Введение к работе
Актуальность дебаты. Изучение процессов выветривания имеет больше научное и практическое значение. На территории Молдовы широко распространены неогенові.4: глинистые породы еармат-меотического вов-раста, которое часто слулат средой и основанием инженерных сооруке-ний. В связи с этим исследование изменении фізико-механических свойств неогеновых глин при выветривании, аадегатаих в различных геологических, геоморфологических и климатических условиях имеет первостепенное значение. При крупномасштабном строительстве, во время разработки полезных ископаемых открытым способом, . устройстве дорогаых выемок и т.. д. возникает необходимость решения следующих практических задач: установление мощности зоны съема выветрелых пород и глубины заломэння фундаментов; крутизны и конструкции отісосов дородных выемок, строительных котлованов и карьеров; прогноз инженерно-геологических процессов и явлений приуроченных к склонам; разработка Мероприятий но засите горных пород от воздействия различных агентов выветривания.
Научное значение данной проблемы заключается в исследовании закономерностей и природы формирования физико-механических свойств пород при выветривании, как части самой важной проблемы грунтоведения -проблемы формирования физико-механических свойств в процессе литогенеза, в частности, гипергенеза
Цольга работы является изучение закономерностей изменения Физшсо-иеханических свойств различных типов глин неогенового возраста территории Молдовы при химическом и физическом выветривании.
Для достигання этой цели были поставлены СЭД}ТГ^Э гал&чя
-
проанализировать влияние процессов длительного гипергенеза на согтав и физико-механические свойства (Сій) основных регионально-генетических типов (РГТ) сармат-меотичсских глин;
-
провести исследования закономерностей процесса циклического
набухания-усадки в различных условиях, как одного из основных факторов разрушения глинистых пород при физическом выветривании; .
-
разработать методику проведения эксперимента по изучению процессов физического выветривания в натурных условиях и 'охарактеризовать изменение состава и ФШ сарматских глин по сформировавшимся зовам выветривания;
-
изучить влияние генезиса и структурно-текстурных особенностей глин на динамику формирования мощности зон выветривания и их устойчивость к внешним воздействиям.
Еаучкая шшэш работы заключается в следующем: 1. Для глин сармат-меотического возраста территории Ызлдовы дана характеристика влияния длительного гипергенееа на состав, ОДЗ, а также устойчивости к внешним воадействиям гилергеино-измененных и не затронутых химическим выветриванием пород.
-
Научен вопрос влияния на циклическую найухаемость глинистых пород их структурно-текстурных особенностей и колебаний температуры, пгчі которых этот процесс протекает в природных условиях.
-
Проведены оригинальные эксперименты в натурных условиях по изучению физического выветривания глинистых пород с различным типои структурних связей, которые определяются их генезисом. Дана характеристика изменения их состава, ОДЗ, показателей степени ььшетреяоети н динамики формирования вон выветривания. Установлено, что проведенные эксперимента соответствуют процессам выветривания глин в природных условиях.
Лргісгачасиоа сіїачоназ заключается в установлении закономерностей формирования. ЙВ сновных РГГ глинистых пород территории республики в процессе длительного пшергенеза, что позволит более рационально проводить инженерно-геологические изыскания для проектирования различит сооружений. Разработана методика проведения экспериментов по натурному изучению изменений Ы0 сарматских глин. Дана оценка устойчивости
глинистій порол с различным тином структурных связей при физическом выветривании в современных условиях, предложены'регрессионные уравнения для предварительного прогноза старости формирования зон выветривания. Изучен процесс циклического набухания и усадки в различном ре-таме температур, характерных для Физического выветривания, что позволяет давать методические рекомендации для определения максимального набухания глинистых пород при увлажнении и высушивании.' Результати исследований внедрены в Отделе географии АН РМ для целей прогноза изменений свойств глинястій пород неогенового возраста в условиях длительного взаимодействия с водой при разработке программа гидромелиоративного строительства в республике.
Осдовпмэ аавдааюз*} пологэнкя.
1. На рассматриваемой территории можно выделить четыре основных регионально-генетических типа глин сармат-меоти.ческого возраста, которые имеют свои особенности инженерно-геологических свойств. Оглода-ния среднего сармата подразделяются на выветрелые и невнветрелые разности, отличаюадеся историей геологического развития и интенсивностью гипергенных преобразований. Остальные типы глин, изучаемые в данной работе, залегают в зоне выветривания и относятся г-выветрелнм разностям.
. ?.. Процессы длительного гипергенеза оказывают значительное влияние на изменение состава, структуры и свойств рассматриваемых РГТ, которое прявляется в ухудшении прочностных характеристик и в уменьшении устойчивости при обводнении.
3. Основным процессом физического выветривания глин в условиях Молдовы является набухание-усадка. Промораживание-оттаивание значительно интенсифицирует процесс разрушение глинистых пород при выветривании. Это отмечается от макро- до микроуровня, что подтверждается опытами по набуханию-усадке в различном режиме температур и натурному моделировании процессов выветривания.
4. Проведенные эксперименты по натурному изучению выветривания соответствуют природным условиям протекания этого процесса, динамика формирования зон выветривания и интенсивность изменения состава, структуры и свойств глинистых пород зависят от типа структурных сва-еей, которые определяются генезисом и постгенетическими изменениями. .
Исходные данные к личньй вклад автора. В работе использованы данные полевых и лабораторных работ но .изучению глинистых пород сармат- меотического возраста Лабораторией физико-механических свойств горных порог Института геофизики и геологии АН РМ эа период 1985 -1991 годы, в которых автор принимал непосредственное участие, а также результаты его собственных исследований циклического набухания и натурного моделирования процесса выветривания. Всего изучено около 150 монолитов глинистых пород различного генезиса, 21 монолит по натурному моделированию выветривания, а такие выполнено 12 испытаний набухания-усадки по 10 - 12 циклов. Для характеристики физико-механических свойств были использованы фондовые материалы института ЫолдГИШТИЗ, всего около 10 тыс. определений ИЛ.
Апробация работы. Основные результаты исследовании были доложены на республиканских конференциях моподых ученых (1986. 1989), на IV сгезде географического общества Милдовы (1990), а также на всесоюзной конференции посвященной 80-ти летию Г. А. ыавллнова (Таш-жнт 1990). По теме диссертации опубликовано 7 статей.
Объем роботи Диссертация состоит из введения, б глав, выводов.' списка использованной литературы из 168 наименований и приложения, включающего" справку о внедрении результатов исследований. Работа изложена на 17 страницах машинописного текста и содержит 29 таблиц и 35 рисунков.
Глубокую благодарность-автор приносит своему научному руководителю академику АН России В. И. Оешюву за большую научн^-методическую помощь и постоянное внимание при вьшолнеши- работы.
Автор благодарен д. г. -м. н. А. М. Монюшко за руководство иссл даваниями в период 1985-1988 гг. , к. г. -м. н. К1 И. Олянскому эг; консультации во время выполнения исследований, сотрудникам лаборатории ИГиГ АН РМ В.М. Вовк, И. А. Вовк, Н. R Духопельниковой, R А. Лакизе, М. А. Маралюк за содействие при выполнении работы и участие в обсуждении результатов исследований.
