Переход на стартовую страницу книги Гликмана А.Г. "Спектральная сейсморазведка - истоки и следствия"
О нас Услуги Оборудование Книги по теме Примеры Связь Карта Форум Видео En
 приобрести книгу 

11.2. Свойства горных пород в ЗТН20

     Тектонические нарушения в кристаллических породах возникают в результате разного рода подвижек, и при этом происходит разрушение фундамента, на котором до сих пор залегали и формировались осадочные породы. В результате, осадочные породы начинают разрушаться, и формируется первое из рассматриваемых свойств:

  1. Разрушение осадочных пород в ЗТН происходит на всю толщу осадочного чехла.
         Разрушение пород - процесс сложный. Менее прочные породы при их подвижках полностью дезинтегрируются, а более прочные всего лишь пронизываются трещинами. Слои прочного песчаника или известняка изгибаются, причем это происходит за счет образования в них секущих трещин. Кстати, именно поэтому в шахте, в ЗТН прочные песчаники распадаются на геометрически правильные, плоскопараллельные пластиночки, как бы, плиточки (см. раздел 8-S).
         Разрушение осадочных пород в ЗТН происходит на всю толщу осадочного чехла, но процесс разрушения замедляется по мере приближения к дневной поверхности вследствие уменьшения статического давления. В результате, приповерхностный слой пород в ЗТН может оказаться ненарушенным. Однако под воздействием строительной техники, а затем и самого инженерного сооружения процесс разрушения процесс разрушения пород в приповерхностной области ускоряется, и в результате, несущая способность грунта будет уменьшаться.
         В связи с отсутствием в настоящее время метрологической базы, несущая способность грунта не может быть определена в каких-то конкретных единицах, и должна восприниматься в сравнении с другими участками. Снижение несущей способности грунта (соответственно, увеличение его податливости) проявляется уходом в грунт элементов инженерного сооружения (частей фундаментов домов, провисанием трубопроводов и рельсовых путей, возникновением ям на дорогах и т.п.).
         Скорость уменьшения несущей способности грунта зависит от параметров V-образного объекта. Чем выше добротность сигнала в пределах V-образного объекта, тем быстрее происходит снижение несущей способности грунта. При добротности, превышающей 40, снижение несущей способности может начаться уже во время строительных работ, при меньших значениях снижение несущей способности может начаться спустя годы эксплуатации инженерного сооружения. Кроме того, скорость снижения несущей способности грунта зависит от характера воздействия на грунт со стороны инженерного сооружения. Наличие динамической составляющей воздействия со стороны сооружения увеличивает скорость снижения несущей способности грунта.
  2. Наличие повышенной добротности сейсмосигнала в ЗТН может приводить к резонансным явлениям. Как оказалось, резонансные явления оказывают большое влияние на многие известные процессы - разрушения некоторых сооружений и даже возникновение явлений типа землетрясений - так называемых, техногенных землетрясений или горных ударов.
  3. Состояние повышенной нарушенности пород в ЗТН определяет повышенную их проницаемость для жидкостей и газов. Следствиями этого фактора являются:
         3а. Выход глубинной напорной воды,
         3б. Выход глубинных газов,
         3в. Проникновение на большие глубины захороненных в ЗТН веществ.
  4. В ЗТН происходит пульсация грунта. Этот эффект обнаружен средствами космической геодезии21. Частота этой пульсации весьма низкая - доли Герц, а амплитуда может достигать 10см. Это очень важная находка для понимания физики влияния тектонических нарушений на инженерные сооружения.
         Как оказалось, пульсация грунта может быть выявлена и с помощью спектрально-сейсморазведочных измерений. Для этого нужно просто снизить нижнюю граничную частоту регистрации сейсмосигнала при сейсмоизмерениях. При нижней частоте, равной 0,1Гц, пульсация видна в ходе обычного ССП-профилирования.
         Выявление пульсации пород в зоне тектонического нарушения позволило объяснить ряд наблюдаемых, но ранее необъяснимых явлений. Так, уменьшение несущей способности грунта само по себе еще не должно вызывать разрушение таких объектов как трубопроводы. Ну, в конце концов, труба провиснет, но почему же она должна лопнуть... Однако на самом деле, как показали специально проводившиеся исследования, все аварии на трубопроводах происходят в зонах тектонических нарушений. Сейчас причинно-следственные связи этих событий стали предельно понятными.
         В самом деде, если труба оказалась закрепленной одновременно и в неподвижном грунте (вне ЗТН), и в пульсирующем (в ЗТН), то при этом в трубе возникают пульсирующие знакопеременные напряжения, которые безусловно должны завершиться ее изломом.
         Из-за пульсации в ЗТН может происходить наклон уходящих в грунт опор сооружений. В результате, выходят из зацепления балки, на которых держатся перекрытия и крыши, и происходит их обрушение.
         Как удалось выяснить сравнительно недавно, интенсивность пульсации в ЗТН не остается постоянной. Амплитуда ее то увеличивается, то уменьшается до нуля. По-видимому, это как-то связано с активностью "дыхания" самой планеты. Изменение этой активности объясняет изменения частоты как техногенных катастроф, так и разного рода природные явления - такие как сход лавин, оползней, селей, а возможно, и землетрясений.
         Пульсация в зоне нарушенных пород, собственно, и приводит к тому, что идут постоянные микроперемещения частиц грунта сверху вниз. Я думаю, что и механизм явления, известного как зыбучие пески, также обусловлен наличием этой пульсации.

20 Горные породы и грунт в данном аспекте, я думаю, можно рассматривать как синонимы. Грунт – это верхний слой пород, на который опирается инженерное сооружение.
21 Этим занимаются ученые Отдела прогнозирования техногенных катастроф УрАН РФ, и в частности, д.т.н. Сашурин А.Д.


Обсудить статью 



При использовании материалов сайта ссылка на www.newgeophys.spb.ru обязательна Публикации о нас

Начало | О нас | Услуги | Оборудование | Книга 1 Книга 2 Книга 3 |  Примеры | Связь | Карта сайта | Форум | Ссылки | О проекте | En

Поддержка и продвижение сайта "Геофизпрогноз"


Rambler's Top100 Rambler's Top100

Реклама на сайте: