспозиции и крутизны в широком диапазоне изменений основных параметров геокриологической обстановки.

Климатические условия Северного и Центрального Забайкалья имеют существенные различия. Среднегодовая температура воздуха в Северном Забайкалье на 3-5" ниже, чем в Центральном и составляет -7,5"С. Устойчивые морозы наступают в середине октября и прекращаются в первой декаде мая. Среднемноголетнее значение количества выпадающих осадков повышается с ростом абсолютных отметок местности от 407,1 до 638,8 мм. В Центральном Забайкалье устойчивые морозы наступают в конце октября-начале ноября и прекращаются в начале третьей декады апреля. В среднем за год выпадает 334 мм атмосферных осадков.

Многолетнемерзлые породы в Северном Забайкалье имеют сплошное распространение, кроме таликовых зон, и мощность 150-500 м и более. На участках исследований температура многолетнемерзлых пород изменяется от -1,2 до -3,5 "С. Глубина оттаивания составляет 0,4-1,3 м. Состав пород изменяется от пылеватого песка до легкого пылеватого суглинка, однако преобладают супеси. В Центральном Забайкалье (в районе исследований) многолетнемерзлые породы имеют островное распространение. Их мощность составляет 30-50 м. На участках исследований температура многолетнемерзлых пород изменяется от -0,2 до -0,9 "С. Глубина оттаивания составляет 0,6-2,5 м. Состав пород представлен в основном пылеватыми суглинками с различным содержанием крупнообломочных включений.

В итоговой таблице приведены характеристики географических, геоморфологических и геокриологических условий, свойства пород каждого участка исследований.

Глава III . Методика экспериментальных исследований криосолифлюкции. В главе приведена методика комплексных стационарных исследований криосолифлюкции, которая предусматривает измерение смещений пород как по площади склона, так и по глубине сезонноталого слоя, изучение строения и свойств солифлюкционных отложений, наблюдения ¡а тем-

пературным режимом пород.

Площадные стационарные наблюдения производились путем периодического определения положения марок относительно неподвижных опорных реперов. Марки располагались по профильным линиям вкрест простирания и по простиранию склона в местах наибольшего развития криосолиф-люкции. Наблюдения выполнялись в виде серии измерений, включающей нивелирование всех марок, определение расстояний между ними по профильным линиям и их отклонения от створа (ординат). Координаты марок и величины смещения определялись по стандартным методикам.

Для наблюдения за процессом на стационарных наблюдательных площадках применялось разработанное нами устройство для измерения со-лифлюкции (УИС, рис.1).

Рис.1. Устройство для измерения солифлюкции (УИС) УИС содержит несущую стальную трубку 1 с пластиной 2 (Б=8х8 см), пластмассовую трубку 3, марку 4, измерительный шнур 5. Измерительный шнур располагается в полом пространстве несущей трубки и крепится нижним концом к марке. Пластмассовая трубка одевается на несущую, а пространство между ними заполняется техническим вазелином. Установка УИ-Сов производилась в скважины с интервалом 10-20 см, причем марки вдавливались в целик ниже их забоя.

Наблюдения на стационарных площадках включают всю серию измерений, применяемую при площадных исследованиях. Дополнительно измеряется длина шнура от метки 6 до верхнего обреза несущей трубки. Кроме того, развитие криосолифлюкции может привести к крену УИСа, при этом смещение его верхнего оголовка и пятки будут отличаться на некоторую величину. Поэтому нами было разработано устройство для измерения величины крена, что позволило использовать при определении величины смещения

пород по глубине сезонноталого слоя поправку за крен УИСа.

Определив интегральную величину криосолифлюкции, находили вклад составляющих ее факторов. Величину криогенной десерпции определяли по результатам наблюдений за деформациями пучения и осадки пород дифференцированно по глубине сезонноталого слоя. По эпюрам влажности и плотности находили величины набухания и усадки пород, по которым определяли вклад гидрогенной десерпции. Величина течения пород определялась как разница между интегральной величиной криосолифлюкции и десерпционным смещением.

Изучение строения и свойств солифлюкционных отложений. Для выявления типов контактов между структурными компонентами пород, а также связи между криогенным структурообразованием и структурной прочностью оттаивающих солифлюкционных отложений нами широко применялись методы количественной характеристики физических и физико-механических свойств (влажность, плотность, модуль общей деформации, предельное напряжение сдвига, вязкость и др.). Определение указанных показателей производилось в режимном цикле с учетом динамики структурно-прочностного строения пород по глубине сезонноталого слоя. Для наблюдений за скоростью промерзания и температурным режимом пород применялись электрические и термометрические косы.

Глава IV. Механизм и динамик;! криосолифлюкции. В общем виде величина криосолифлюкции может быть представлена следующим образом:

I = | +1 +|л 1 +|к (1)

1 тем ' 1 кд ' ' кд п 1 гд ~ 1 гд ' *1'

где 1теч - величина течения пород; - величина криогенной десерпции пород; величина криогенной десерпции пород за счет их летнего пучения;

1ГД - величина гидрогенной десерпции; 1*д- величина гидрогенной десерпции

пород за счет их криогенного обезвоживания.

Течение пород на склонах. На основе разработанной методики комплексных стационарных исследований установлено, что взаимодействие между структурными компонентами солифлюкционных отложений при их оттаивании осуществляется, согласно инженерно-геологической классификации В.И. Осипова, в основном по 3 схемам, соответствующим дальнему коа-гуляционному, ближнему коагуляционному и переходному типам контактов.

В условиях порового льдовыделения между элементами мерзлой породы формируются минеральные и минерально-ледовые коагуляционные контакты. При оттаивании отложений с данной криогенной структурой значения их основных физических и механических показателей приведены в табл. 1.

Таблица I

Ра, кг/м3 а, МПа"1 Ео, МПа ф." С, МПа Ч, Па с Тип контакта

1000-1650 0,1 -0,8 1 - 10 12-22 0,002-0,01 10 - 10й ближний коагул.

Контактные взаимодействия между компонентами пород осуществляются по ближнему коагуляционному типу. Перекрытие граничных гидратных слоев обусловливает силы статического сопротивления сдвигу, зависящие от внешней нагрузки. При этом предел текучести имеет адгезионную природу. Течение пород можно условно отнести к вязкопластическому.

В условиях сегрегационного льдовыделения миграция влаги к фронту промерзания приводит к обезвоживанию талой зоны. Частицы и микроагрегаты сближаются и принимают более плотную упаковку, вызывая тем самым существенную усадку породы. В мерзлом состоянии обезвоженная зона характеризуется сухими и коагуляционными минеральными контактами. В таблице 2 приведены ее основные показатели при оттаивании.

Таблица 2

ра, кг/м'1 а, МПа'1 Еи, МПа II Ф. С, МПа п. Па с

1650 - 1920 0,02 - 0,07 10-80 25-29 0,01 -0,035 10Ь- 10"

Возрастание значений прочностных и деформационных показателей связано в первую очередь с формированием переходных контактов. Проведенные нами расчеты показывают влияние содержания переходных контактов на величину структурной прочности Рс дисперсных пород с коагуляци-онной структурой. При процентном соотношении коагуляционного (прочность единичного контакта Р|=10'ч Н) и переходного (Р|=10 7 Н) типа контактов равном, соответственно 99,6 % и 0,4 % (для частиц диаметром 0,001 мм, пористость 40 %), величина структурной прочности составляет 0,003 МПа. При этом доля переходных контактов в формировании структурной прочности равна 28,6 %. При увеличении содержания переходных контактов до 5 % величина структурной прочности достигает 0,013 МПа, а их доля в формировании Рс - 84 %.

Предел текучести в отложениях, структурная прочность которых определяется переходным типом контактов, обусловлен в основном сухим трением. При этом течения пород на склонах практически не наблюдается.

В льдистой зоне, где шлиры льда располагаются часто, а минеральные прослои не сильно обезвожены, в последних формируются коагуляционные минеральные контакты. При оттаивании в условиях избыточного обводнения, на фоне некоторой "рыхлости" сложения породы, минеральные прослои быстро разупрочняются. Взаимная фиксация микро- и макроагрегатов и отдельных крупных частиц идет в основном за счет второго потенциального минимума. Значения основных показателей приведены таблице 3.

Таблица 3

ра, кг/м'' а, МПа'1 Е,,, МПа о ф, С, МПа г). Па с Тип контакта

700- 1000 1 -2,5 0,8- 1,0 - - <10ш дальний коагул.

Контактные взаимодействия между компонентами пород осуществляются по дальнему коагуляционному типу. Предел текучести имеет адегзион-ную природу и близок к 0. Течение пород можно условно отнести к вязкому.

Дссерпцмонное смещение пород. Сезонное промерзание-оттаивание дисперсных пород на склонах приводит к развитию криогенной десерпции, поскольку их пучение протекает по нормали к поверхности склона, а осадка -по вертикали. Кроме того, экспериментальные исследования показали, что дифференциальное пучение некоторого слоя оттаивающих пород, расположенного ниже границы раздела фаз, и последующее вытаивание образовавшихся прослоев льда, приводят к развитию криогенной десерпции за счет летнего пучения пород.

Определенный вклад в смещение пород на склонах вносит гидрогенная десерпция, развивающаяся в результате протекания процессов набухания и усадки. Главную роль в формировании величины смещения за счет гидрогенной десерпции играют контакты переходного типа, которые образуются, с одной стороны, при обезвоживании и дегидратации солифлюкционных отложений в междождевой период (собственно гидрогенная десерпция), с другой - в результате протекания физико-химической усадки пород при их промерзании (гидрогенная десерпция за счет криогенного обезвоживании).

В целом вклад криогенной и гидрогенной десерпций в общую величину криосолифлюкции может быть не только равным величине течения, но и превалировать над ней при определенных геолого-геоморфологических условиях.

Динамика солнфлюкцпи. При проведении полевых стационарных исследований установлена взаимосвязь криогенного структуро- и текстурооб-разования, структурно-прочностного строения пород сезонноталого слоя при их оттаивании и динамики криосолифлюкции. Для подтверждения обратимся к результатам наблюдений на одном из участков Северного Забайкалья.

Криогенное строение сезонноталого слоя на участке (уч. Салликит) однообразно. Глубина оттаивания (£,шач) составляет 1,10-1,30 м. Приповерхностный слой (30-33 % от £„т) имеет частослоистую, микрошлировую криогенную текстуру. Величина объемной влажности (\VotO составляет 0,45-0,55, а плотность сухой породы (ри) 1250 кг/м' и менее. Коэффициент пористости (е0) больше единицы (1,15-1,30). Степень заполнения пор влагой (в) равна 0,86-0,90. Модуль обшей деформации (Е(>) составляет 3,5-4,0 МПа. Ниже, в слое мощностью 0,4-0,5 м, наблюдается смена слоистой криогенной текстуры на массивную. При этом ри возрастает до 1600 кг/м\ Величина е,, снижается с 0,8-0,9 до 0,75. При чем й практически не меняется. Величина Е» составляет 8,0-9,5 МПа. Однако в целом контактные взаимодействие между компонентами пород до глубины 0,75-0,85 м осуществляются по типу ближнего коагу-ляционного контакта. Поэтому породы можно отнести к одному структурно-прочностному слою (№1). Его мощность в среднем составляет 62-67% от £,,„.|Х.

Ниже иитеисивно обезвоженная зона с массивной криогенной текстурой мощностью 20-25 % от Çma!<. Порода практически сухая. При этом pd равна 1680-1750 кг/м\ a W,* 0,25-0,2. Величина е(> снижается до 0,5, при G 0,60,7. Величина Е<) составляет 20-30 МПа. Таким образом, структурная прочность пород при их оттаивании определяется контактами переходного типа. Поэтому можно выделить II структурно-прочностной слой.

В приподошвенной части сезонноталого слоя (10-15 % от 4,пах) наблюдается преимущественно толстошлировая криогенная текстура. Величина pj составляет 1200-1300 кг/м\ При этом е» равен 1,10-1,20, при G 0,95. Величина Е<| составляет 3,2-3,6 МПа. Изложенное позволяет выделить III структурно-прочностной слой с ближним коагуляционным типом взаимодействия между компонентами пород.

При оттаивании I структурно-прочностного слоя развиваются вязко-пластическое течение пород и криогенная десерпция (крутизна склона на участке 3-8 "). При этом величина достигает 80 % от максимальной, что обусловлено значительной мощностью льдистого слоя (до 0,5 м). Интенсивность течения пород зависит от поступления талых и дождевых вод.

При оггаиваниии II структурно-прочностного слоя наблюдается развитие только 1гдк. Интенсивность криосолифлюкции в I структурно-прочностном слое снижается в 3-5 раз, что связано с прекращением развития криогенной десерпции и повышением структурной прочности пород. Распределение влажности и плотности пород достаточно равномерное по всему слою. При этом величина е» в приповерхностном слое уменьшается в 1,6-1,9 раза и составляет 0,70-0,80. Близкие значения имеет и G. Величина Ецпо всей мощности I структурно-прочностного слоя равна 7,0-9,0 МПа.

При оттаивании III структурно-прочностного слоя развиваются вязко-пластическое течение пород и криогенная десерпция. Течению пород способствует влага поступающая от выше лежащих слоев и таяния шлиров льда. Поэтому величина Wq.5 относительно постоянна и составляет 0,4-0,45, a pj 1,3-1,35 г/см3. Величина е() равна 0,95-1,0, при G 0,85-0,90. Вклад течения пород данного слоя в интегральную величину криосолифлюкции за рассматриваемый период составляет 80-90 %. Величина криогенной десерпции равна 15-20 % от максимальной.

Слой II продолжает набухать; продолжительность этого процесса зависит от степени обезвоживания пород и мощности слоя. В среднем разупрочнение занимает 30-50 суток. Течения пород I структурно-прочностного слоя практически не наблюдается.

Максимальная величина летнего пучения на участке наблюдалась в интервале глубин 0,8-1,0 м и составила 2,3 см. Доля криогенной десерпции за счет летнего пучения в интегральной величине смещения достигала 17 %. Величина гидрогенной десерпции незначительна. Ее вклад в интегральную величину криосолифлюкции не превысил 5 %.

Глава V. Особенности криосолифлюкции. В главе приведены осо-

бенности развития криосолифлюкции в породах различного состава, строения и свойств, при различных условиях теплообмена на поверхности и техногенном воздействии, а также способ защиты инженерных сооружений от деформаций, вызванных криосолифлюкционным смещением и методика количественной оценки процесса.

Особенности крносолнфлюкцпп пород различного состава, строения и свойств. Проведенные исследования показали, что величина криосолифлюкции в тонкозернистом пылеватом песке составляет 0,3-0,5 см. Смещение пород развивается только за счет криогенной десерпции. Основную роль в развитии криосолифлюкции пылеватой супеси играет вязкопластиче-ское течение. Ее величина равна 1,4-2,0 см, что составляет 56-65 % от интегральной величины смещения. Вклад криогенной десерпции меньше примерно в 2 раза и равен 31-36 %. Определенную роль начинает играть летняя криогенная десерпция, на долю которой приходится 4-8 %. Величина криосолифлюкции в легком пылеватом суглинке составляет 2,8-3,5 см. Смещение характеризуется развитием всех составляющих факторов, при этом роль течения и десерпционного смещения пород в интегральной величине криосолифлюкции примерно равны. Величина вязкопластического течения в легком пылеватом суглинке практически не изменилась по сравнению с пылеватой супесью и составляет 1,3-2,0 см. Величина криогенной десерпции снизилась в среднем на 13-25 %. Некоторый прирост интегральной величины криосолифлюкции связан с развитием криогенной десерпции за счет летнего пучения, гидрогенной десерпции и гидрогенной десерпции за счет криогенного обезвоживания.

Изучение влияния плотности пород на развитие криосолифлюкции проводилось на склоне, сложенном пылеватой супесью. В результате наблюдений установлено, что с уменьшением ри скорость вязкопластического течения возрастает по параболической зависимости и этот рост тем интенсивнее, чем больше крутизна склона. Так, например, при угле наклона (а) 3" уравнение связи имеет вид 9 = 13,42+16,44ра+5,02р/(для значений ра 13001700 кг/м3), а при а = 8 " - 9 = 14,44+16,67ра+4,79р/ (рис.2). Во всех случаях коэффициент корреляции составляет 0,67-0,83 (при вероятности 0,68), а погрешность апроксимации не превышает 0,19.

Исследования особенностей криосолифлюкции пород при различных условиях теплообмена проводились на площадках с естественными и искусственными условиями теплообмена на поверхности пород.

На площадке с естественными условиями теплообмена формируется трехслойное криогенное строение. При оттаивании в льдистых слоях контактное взаимодействие между компонентами осуществляется по типу ближнего коагуляционного контакта. Интенсивно развивается криосолифлюкция за счет течения пород и криогенной десерпции. Структурную прочность обезвоженного слоя определяют контакты переходного типа. Его разупрочнение происходит в течение 30-50 суток. Криосолифлюкция развивается путем гидрогенной десерпции за счет криогенного обезвоживания.

3-10-',

(9) от их плотности (ра)

Величина вязкопластического течения на площадке составила 2,6 см, а криогенной десерпции 0,9 см. При этом вклад верхнего льдистого слоя в интегральную величину криосолифлюкции равен 77 %, а нижнего - 23 %. Обезвоженный слой пассивно смещался на ниже лежащем и собственного вклада в развитии криосолифлюкции не внес.

На площадке с искусственным теплоизоляционным слоем из мха мощностью 0,5 м формируется преимущественно толстошлировая, более равномерно, по сравнению с естественными условиями, распределенная по глубине промерзающего слоя криогенная текстура. Мощность шлиров льда составляет 1 см и более. Мощность обезвоженных минеральных прослоев достигает 10 см. При оттаивании их структурная прочность определяется контактами переходного типа. Однако гидратация влаги, образующейся при вы-таивании шлиров и линз льда, приводит к относительно быстрой трансформации (7-10 суток) переходных контактов в коагуляционные. Величина криосолифлюкции пород на рассматриваемой площадке составила 1,8 см. В данном случае величина криогенной десерпции достигает 38 % от интегральной величины смещения.

При быстром промерзании пород, когда скорость движения границы раздела фаз намного больше скорости миграционного потока влаги, происходит лишь поровое льдовыделение. Поэтому таких процессов как коагуляция,

агрегация, обезвоживание, усадка, набухание и др. не происходит. В результате гидрогенная десерпция за счет криогенного обезвоживания не наблюдается. Величина криогенной десерпции незначительна. Течение пород развивается только после их дополнительного обводнения (талые или дождевые воды).

Таким образом, в результате проведенных исследований установлено, что условия теплообмена па поверхности пород влияют на развитие: вязкого и вязкопластического течения, определяя структурно-прочностное строение пород сезонноталого слоя при их оттаивании; криогенной десерпции, определяя интегральную и дифференциальную величину деформаций пучения пород; гидрогенной десерпции, определяя величину деформаций усадки пород за счет обезвоживания минеральных прослоев и зон в результате процессов миграции влаги.

Проведенные исследования позволили предложить способ защиты инженерных сооружений от деформаций, вызванных ра шнтпем крпосо-лнфлюкцнп. Способ включает нарезку прорезей в грунте (нормально к поверхности склона) и заполнение их бентонитовой глиной. Идея заключается в том, что в период промерзания формируется разница но абсолютной величине термодинамического потенциала грунтовой влаги, существующего в бентоните и в солифлюкционных отложениях, достигающая 10 и более раз. Это приводит к изменению направления миграционного потока влаги в сторону бентонитового экрана, обезвоживанию и уплотнению солифлюкционных отложений, структурная прочность которых повышается на 1-3 порядка. Смещения пород в таких случаях практически не наблюдается. Устойчивая работа инженерного сооружения сохраняется на весь период эксплуатации.

Методика количественной оценки величины крпосолпфлюкции. Расчетные оценки величин вязкого и вязкопластического течения пород подробно изложены в работах A.C. Девдариани, Л.А. Жигарева, В.А. Кудрявцева, B.C. Петрова, B.C. Савельева и др. авторов. В диссертации приводится количественная оценка величин составляющих факторов криосолифлюкции в соответствии с обоснованным нами механизмом процесса. Расхождение результатов расчетов с экспериментальными данными не превышает 10 %.

Величина криогенной десерпции пород за счет их зимнего пучения определяется из выражения:

С =ii((0,09-A'//p„ Щ - И7,;,) • +1,09 • К'п„ ■ К[г ■ <•>?■' ■ uracil1 -

v=1

-0-К!ус-р\,1ре ■(K,.-K.)-i!rhi(o.09-/*,/А .

-р'-Z+ß'-ti! -Ä! Р.-

■ (К - К») • 4L, -ß'-p\,iPo- OK - Kr,) ■ Гпр....... +1,09-./;,""'' . с„ / 9'пт )) •

• tga / 2, (2)

где , IV,',.,, IV¡шч, IV,И7,',,, - соответственно значение влажности: на грани це раздела фаз в период промерзания пород, количество незамерзшей водь естественная влажность пород (предзимняя), влажность предела усадкг влажность минерального прослоя; £„,„ ¿¡ус, £„,„ ¿.„¡шпчн. <;„,„■ ьк соответственн глубина сезонного промерзания (оггаивания) пород, мощность обезвоженни го слоя пород ниже раздела фаз. мощность набухающих минеральных про слоек, мощность приповерхностного набухающего слоя, мощность диффе ренцированного оттаивающего слоя ниже границы раздела фаз, мощност зоны компресионного уплотнения; Ка„- коэффициент анизотропии набуха ния; Кк - коэффициент диффузии влаги; д)'1' - термоградиентный коэффици ент; I - температура; &„р 9т„ - соответсвенно скорости промерзания и оттай вания пород; /3 - коффициепт объемной усадки; а - коэффициент сжимаемо сти; Р - компрессионное давление; р,/, р(! - соответственно значение плотно сти сухой породы и воды;./,,. - плотность миграционного потока влаги; а угол наклона склона.

Величина криогенной десерпции пород за счет их летнего пучения оп ределяется из выражения:

Ч, =[¿(1,09-./Г"'' <„„ !Кп, + (3

где Иос - осадка за счет вытанвання сегрегационных прослоев льда. Плот ность миграционного потока влаги определяется по методу влажностны: эпюр Л.В.Чистотинова.

Величина гидрогенной десерпции определяется из выражения:

1,0=(1 Р' ■ р',11 р„ лк -) • +с - />;;""■' < ру > • 1 ■■ к* / 2, (4)

Величина гидрогенной десерпции пород за счет их криогенного обез воживания определяется из выражения:

' еу • ра I а, {К - к„) ■ с,пА'/ ! рм„ч - к.) - ь ;г V««''1 • (5

=1 У

/* = 'л)

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В диссертации дано решение актуальной научной задачи установление механизма, динамики и особенностей развития криосолифлюкции с едины; позиций теории контактных взаимодействий в породах. Решение этой задач! имеет важное значение для управления процессом и разработки способов за щиты инженерных сооружений, расположенных на склонах в области мно голетнемерзлых пород и глубокого сезонного промерзания, от деформаций вызванных развитием криосолифлюкции пород.

Основные результаты проведенных исследований, выполненных в рамках задач, поставленных в данной работе сводятся к следующему.

1. Разработана методика комплексных стационарных исследований, в которой впервые применено устройство для измерения солифлюкции (УИС), отличающееся широкими функциональными возможностями и надежностью измерений; широко используются методы количественной характеристики физических и физико-механических свойств пород для оценки влияния криогенного структуро- и текстурообразования на развитие процесса.

2. При изучении механизма криосолифлюкции установлено, что контактные взаимодействия между компонентами солифлюкционных отложений осуществляются в основном по трем схемам, соответствующим дальнему коагуляционному, ближнему коагуляционному и переходному типам контактов. Если структурная прочность отложений определяется дальними коагу-ляционными или ближними коагуляционными контактами, то развивается соответственно вязкое или вязкопластическое течение пород на склонах. При определяющей роли переходного типа контактов течения пород не происходит. При цикле преобразований переходный-коагуляиионный контакты, в результате обезвоживания-обводнения грунтовой системы, наблюдается развитие гидрогенпой десерпции. В случае, когда при оттаивании сезоноталого слоя формируются коагуляционные контакты, наблюдается сочетание течения пород и криогенной десерпции. Последняя может быть вызвана пучением как промерзающих, так и отганвающих пород. Если при оттаивании формируются переходные контакты, то развивается только гидрогенная десерп-ция за счет криогенного обезвоживания.

3. Выявлена динамика криосолифлюкции с количественной оценкой вклада составляющих факторов и зависимости от криогенного строения пород сезопноталого слоя. При оттаивании верхнего льдистого слоя наблюдается развитие криогенной десерпции и вязкопластического течения пород. Величина криогенной десерпции при трехслойном криогенном строении достигает 80 %, а при двухслойном 100 % от максимальной. Интенсивность развития вязкопластического течения зависит от внешних источников обводнения и, в целом, носит затухающий характер. В обезвоженном при промерзании слое развивается 1гд\ Проявление вязкопластического течения пород возможно только после определенного периода разупрочнения, величина которого составляет в среднем 30-50 суток. При оттаивании приподошвенного льдистого слоя величина криогенной десерпции равна 15-20 % от максимальной. Величина вязкопластического течения составляет 30-100 % от ее величины за год.

4. Изучены особенности развития криосолифлюкции в зависимости от состава, строения и свойств пород, условий теплообмена на поверхности:

- в тонкозернистом пылеватом песке криосолифлюкция развивается путем криогенной десерпции и имеет минимальные значения (0,3-0,5 см); величина вязкопластического течения при переходе от легкой пылеватой супеси к легкому пылеватому суглинку практически не изменяется и составляет 1.3-

2,0 см, вклад десерпционного смещения в интегральную величину криосо-лифлюкции возрастает на 8-12 %;

- установлены количественные зависимости скорости вязкопластическо-го течения пород от их плотности при различных углах наклона склона;

- в зависимости от условий теплообмена на поверхности формируется определенный режим промерзания пород с соответствующим ему структурно-прочностным строением сезонноталого слоя; структурно-прочностные слои характеризуются определенной схемой контактного взаимодействия между компонентами пород, поэтому криосолифлюкция по глубине сезонноталого слоя развивается за счет различных составляющих ее факторов и имеет различную величину.

5. Управление криосолифлюкцией наиболее целесообразно и экономически эффективно проводить, изменяя условия формирования структурной прочности пород как в результате криогенного структуро- и текстурообразо-вания, так и при протекании различных физико-химических процессов в талых породах.

6. Предложен способ защиты инженерных сооружений от деформаций, вызванных криосолифлюкцией, который заключается в нарезке по определенной схеме прорезей в грунте и заполнении их обезвоживающим материалам; в результате повышается структурная прочность солифлюкционных отложений, что обеспечивает устойчивую работу инженерных сооружений на весь период эксплуатации (Патент N2135696).

7. Усовершенствована методика количественной оценки величины составляющих факторов криосолифлюкцин в соответствии с обоснованным нами механизмом процесса.

Основные положения диссертации опубликованы в работах:

1. Проблемы изучения криосолифлюкцин на современном этапе развития геокриологии. - Чита, 1995. - 13 с. Деп. в ВИНИТИ 24.08.1995, N 2504-В25.

2. Природа смещения дисперсных пород на склонах //Материалы Первой конференции геокриологов России. - М.: Изд-во МГУ, 1996. - С. 53-61. Соавторы В.С.Петров, М.А.Петрова.

3. Прогноз и управление смещением пород на солифлюкционных склонах //Горный журнал, 1996. - № 9-10. - С. 12-15. Соавторы В.С.Петров, М.А.Петрова.

4. Механизм и динамика смещения дисперсных пород на склонах //Вест. Чит. организации н.-т. общ. строителей. Сб. науч. статей.- Чита, 1997. - Вып.1. - С. 101-105. Соавтор В.С.Петров.

5. Особенности развития смещения в зависимости от формирования структурной прочности промерзающих пород //Вест. Чит. государственного технического университета. Сб. науч. статей. - Чита.: ЧитГТУ, 1997. - Вып. 5.-С. 52-61.

6. Роль структурных связей в развитии вязкопластических деформаций грунтов на склонах //Вест. Чит. организации н.-т. общ. стррителей. Сб. науч. статей,- Чита, 1998. - Вып.2. - С. 73-81. Соавтор В.С.Петров.

7. Лабораторный метод исследований деформаций смещения пород на склонах//Вест. Чит. организации н.-т. общ. строителей. Сб. науч. статей.- Чита, 1998. - Вып.2. - С. 81-87. Соавторы В.С.Петров, М.К.Бутин.

8. Особенности развития криосолифлюкции: Тез. докл. Первой научно-технической конференции, посвященной открытию Горного института. Часть 2. - Чита, ЧитГТУ, 1998. - С. 46.

9. Инженерно-геокриологические условия участка деформирования на 4-км подъездной дороги к с. Песчанка: Тез. докл. Второй научно-технической конференции, посвященной 25-летию Горного института (факультета). Часть 1. - Чита, ЧитГТУ, 1999. - С. 109 - 112. Соавторы В.С.Петров, Л.А.Васютич, М.К.Бутин.

10. Патент, МПК6 6 Е 02 О 27/35. Способ защиты фундамента от деформаций пучения промерзающих пород. - Заявл. 26.04.1996, N2105101. Соавторы В.С.Петров, В.А.Бабелло.

11. Патент, МПК6 6 Е 02 Э 31/08, 17/20. Способ зашиты инженерных сооружений от деформаций, вызванных криосолифлюкционным смещением пород. - Заявл. 22.01.98, N2135696. Соавторы В.С.Негров, В.А.Бабелло.

Подписано в печать-5.05.2000 г. Формат 60x90/16 _Объем 1 печ. л. Тираж 100 экз. Заказ № 50

Типография Читинского государственного технического университета Чита, Алекзаводская, 30

Содержание диссертации, кандидата геолого-минералогических наук, Манзырев, Дмитрий Владимирович

ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА 1. СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА

1.1. Изученность криосолифлюкции.

1.2.Методы исследования криосолифлюкции.

ГЛАВА 2. ХАРАКТЕРИСТИКА ГЕОЛОГО-ГЕОГРАФИЧЕСКИХ УСЛОВИЙ РАЙОНОВ

ИССЛЕДОВАНИЙ

2.1 Район исследований I. Северное Забайкалье.

2.2.Район исследований II. Центральное Забайкалье.

ГЛАВА 3. МЕТОДИКА ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ' КРИОСОЛИФЛЮКЦИИ

3.1.Приборы, оборудование и методика наблюдений.

3.2.Обработка результатов исследований.

ГЛАВА 4. МЕХАНИЗМ И ДИНАМИКА КРИОСОЛИФЛЮКЦИИ

4.1.Механизм криосолифлюкции.

4.2. Динамика криосолифлюкции.

ГЛАВА 5. ОСОБЕННОСТИ КРИОСОЛИФЛЮКЦИИ

5.1.Особенности развития криосолифлюкции в породах различного состава, строения и свойств.

5.2.Особенности развития криосолифлюкции при различных условиях теплообмена на поверхности пород.

5.3.Особенности развитие криосолифлюкции при техногенном воздействии.

5.4.Способ защиты инженерных сооружений от деформаций, вызванных криосолифлюкцией пород.

5.5.Методика количественной оценки криосолифлюкции.

Введение Диссертация по геологии, на тему "Механизм и динамика криосолифлюкционного смещения дисперсных пород"

Актуальность проблемы. Значительные трудности в хозяйственную деятельность человека вносит широкое развитие склоновых процессов, весомую роль среди которых в области многолетнемерзлых пород и глубокого сезонного промерзания играет криосолифлюкция. Подтверждением тому являются многочисленные свидетельства о деформациях различных инженерных сооружений, вызванных криосолифлюкцией, которые приводят к осложнению или полному прекращению их эксплуатации.

Основной объем исследований приходится на изучение строения солифлюкционных отложений и скорости их движения на поверхности склона. Количество наблюдений за смещением пород по глубине и во времени крайне ограничено. К настоящему времени солифлюкционные отложения отнесены к самостоятельному континентальному типу. О механизме криосолифлюкции сложилось представление как о вязкопласти-ческом течении пород на склонах; получены общие зависимости развития процесса от условий увлажнения, угла наклона склона, прочности того или иного дернового покрова на разрыв и т.д. Однако, несмотря на обширный фактический материал, ряд вопросов, например, выявление качественных и количественных взаимосвязей между криогенным струк-туро- и текстурообразованием и типами контактов между компонентами пород при их оттаивании, типами контактов и механизмом криосолифлюкции, структурно-прочностным строением пород сезонноталого слоя и динамикой смещения, остаются еще недостаточно разработанными и требуют дальнейшего изучения.

Целью настоящей работы явилось установление механизма, динамики и особенностей развития криосолифлюкции с единых позиций теории контактных взаимодействий в породах, на основе методики комплексных стационарных исследований процессов криогенного структу4 ро- и текстурообразования, структурной прочности оттаивающих пород, типов контактов, дифференциальной и интегральной величины смещения по глубине и во времени.

Задачи исследований:

- разработать методику комплексных стационарных исследований, позволяющих определить параметры криосолифлюкции с учетом влияния на них теплофизических, физико-химических и физико-механических факторов;

- выявить связь механизма криосолифлюкции и характерных типов контактов между компонентами солифлюкционных отложений;

- установить роль криогенного структуро- и текстурообразования в динамике криосолифлюкционного процесса;

- вскрыть особенности развития составляющих факторов криосолифлюкции в породах различного состава, строения и свойств, при различных условиях теплообмена на поверхности;

- разработать технологические решения по защите инженерных сооружений от деформаций смещения на солифлюкционных склонах.

Методы исследований включают анализ и обобщение фондовых и литературных данных, проведение стационарных наблюдений и полевого экспериментирования, определение основных физических и физико-механических показателей пород в полевых и лабораторных условиях в их динамике по глубине сезонноталого слоя, обработку экспериментальных данных с привлечением методов математической статистики.

Научная новизна работы заключается в следующем:

- разработана методика комплексных стационарных исследований, включающая определенце количественных параметров криосолифлюкции с применением новых устройств для ее измерения, оценку влияния криогенного структуро- и текстурообразования на развитие 5 криосолифлюкции на основе широкого использования методов количественной характеристики физических и физико-механических свойств пород;

- определен механизм криосолифлюкции при различных типах контактов между компонентами пород;

- установлена динамика криосолифлюкционного процесса в зависимости от структурно-прочностного строения пород сезонноталого слоя при их оттаивании;

- вскрыты особенности криосолифлюкции пород различного состава, строения и свойств, при различных условиях теплообмена на поверхности с количественной оценкой вклада составляющих ее факторов в суммарную величину смещения;

- разработан способ защиты инженерных сооружений от деформаций, вызванных развитием криосолифлюкционного смещения;

- усовершенствована методика количественной оценки величины криосолифлюкции с учетом выявленных особенностей механизма процесса.

Защищаемые положения:

1. Механизм криосолифлюкции представляет собой естественное сочетание вязкого и вязкопластического течения пород и их десерп-ционного смещения криогенной, гидрогенной и термогенной природы, обладающее определенной последовательностью и согласованностью в зависимости от типа контактного взаимодействия между компонентами пород.

2. Динамика криосолифлюкции определяется характером криогенного структуро- и текстурообразования, формирующим структурно-прочностное строение пород сезонноталого слоя при их оттаивании.

3. Особенности криосолифлюкции пород различного состава, строения и свойств, условий теплообэденд на поверхности связаны с раз6 витием вязкой, вязкопластической и десерпционной составляющих и определяются интегральным выражением этого развития.

Достоверность защищаемых положений, выводов и результатов, полученных в диссертации, обеспечивается необходимым объемом статистически обработанных экспериментальных данных, достаточной сходимостью теоретических и экспериментальных зависимостей, положительным опытом внедрения научных положений работы при решении производственных задач.

Практическая значимость работы. Результаты выполненных исследований использованы для разработки мероприятий, направленных на защиту аварийных участков автодорог Читинского дорожно-эксплуатационного управления от деформаций, вызванных развитием криосолифлюкции. Получены патентно-защищенные технические решения (патент, №2105101, №2135696). Некоторые результаты исследований используются в учебном процессе кафедры гидрогеологии и инженерной геологии ЧитГТУ.

Фактический материал и личный вклад автора. В основу диссертации положены результаты шестилетних исследований диссертанта в рамках тем № 7 Г/Б "Мерзлотно-инженерно-гидрогеологический мониторинг южной зоны распространения многолетнемерзлых пород" (номер гос. регистрации 019200017288), N 7-96 Г/Б "Инженерно-геологический прогноз криогенных процессов и управление ими при разведке и эксплуатации месторождений полезных ископаемых юга криолитозоны России" (номер гос. регистрации 019660005428) и исследований кафедры 1982-1992 гг., в которых с 1989 г. автор принимал непосредственное участие. Исследования проводились на 7 участках оборудованных 18 стационарными наблюдательными площадками.

Автором лично разработано устройство для измерения со-лифлюкции (УИС), оборудовано и проведены исследования на 12 пло7 щадках. Для определения гранулометрического состава, физико-механических свойств, плотности и объемной влажности пород отобрано соответственно 29 проб, 84 монолита и более 2000 образцов ненарушенного сложения. Выполнен анализ, обработка и обобщение полученных результатов.

Апробация. Результаты исследований и основные материалы диссертации докладывались на Первой конференции геокриологов России (Москва, 1996), региональных научно-технических совещаниях Читинской организации научно-технического общества строителей (Чита, 1997, 1998), научно-технических межвузовских конференциях (Чита, 1995-1999).

Публикации. По результатам выполненных исследований опубликовано 9 статей, получено два патента на изобретение и подано две заявки на предполагаемое изобретение. Написан крупный раздел в заключительном отчете по теме N 7 Г/Б (номер гос. регистрации 019200017288).

Объем и структура работы. Диссертация состоит из введения, 5 глав, заключения, списка литературы из 134 наименований и содержит 130 страниц машинописного текста, в том числе 22 рисунка, 11 таблиц.

Заключение Диссертация по теме "Инженерная геология, мерзлотоведение и грунтоведение", Манзырев, Дмитрий Владимирович

Основные результаты проведенных исследований, выполненных в рамках задач, поставленных в данной работе сводятся к следующему.

1. Разработана методика комплексных стационарных исследований, в которой впервые применено устройство для измерения солиф-люкции (УИС), отличающаяся широкими функциональными возможностями и надежностью измерений; широко используются методы количественной характеристики физических и физико-механических свойств пород для оценки влияния криогенного структуро- и текстурообразования на развитие процесса.

2. При изучении механизма криосолифлюкции установлено, что контактные взаимодействия между компонентами солифлюкционных отложений осуществляются в основном по трем схемам, соответствующим дальнему коагуляционному, ближнему коагуляционному и переходному типам контактов. Если структурная прочность отложений определяется дальними коагуляционными или ближними коагуляционными контактами, то развивается соответственно вязкое или вязкопластическое течение пород на склонах. При определяющей роли переходного типа контактов течения пород не происходит. При цикле преобразований

- 114 переходный-коагуляционный контакты, в результате обезвоживания- ооводнения грунтовой системы, наблюдается развитии гидрогенной десерпции. В случае, когда при оттаивании сезонноталого слоя формируются коагуляционные контакты, наблюдается сочетание течения пород и криогенной десерпции. Последняя может быть вызвана пучением как промерзающих, так и оттаивающих пород. Если при оттаивании формируются переходные контакты, то развивается только гидрогенная десерпция за счет криогенного обезвоживания.

3. Выявлена динамика криосолифлюкции с количественной оценкой вклада составляющих факторов в зависимости от криогенного строения пород сезонноталого слоя. При оттаивании верхнего льдистого слоя наблюдается развитие криогенной десерпции и вязкопластического течения пород. Величина криогенной десерпции при трехслойном криогенном строении достигает 80 а при двухслойном 100 % от максимальной. Интенсивность развития вязкопластического течения зависит от внешних источников обводнения и, в целом, носит затухающий характер. В обезвоженном при промерзании слое развивается гидрогенная десерпция пород за счет их криогенного обезвоживания. Проявление вязкопластического течения пород возможно только после определенного периода разупрочнения, величина которого составляет в среднем 30-50 суток. При оттаивании приподошвенного льдистого слоя величина криогенной десерпции равна 15-20 % от максимальной. Величина вязкопластического течения составляет 30-100 % от ее величины за год.

4. Изучены особенности развития криосолифлюкции в зависимости от состава, строения и свойств пород, условий теплообмена на поверхности:

- в тонкозернистом пылеватом песке криосолифлюкция развива

- 115 ется путем криогенной десерпции и имеет минимальные значения (0,3-0,5 см); величина вязкопластического течения при переходе от легкой пылеватой супеси к легкому пылеватому суглинку практически не изменяется и составляет 1,3-2,0 см, вклад десерпционного смещения в интегральную величину криосолифлюкции возрастает на 8-12 Z;

- установлены количественные зависимости скорости вязкопластического течения пород от величины плотности при различных углах наклона склона;

- в зависимости от условий теплообмена на поверхности формируется определенный режим промерзания пород с соответствующим ему структурно-прочностным строением сезонноталого слоя; структурно- прочностные слои характеризуются определенной схемой контактного взаимодействия между компонентами пород, поэтому криосолиф-люкция по глубине сезонноталого слоя развивается за счет различных составляющих ее факторов и имеет различную величину.

5. Управление криосолифлюкцией наиболее целесообразно и экономически эффективно проводить, изменяя условия формирования структурной прочности пород как в результате криогенного структу-ро- и текстурообразования, так и при протекании различных физико-химических процессов в талых породах.

6. Предложен способ защиты инженерных сооружений от деформаций, вызванных криосолифлюкцией, который заключается в нарезке по определенной схеме прорезей в грунте и заполнении их обезвоживающим материалом; в результате повышается структурная прочность со-лифлюкционных отложений, что обеспечивает устойчивую работу инженерных сооружений на весь период эксплуатации (Патент N2135696).

7. Усовершенствована методика количественной оценки величины

- 116 составляющих факторов криосолифлюкции в соответствии с обоснован ным нами механизмом процесса.

- 117

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В диссертации дано решение актуальной научной задачи установления механизма, динамики и особенностей развития криосолифлюкции с единых позиций теории контактных взаимодействий в породах. Решение этой задачи имеет важное значение для управления процессом и разработки способов защиты инженерных сооружений, расположенных на склонах в области многолетнемерзлых пород и глубокого сезонного промерзания, от деформаций, вызванных развитием криосолифлюкции пород.

Библиография Диссертация по геологии, кандидата геолого-минералогических наук, Манзырев, Дмитрий Владимирович, Чита

1. АГАФОНОВ Б.П., ВЫРКИН В.Б. Стационарное изучение смещения рыхлого материала на склонах в Прибайкалье //Развитие склонов и выравнивание рельефа.- Казань, 1974.- С. 107-114.

2. АГАФОНОВ Б.П. Экзолитодинамика Байкальской рифтовой зоны. Новосибирск: Наука, Сиб. отд-ние, 1990. - 176 с.

3. АГИР-ПУЭНТ Ж., ВИНЬ М., ВИО П. Исследование структурных изменений в грунтах при промерзании //2 Междунар. конф. по мерзлотоведению. Вып. 4. Якутск: Кн. изд-во, 1973. С.161-175.

4. АЛЕКСЕЕВ В.Р., НАПРАСНИКОВ А.Т. Веритикальная гекриологи-ческая поясность в пределах Забайкалья //Зап.Забайкальского Ге-огр. общ-ва. Чита, 1969, вып.37, с.70-76.

5. БАЛОБАЕВ В.Т. Влияние поверхностного слоя на тепловой режим и глубину протаивания горных пород //Тепловые процессы в мерзлых горных породах. -М.: Наука, 1964. С. 7-38.

6. БОГОМОЛОВ Н.С., НАПРАСНИКОВ А.И., СИЗИКОВ А.И., АЛЕКСЕЕВ В.Р. Гекриологические условия Забайкалья //Записки Забайкальского филиала географич.общества СССР. Чита, 1972. Вып.ХУП.- С.90-114.

7. БОЛИХОВСКИЙ В.Ф., КЮНТЦЕЛЬ В.В. Развитие оползней в мно-голетнемерзлых породах тундры Западной Сибири // Инженерная геология. М.: Наука, 1990, N1. С. 65-70.

8. БОЧ С.Г. Солифлюкция на Приполярном Урале / Мат-лы по геоморфологии Урала.-М.-Л.: Госгеолиздат, 1948. Вып.1.- С.225-246.

9. БОЧ С.Г. Солифлюкция и образование россыпных шлейфов //Четвертая геологическая и геоморфологическая конференция СССР. Материалы.- М.: Гостехиздат, 1956. Вып.17.- С. 185-193.

10. ВАСИЛЬЕВ И.С. Динамика склоновых образований и криоген- 118 ное строение сезонно-талого слоя в горах Восточной Якутии //Геокриологические исследования в горах СССР. М., 1989. С. 143-152.

11. ВОЙЛОШНИКОВ В.А. Солифлюкция и ее роль в развитии рельефа бассейна Ангары //Региональная геоморфология Сибири.- Иркутск, 1973.- С.19-44.

12. ВОЙЛОШНИКОВ В.А. Склоновые процессы в Приангарье //Известия Забайкальского филиала географического общества СССР. Чита.: Изд-во Заб. фил. геогр. общества СССР, 1968. Т.IV, вып. 3. С. 114-116.

13. ВОЙЛОШНИКОВ В.А. Солифлюкция в таежном Приангарье //Вопросы геологии Прибайкалья и Забайкалья. Чита: Изд-во Забайкальского филиала географического общества СССР, 1968. Вып. 3(5) - С. 234-237.

14. ВТЮРИН Б.И. Криогенное строение четвертичных отложений.-М. : Изд-во АН СССР, 1964.- 151 с.

15. ВТЮРИНА Е.А. Механизм формирования торфяных прослоек в солифлюкционных отложениях. Изв. АН СССР. Сер. геогр., 1965, N4, с. 76-81.

16. ВТЮРИНА Е.А. Криогенные склоновые террасы.- М.: Наука, 1966.- 96 с.

17. ВЫРКИН В.Б. Современное экзогенное рельефообразование котловин байкальского типа. Иркутск: Изд-во ИГ СО РАН, 1998.175 с.

18. ГАРАГУЛЯ Л. С. Классификация типов солифлюкции для оценочного картирования территории //Инж. геология. 1983. N4. С. 10-17.

19. ГАРАГУЛЯ Л.С. Методика прогнозной оценки антропогенных изменений мерзлотных условий.- М.: Изд-во МГУ, 1985.- 224 с.- 119

20. Геокриологические условия Забайкальского Севера /Под ред. Н.А.Граве, И.А.Некрасова. М.: Наука, 1966.- 215 с.

21. Геология зоны БАМ. Т.2. Гидрогеология и инженерная геология.- Л.: Недра, 1988.- 447 С.

22. Геотехнические вопросы освоения Севера /Под ред. О.В.Ан-дерслена, Д.М.Андерсона :Пер. с англ.- М.: Недра, 1983.- 551 с.

23. Гидрогеология СССР. М.: Недра, 1968-1971. Т. 19,21,1. Г'О ооз ¿w/O.

24. ГОВОРУХА Л.С. Об интенсивности солифлюкции на о-ве Кинг-Джордж (Ватерлое). Вюл. Сов. антаркт. экспедиции, 1974, N 89.- С. 10-14.

25. ГОРЬКОВА И.М. Природа легкоподвижности песчано-коллоидных пород (истинных плывунов) //Труды совещания по инженерно-геологическим свойствам горных пород и методам их изучения. Том I. -М.: Изд-во АН СССР, 1956. С. 98-111.

26. ГОСТ 12248-78. Методы лабораторного определения сопротивления срезу.- 17 с.

27. ГОСТ 23908-79. Метод лабораторного определения сжимаемости.- 11 с.

28. ГОСТ 5180-84. Методы лабораторного определения физических характеристик.- 24 с.

29. ГРАВИС Г.Ф. Особенности строения солифлюкционных отложений тундры //Условия и особенности развития мерзлых толщ в Сибири- 120 и на Северо-Востоке СССР.- М.: Изд-во АН СССР, 1963.- С. 61-68.

30. ГРАВИС Г.Ф. Склоновые отложения Якутии: Условия накопления и промерзания, криогенное строение. М.: Наука, 1986, 128 с.

31. ГРАВИС Г.Ф., КЛИМОВСКИЙ И.В. Мерзлотно-литологическая карта северного склона хребта Удокан и Чарской котловины // Геокриологические условия Забайкальского Севера.- М.: Наука, 1966.-С.5-23.

32. ГРЕЧИЩЕВ С.Е., ЧИСТОТИНОВ Л.В., ШУР Ю.Л. Криогенные физико-геологические процессы и их прогноз.-М.: Недра, 1980.- 283с.

33. Грунтоведение /под ред. Е.М.Сергеева.- М.: Изд-во МГУ, 1983.- 389 с.

34. ДЕВДАРИАНИ A.C. Измерение перемещений земной поверхности. М. : Наука, 1964.- 248 с.

35. ДЕДКОВ А.П., МОЗЖЕРИН В.И. Медленные гидротермические движения почвенно-грунтовых масс на склонах (крип) //Методы полевых геоморфологических экспериментов в СССР. М.: Наука, 1986. -С. 77-90.

36. ДЕРБЕНЕВА М.М. К вопросу преобразования мерзлых пород под действием тонких водных пленок //Криогенные процессы в почвах и горных породах.- М.: Наука, 1965.- С. 105-113.

37. ДЕРЯГИН Б. В. Расклинивающее действие жидких пленок и его практическое значение.- Природа, 1943, N 2.- С. 23-32.

38. ДЕРЯГИН Б. В. Учение о свойствах тонких слоев воды в приложении к объяснению свойств глинистых пород //Труды совещания по инженерно-геологическим свойствам горных пород и методам их изучения. Том I. М.: Изд-во АН СССР, 1956. - С. 45-58.

39. Деформации и напряжения в промерзающих и оттаивающих породах /под ред. Э.Д.Ершова.- М.: Изд-во МГУ, 1985.- 168 с.- 121

40. ДОСТОВАЛОВ Б.H. Связанная и развязанная воды, ее структура, фазовые переходы и влияние на физические свойства дисперсных влажных пород // Мерзлотные исследования. М.: Изд-во МГУ, 1971. Вып.XI.- С.57-74.

41. ДОСТОВАЛОВ Б.Н., КУДРЯВЦЕВ В.А. Общее мерзлотоведение.-М.: Изд-во МГУ, 1967.- 403 с.

42. ЕНИКЕЕВ Ф.И., ДУДЕЦКАЯ Т.И. и др. Гидрогеологические условия площади листов 0-50-XXVI, 0-50-XXIX, 0-50-ХХХ, 0-50-XXXIII, 0-50-XXXIV. ТГФ. Чита, 1980.

43. ЕРШОВ Э.Д. Структурные связи и типы контактов в мерзлых породах // Инженерная геология. М.: Наука, 1986, N2. С. 25-31.

44. ЕРШОВ Э.Д. Физико-химия и механика мерзлых пород.- М.: Изд-во МГУ, 1986.- 334 с.

45. ЕРШОВ Э.Д. Криолитогенез.- М.: Недра, 1982. 207 с.

