ГЕОЛОГИЧЕСКАЯ ДЕЯТЕЛЬНОСТЬ РЕК. Инженерная геология (Ананьев В.П.)

Борьба с эрозией рек.
Для зданий и сооружений, расположенных в речных долинах, подмыв берегов, в том числе и древних террас, и углубление дна реки представляет значительную опасность. Это приводит к обрушению берегов, сокращению строительных площадок, появлению обвалов, оползней и другим нежелательным явлениям (рис. 122).
Скорость размыва берегов, сложенных рыхлыми породами, может быть значительной. Так, р. Кубань ниже г. Краснодара в отдельных случаях размывала лессовый берег со скоростью до 20 м в год.

Схема строения речной поймы по Шанцеру

Рис. 120. Схема строения поймы (по Е.В. Шанцеру):
А — русло; В — пойма; С —старица; Д— прирусловый вал; Я—уровень половодья; А — уровень межени; М— нормальная мощность аллювия (русловой аллювий: / — крупнозернистый песок, фавий, галька; 2 — мелко- и тонкозернистые пески; старичный аллювий: 3 — торф; пойменный аллювий: 4 — суглинок)

С боковой эрозией борются укреплением берегов с регулированием течения реки. В зависимости от геологического строения берега, характера и места размыва укрепление проводят устройством набережных, подпорными стенками, свободной наброской бутового камня или в фашинных тюфяках, укладкой железобетонных плит и т. д.
Хорошо защищают берег струенаправляющие стенки, дамбы и буны (см. рис. 122), регулирующие направление течения реки.
Способы укрепления подводной и надводной частей берега различны. Подводную часть берега ниже меженного горизонта следует укреплять каменной наброской и фашинными тюфяками, загруженными камнем; надводная часть крепится бетонными армированными плитами, подпорными стенками, камнем в плетневых клетках. В отдельных случаях интенсивная боковая эрозия заставляет переносить сооружения подальше от берега. Так, например, произошло с городом Турткулем. Эрозионная деятельность Аму-Дарьи заставила перенести этот город на новое безопасное место. Так возник новый город Нукус.
Донная эрозия наиболее опасна для опор мостов, поэтому они должны иметь достаточное заглубление. Следует учитывать движение льда, так как заторы могут вызвать резкий подъем уровня реки и затопление прибрежных районов. Заторы следует разрушать, а в местах их образования заранее производить обва- ловывание берегов.
Неблагоприятно сказываются паводки на пойму рек. Сооружения и берега долины необходимо защищать земляными дамбами, отсыпкой камня и другими способами, позволяющими нейтрализовать эрозионную силу паводковых вод. Для строительства более благоприятны неподмываемые и незаносимые участки долины.

Речная терраса

Флювиальный процесс, образование меандров, стариц, речных террас

Образование стариц и речных террас, флювиальный процесс

Рис. 121. Флювиальный процесс: а —план речной долины; б—поперечный профиль

Аллювиальные отложения рек и их строительные свойства. Большую часть обломочного материала реки выносят к морю и откладывают в районе дельт. Волга выносит в Каспийское море до 25 млн т наносов в год.

Значительная часть аллювиальных отложений скапливается в русле рек и на поймах. Общая мощность аллювиальных отложений в долинах рек различна — от нескольких метров до десятков метров. Например, в долине средней Волги аллювий составляет 18—22 м, а аллювий Дона у г. Ростова-на-Дону — до 25 м; у притока Дона реки Темерник— 15—18 м и т. д.
Состав аллювиальных отложений отражает скорость речного потока. Скорость потоков в течение года, ряда лет, а также в зависимости от стадий развития реки весьма различна. Это приводит к накоплению в одной и той же части долины аллювиальных осадков различного -состава и крупности, к литологической пестроте аллювиальных толщ. В состав аллювия входят глыбы, валуны, галечник, гравий, пески, суглинки, глины, илы, органический материал. Там, где течения наиболее сильные, например горные реки, преобладает крупноблочный материал. Для равнинных рек свойственны пески и более мелкозернистые осадки.
По характеру осадков и месту их накопления речные отложения разделяют на дельтовые, русловые, пойменные и старинные.
В дельтах накапливаются песчано-глинистые осадки. Материал, который откладывается в руслах рек, называют русловым аллювием. В его состав входят пески и более грубые обломки — галечник, гравий, валуны. Пойменный аллювий откладывается в период паводка и представляет собой суглинки различного состава, глины и мелкозернистые пески. Отложения поймы обычно обогащены органическим материалом. Старичный аллювий фор
мируется на дне стариц, на которых откладываются илы со значительным количеством органических веществ. В период паводка в старицы поступает тонкозернистый песок, который, смешиваясь с илом, образует илистые пески. Характерной формой залегания старичных отложений является линза.
В основании толщ аллювия обычно залегают отложения, отличающиеся от покрывающих их толщ крупнозернистостью (галечники, гравий, крупнозернистые пески).
В пределах речных долин могут залегать отложения неаллювиального характера. К их числу относят делювий, конусы выноса пролювиальных наносов и эоловые накопления.
Речные долины служат местом активной производственной деятельности человека. В связи с этим аллювиальные отложения зачастую попадают в сферу строительных работ. К оценке аллювиальных отложений, как оснований, следует подходить дифференцированно, исходя из того, что существуют три разных типа грунтов — русловые, пойменные и старичные, не говоря уже об особенностях микрофаций аллювия.
В речных долинах, на поймах и надпойменных террасах часто приходится строить крупные здания и сооружения, передающие значительные нагрузки на грунт. Примером могут служить элеваторы, речные вокзалы, различные портовые сооружения и др. В качестве оснований для них принимают древний уплотненный аллювий аккумулятивных террас и русловые отложения, так как русловой аллювий, представленный крупными обломками и песком, способен выдерживать тяжелые сооружения. Русловые отложения в долинах крупных рек служат хорошим основанием для мостовых переходов. В случаях, когда русловой аллювий перекрывается пойменными и старичными отложениями, используют свайные фундаменты.
Древний пойменный аллювий в виде суглинков и глин твердой консистенции является хорошим основанием. Однако следует иметь в виду, что на древних террасах аллювиальные суглинки часто имеют лессовидный облик и могут обладать просадочными свойствами. В этом случае строительство следует вести как на лессовых просадочных грунтах.
Современный пойменный аллювий обладает высокой влажностью либо вообще находится в водонасыщенном состоянии с низкой несущей способностью. Суглинки и глины легко переходят в пластичное и даже текучее состояние.
Наиболее слабыми из аллювиальных отложений являются старичные иловатые. При строительстве между подошвой фундамента и иловатым грунтом применяют песчаные подушки или свайные фундаменты.
Следует учитывать и такую характерную особенность аллювиальных отложений, как многослойность их толщ с наличием линз и пропластков. Слои и прослои под нагрузкой могут обладать различной сжимаемостью, что значительно усложняет расчет осадки сооружений. Особенно большая опасность угрожает зданию, если его фундамент в разных своих частях опирается на грунты с различной сжимаемостью. С аллювиальными отложениями связаны такие явления, как плывунностъ песчаных и набухание глинистых грунтов.

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован.