Суффозия — это особый геологический процесс, при котором подземные воды выносят часть грунта. В результате этого процесса под поверхностью почвы образуется полость. Это достаточно распространенное явление, которое нередко приводит к формированию воронок, провалов, а также локальных понижений рельефа.
Содержание
Что такое суффозия
Суффозия — это процесс, который развивается в результате движения подземных вод. Она может возникать только при определённых условиях. Установлено, что подобное явление возникает, когда грунт состоит из крупных частиц, формирующих каркас, а также мелких элементов. По определенном уровне давления воды мелкие частички начинают выноситься из общего массива. Если давление жидкости недостаточно, подобного процесса не наблюдается и возникает классическая фильтрация.
Отличие суффозии от карста
Часто суффозию путают с карстом, при котором под землей формируется крупные полости, что нередко сопровождается формированием провалов на обширных зонах. Однако эти геологические процессы имеют разную природу. Карст формируется при выщелачивании горных пород с последующим вымыванием веществ в форме раствора. Часто карст образуется в зонах залежей легко растворимых пород, в т. ч:
- гипса;
- известняка;
- мела;
- доломита;
- мрамора;
- каменной соли и т д.
Вода начинает вступать в реакцию с этими веществами, растворяя их. Для развития карстового процесса, кроме особых пород, требуется наличия ровной или слабой наклонной поверхности, чтобы вода застаивалась и просачивалась вниз, двигаясь по естественным трещинам. Зона должна иметь значительную прослойку породы, поддающуюся растворению.
Способствует образованию карста наличие естественных трещин. Это крайне важное условие для поддержания движения подземных вод. За счет формирования крупных полостей карсты могут достаточно быстро менять рельеф поверхности. Некоторые ученые считают, что каст является разновидной суффозии. В то же время ряд исследователей выделяют его в отдельный геологический процесс, т. к. на его развитие в большей степени влияют осадки, которые просачиваются сквозь горные породы, растворяя их.
Условия и механизм развития
Суффозионный процесс может начаться только при наличии ряда факторов. Он появляется, только если грунт характеризуется гранулометрической неоднократностью. Обязательно наличие крупных частиц, между которых расположены более мелкие элементы. Важна и геология участка. Должна присутствовать зона выноса частиц. Это может быть небольшая естественная или искусственная воронка. Кроме того, еще одной причиной развития этого процесса выступает слишком высокое давление грунтовых вод.
Грунт, подверженный суффозии, постепенно теряет свою плотность. Из-за перемещения мелких частиц более крупные становятся менее устойчивыми. Постепенно формируются сначала небольшие, а потом и более крупные полости. Свод со временем истончается, что повышает риск его обрушения.
Классификация
Ученые выделяют 3 главные разновидности суффозии, в т. ч:
- Механическая суффозия. Этот вид наиболее распространенный. Для него характерно вымывание мелких частиц с каркаса более тяжелых и плотных грунтовых пород. Чаще наблюдается вынос песчаных и глинистых частиц.
- Химическая суффозия. Эта разновидность процесса встречается намного реже, но считается более опасной. Для нее характерно растворение частиц с их последующим выносом на поверхность. Чаще химической суффозии подвергаются горные породы, представленные в виде солей.
- Физико-химическая суффозия. В этом случае наблюдается как растворение присутствующих в пласте солей, так и вымывание мелких частиц.
Последствия и способы борьбы
Суффозия — это крайне опасный процесс. Ее возникновение приводит к постепенному ослаблению определенного участка грунта и снижению его плотности. К частым последствиям данного явления относятся провалы и воронки. Они могут быть как небольшими, так и достигать крупных размеров. Следует учитывать, что чаще подобному процессу подвергаются зоны, где преобладают пески.
Крайне важно раннее определение начала этого процесса, т.к. восстановить массив, который потерял свою плотность, практически невозможно.
Бороться с суффозией достаточно сложно. В первую очередь нужно постараться найти место выноса элементов из грунта. При этом не следует наступать на него, т. к. при провале почвы человек может попасть во внутреннюю полость и погибнуть. Для уточнения работ, необходимых для устранения данного процесса, необходимо провести комплекс инженерно-геологических исследований.
Только после этого можно выполнить ограждение области, чтобы избежать дальнейшего влияния на нее грунтовых вод. Это позволяет предотвратить дальнейшее уменьшение плотности грунта. Для снижения риска появления суффозии нужно соблюдать все рекомендации, касающаяся технологии проведения работ при обустройстве колодцев, прокладке подземных коммуникаций и т.д.