46. ЕРШОВ Э.Д. Влагоперенос и криогенные текстуры в дисперсных породах.- М.: Изд-во МГУ, 1979. 158 с.

47. ЕРШОВ Э.Д., ДАНИЛОВ И.Д., ЧЕВЕРЕВ В.Г. Петрография мерзлых пород.- М.: Изд-во МГУ, 1987.- 311 с.

48. ЕРШОВ Э.Д., ЛЕБЕДЕНКО Ю.П., ПЕТРОВ B.C. Методика количественной оценки величины пучения оттаивающих влагонасьпценных грунтов //Мерзлотные исследования.- М. : Изд-во МГУ, 1980. Вып.XIX.- С. 59-66.

49. ЖИГАРЕВ И.А. Экспериментальные исследования скорости движения грунтовых масс на солифлюкционных склонах //Труды Института мерзлотоведения.- М.: Изд-во АН СССР, 1960. Т.16.- С. 183-190.

50. ЖИГАРЕВ Л.А. Причины и механизм и развития солифлюкции. М.: Наука, 1967.- 158 с.1 »¿252. jMTAPEB Л.А., КАПЛИНА Т.Н. Солифлюкционнью формы рельефа на Северо-Востоке СССР //Труды Института мерзлотоведения.- М.: Изд-во АН СССР, I960. Т.16,- С. 46-59.

51. ЗАВОЛОТНИК С.И., КЛИМОВСКИЙ И.В. Сезонное протаивание и промерзание грунтов в Чарской котловине // Геокриологические условия Забайкальского Севера.- М.: Наука, 1966.- С.162-171.

52. ЗИАНГИРОВ Р.С., КОРОВАНОВА И.Г., ОСИПОВ Ю.В., СЕРГЕЕВ Е.М. , ШИБАКОВА B.C. Природа прочности глинистых пород. В кн.: Проблемы инженерной геологии. М., МГУ, 1970. Стр. 99-114.

53. ЗЛОЧЕВСКАЯ Р.И. Связанная вода в глинистых грунтах.- М.: Изд-во МГУ, 1969.- 174 с.

54. ИВЕРОНОВА М.И. Медленные движения почвенно-грунтовых масс на задернованных склонах. Изв. АН СССР. Сер. геогр., 1964, N1.- С.62-73.

55. Инженерная геология СССР. М.: Изд-во МГУ, 1977. Т. 3,4.

56. Инженерная геология СССР. Алтае-Саянский и Забайкальский регионы/Г.А.Голодковская, Л.И.Розенберг, В.К.Шевченко и др.; Ред-кол.: Е.М.'Сергеев (гл. ред.) и др.; Под ред. Н.Н.Романовского, Г.А.Голодковской, В.К.Шевченко. М.: Недра, 1990. - 375 с.

57. КАПЛИНА Т.Н. Криогенные склоновые процессы.- М.: Наука, 1965,- 269 с.

58. КАЧУРИН С.П. Солифлюкционнью террасы в области вечной мерзлоты //Труды комитета по вечной мерзлоте.- М.: Изд-во АН СССР, 1939. Т.7.- С. 31-87.

59. КАЧУРИН С.П. Аласы Центральной Якутии //Труды Сев.-Вост. отд-ния Ин-та мерзлотоведения им. В.А.Обручева АН СССР, 1958, вып. 1. С. 168-178.

60. КАЧУРИН С.П., КАПЛИНА Т.Н. Солифлюкционнью явления и об- 123 разования. В кн.: Полевые геокриологические (мерзлотные) исследования. М., изд-во АН СССР, 1961. 106.

61. Климат Читы. Под ред. Ц.А.Швер и И.А.Зимберштейна. Л.: Гидрометеоиздат, 1982. С. 248.

62. КОТЦОВ М.А. Опыт оценки эффективности проявления экзогенных геологических процессов на восточном участке зоны ВАМ // Инженерная геология. М.: Наука, 1989, N4. С. 48-54.

63. КУЛЬЧИЦКИЙ Л.И. Прямой метод определения пластичности глинистых пород. /Геоэкология. М.: Изд-во "Наука", 1993, N3. С. 67-76.

64. ЛАРИОНОВ А.К. Структура глинистых грунтов и ее роль в формировании свойств. В кн.: Проблемы инженерной геологии. М., МГУ, 1970. Стр. 125-128.

65. ЛАРИОНОВ А.К. Методы исследования стр-ры грунтов. М., "Недра", 1971, 200 с.

66. ЛЕЩИКОВ Ф.Н. Мерзлые породы Приангарья и Прибайкалья. Новосибирск: Наука, 1978.- 141 с.

67. ЛЕЩИКОВ Ф.Н., РЯЩЕНКО Т.Г. Изменение состава и свойств глинистых грунтов при промерзании //2 Междунар.конф. по мерзлотоведению. Вып.з. Якутск: Кн. изд-во, 1973.- С.76-79.

68. ЛЕЩИКОВ Ф.Н. Криолитозона юга Восточной Сибири и ее инженерно- геологические особенности //Автореферат диссертации на соиск. уч-й степ, докт-ра геол.-мин. наук.- Иркутск: Изд-во СО АН СССР, 1991.- 32 с.

69. ЛОМТАДЗЕ В.Д. Современное состояние и задачи изучения формирования физико-механических свойств горных пород //Проблемы инженерной геологии. М.: Изд-во МГУ, 1970. С. 69-89.

70. ЛОМТАДЗЕ В.Д. О формировании инженерно-геологических- 124 свойств глинистых пород //Труды совещания по инженерно-геологическим свойствам горных пород и методам их изучения. М. : Изд-во АН СССР, 1956. Том I. С. 19-30.

71. ЛОМТАДЗЕ В.Д. Инженерная геология. Специальная инженерная геология,- Л.: Недра, 1978.- 496 с.

72. МАКАРОВ С.А. Сейсмичность как один из основных факторов активизации склоновых процессов в Прибайкалье // Инженерная геология. М.: Наука, 1987, N5. С. 53-58.

73. МАСЛОВ H.H. Основы механики грунтов в инженерной геологии.- М.: Высшая школа, 1982.- 444 с.

74. Методические рекомендации по стационарному изучению криогенных физико-геологических процессов /Под ред. С.Е.Гречищева, В.Л.Невечери.- М.: ВСЕГИНГЕО, 1979.- 72 с.

75. НЕВЕЧЕРЯ В.Л. Методика изучения криогенного пучения //Методические рекомендации по стационарному изучению криогенных физико-геологических процессов.- М.: Изд-во ВСЕГИНГЕО, 1979.- 72 с.

76. НЕКРАСОВ И.А. Криолитозона Северо-Востока и Юга Сибири и закономерности ее развития. Якутск: Якутское кн. изд-во, 1976. - 248 с.

77. НЕКРАСОВ И.А., КЛИМОВСКИЙ И.В. Вечная мерзлота зоны ВАМ.- Новосибирск: Наука, Сиб. отд-ние, 1978.- 120 с.

78. ОБРУЧЕВ C.B. Солифлюкционные (нагорные) террасы и их генезис на основании работ в Чукотском крае. Проблемы Арктики, 1937, N 3-4. 106.

79. Общая геокриология / Под ред. Э.Д.Ершова.- М. : Недра, 1990.- 559 с.

80. Общее мерзлотоведение /Под ред. В.А.Кудрявцева.- М. :- 125 йзд-во МГУ, 1978.- 463 с.

81. ОСИПОВ В.И. Природа прочностных и деформационных свойствглинистых пород.- М.: МГУ, 1972.- 263 с.

82. ОСИПОВ В.И. Физико-химические основы микрореологии дисперсных грунтов//Инженерная геология.- М.: Наука, 1990, N4. С.3-19.

83. Основы мерзлотного прогноза при инженерно-геологических исследованиях /Под ред. В.А.Кудрявцева.- М.: МГУ, 1974.- 431 с.

84. Основы геокриологии. 4.1: Физико-химические основы геокриологии / Под ред. Э.Д.Ершова.- М.: Изд-во МГУ, 1995.- 368 с.

85. ОСПЕННИКОВ E.H., ТРУШ Н.И., ЧИЖОВ A.B., ЧИЖОВА Н.И. Экзогенные геологические процессы и явления (Южная Якутия). М.: Изд-во МГУ, 1980, 227 с.

86. ПАВЛОВ A.B. Теплообмен почвы с атмосферой в северных и умеренных широтах территории СССР.- Якутск, 1975.- 300 с.

87. ПЕТРОВ B.C. Природа и закономерности развития деформаций пучения в промерзающих и оттаивающих дисперсных грунтах //Диссертация на соиск. уч-й степ, канд-та геол.-мин. наук.- м.: Изд-во МГУ, 1981.- 217 с.

88. ПЕТРОВ B.C. Прогноз криогенных процессов при инженерно- геокриологических исследованиях.- Чита, 1989.- 102 с.

89. ПЕТРОВ B.C., ПЕТРОВА М.А., МАНЗЫРЕВ Д.В. Прогноз и управление смещением пород на солифлюкционных склонах //Горный журнал.- М.: ГУП "Цветные металлы", 1996, N 9-10. С. 12-15.

90. ПЕТРОВ B.C., ВАБЕЛЛО В.А., МАНЗЫРЕВ Д.В. Патент на изобретение N21355696. Способ защиты инженерных сооружений от деформаций, вызванных криосолифлюкционным смещением пород. 1999.

91. Поверхностные пленки воды в дисперсных структурах /Под.- 126 ред. Е.Д.Щукина.- М.: МГУ, 1988. 279 с.

92. ПОЛТЕВ Н.Ф. Гранулометрический и микроагрегатный составгрунтов слоя сезонного оттаивания и их плывунность //Мерзлотные исследования.- М.: Изд-во МГУ, 1963. Вып.З,- С. 289-306.

93. ПОРТНОВА В.П. Инженерно-геологические условия Центрального и Восточного Забайкалья. Ред. Н.А.Маринов. М., Недра, 1976, с.232.

94. ПОПОВ И.В. Значение кристаллической структуры минералов глинистых пород для формирования их свойств //Труды совещания по инженерно-геологическим свойствам горных пород и методам их изучения. Том I. М.: Изд-во АН СССР, 1956. - С. 59-72.

95. ПОПОВ А.И., КУЗНЕЦОВА Т.П., РОЗЕНЕАУМ Г.Э. Криогенные формы рельефа. М., Изд-во Моск. ун-та, 1983. 40 с.

96. ПРИКЛОНСКИЙ A.B. Петрогенез и формирование инженерно-геологических свойств горных пород // Труды совещания по инженерно- геологическим свойствам горных пород и методам их изучения. -М.: Изд-во АН СССР, 1956. Т. I. С. 7-18.

97. РЕБИНДЕР П.А. Структурно-механические свойства глинистых пород и современные представления физико-химии коллоидов //Труды совещания по инженерно-геологическим свойствам горных пород и методам их изучения. Том I. М.: Изд-во АН СССР, 1956. - С. 31-44.

98. РЕБИНДЕР П.А. Физико-химическая механика дисперсных структур //Физико-химическая механика дисперсных структур. Сб. науч. статей.- М.: Наука, 1966. С. 3-16.

99. РЕБИНДЕР П.А. Физико-химические основы современных методов закрепления грунтов.- В кн.: Поверхностные явления в дисперсных системах. Физико-химическая механика. Избранные труды. М.: Наука, 1979.- С. 356-369.- 127

100. Рекомендации по методике изучения солифлюкционных процессов при инженерных изысканиях. М.: ПНИИИС Госстроя СССР, 1969,40 с.

101. РОМАНОВСКИЙ H.H. Основы криогенеза литосферы: Уч. пособие.- М.: Изд-BO МГУ, 1993, 336.

102. РЯЩЕНКО Т.Г. Литогенез и инженерно-геологическая оценка четвертичных отложений (Восточная Сибирь). Новосибирск: Наука. Сиб. отд-ние, 1984. - 166 с.

103. РЯЩЕНКО Т.Г. Закономерности формирования состава и свойств лессовых отложений юга Восточной Сибири и Северной Монголии //Инженерная геология. М.: Наука, 1988, N4. С. 98-107.

104. САВЕЛЬЕВ B.C. Солифлюкция //Вечная мерзлота Чукотки.-Магадан, 1964. Вып.10. С. 42-84.

105. САВЕЛЬЕВ B.C. Солифлюкция агент денудации //Перегля-циальные процессы (Труды Северо-Восточного комплексного института).- Магадан,1971. Вып.38.- С.152-166.

106. САВЕЛЬЕВ B.C. К прогнозу устойчивости откосов в районах распространения вечномерзлых грунтов //Инженерно-геологические изыскания в области вечной мерзлоты.- Благовещенск, 1986.- С. 252-254.

107. СУХОДРОВСКИЙ В.Л. Экзогенное рельефообразование в крио-литозоне.- М.: Наука, 1979.- 280 с.

108. Теоретические основы инженерной геологии. Физико-химические основы /Под ред. Е.М.Сергеева.- М.: Недра, 1985.- 288 с.

109. ТОЛСТОВ А.Н., ЯКОВЛЕВ Е.А. Последствия недоучета проявлений солифлюкции. //Строительство в районах Восточной Сибири и Крайнего Севера. Красноярск, 1962, N3. С. 52-54.

110. ТОМИРДИАРО C.B. Природные процессы и освоение террито- 128 рий зоны вечной мерзлоты. М., "Недра", 1978, 144 с.

111. ТРОИЦКИЙ Л.С. О мерзлотно-солифлюкционной денудации на полярном Урале. //Материалы гляциологических исследований: Хроника, обсуждения. М.: ВИНИТИ, 1966, вып.12. С.134-144.

112. ТУРОВСКАЯ А.Я. Исследование структуры глинистого грунта. В кн.: Проблемы инженерной геологии. М., МГУ, 1970. Стр.173-174.

113. ТЮТЮНОВ И.А. О природе формирования структурных связей в грунтах //Криогенные процессы в почвах и горных породах.- М.: Наука, 1965.- С. 11-54.

114. ТЮТЮНОВ И.А. Физико-химические основы формирования прочности мерзлых грунтов //Физико-химические процессы в промерзающих грунтах и способы управления ими.- М.: Стройиздат, 1974,-С.3-21.

115. УОШБОРН А.Л. Мир холода (геокриологические исследования).- М.: Прогресс, 1988.- 384 с.

116. ФРОЛОВ В.Т. Руководство к лабораторным занятиям по петрографии осадочных пород. М.: Изд-во МГУ, 1964. - 310 с.

117. ЦЫТОВИЧ H.A. Механика грунтов.- М.: Высшая школа, 1968.- 259 с.

118. ЧАПОВСКИЙ Е.Г. Лабораторные работы по грунтоведению и механике грунтов.- М.: Недра, 1975,- 303 с.

119. ЧИСТОТИНОВ Л.В. Миграция влаги в промерзающих неводона-сыщенных грунтах.- М.: Наука, 1973.- 144 с.

120. ШАНЦЕР Е.В. Очерки учения о генетических типах континентальных осадочных образований. М.: Наука, 1966.- 239 с.

121. ШВАРЦЕВ С.Л. О физико-химических процессах в толще мно-голентнемерзлых пород //Криогенные процессы в почвах и горных по- 129 родах.- M.: Наука, 1975.- С. 132-140.

122. ШВЕЦОВ П.Ф. Вводные главы к основам геокриологии //Материалы к основам учения о мерзлых зонах земной коры. М.: Изд-во АН СССР, 1955. Выпуск I.- 110 с.

123. ШВЕЦОВ П.Ф., БОБОВ Н.Г., ЖИГАРЕВ Л.А., УВАРКИН Ю.Т. Закономерности развития криогенных геоморфологических процессов. -В кн.: Современные экзогенные процессы рельефаобразования. М.: Наука, 1970. С. 160-169.

124. ШЕКО А.И. Классификация щебенисто-глинистых пород по гранулометрическому составу //Труды совещания по инженерно-геологическим свойствам горных пород и методам их изучения. -М.: Изд-во АН СССР, 1957. T. II. С. 86-99.

125. ШЕСТЕРНЕВ Д.М., ЯДРИЩЕНСКИЙ Г.Е. Строение и свойства пород криолитозоны Удокана.- Новосибирск: Наука, Сиб. отд-ние, 1990.- 128 с.

126. ШПОЛЯНСКАЯ H.A. Вечная мерзлота Забайкалья.- М.: Наука, 1978.- 130 с.

127. ШУМИЛОВ Ю.В. Континентальный литогенез и россыпеобразо-вание в криолитозоне. Новосибирск: Наука, Сиб. отд-ние, 1986.

128. ЩУКИН Е.Д., ПЕРЦОВА A.B., АМЕЛИНА Е.А. Коллоидная химия. -М.: Изд-во Моск. ун-та, 1982. -348 с.

129. ЯМИНСКИЙ В.В. и др. Коагуляционные контакты в дисперсных системах.- М.: Химия, 1982.

130. ЯСЬКО В.Г. Подземные воды межгорных впадин Забайкалья.-Новосибирск: Наука, Сиб. отд-ние, 1982.- 168 с.

131. FURRER G. Bewegungsiriessungen auf Solifluktionsdecken. -Z. Geomorphol., 1972, Bd. 16, Suppl. 13, S. 87-101.

132. WASHBURN A.L. Instrumental observations of maBswasting