Научная статья на тему 'Оценка основных процессообразующих факторов развития экзогенных процессов в локальных природно-технических геосистемах (на примере участка Быково, Братское водохранилище)'

Оценка основных процессообразующих факторов развития экзогенных процессов в локальных природно-технических геосистемах (на примере участка Быково, Братское водохранилище) Текст научной статьи по специальности «Науки о Земле и смежные экологические науки»

CC BY
122
21
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
ЛОКАЛЬНЫЕ ПРИРОДНО-ТЕХНИЧЕСКИЕ ГЕОСИСТЕМЫ / УРОВЕННЫЙ РЕЖИМ / ОПОЛЗНИ / ОВРАЖНАЯ ЭРОЗИЯ / МИКРОСТРУКТУРА ГРУНТОВ / LOCAL NATURAL AND TECHNICAL GEOSYSTEMS / LEVEL REGIME / LANDSLIDES / GULLY EROSION / SOIL MICROSTRUCTURE

Аннотация научной статьи по наукам о Земле и смежным экологическим наукам, автор научной работы — Мазаева Оксана Анатольевна, Хак Виктория Аркадьевна, Козырева Елена Александровна

Выполнен анализ климатического фактора и динамики уровня воды в водохранилище, дана детальная оценка состава, структуры и свойств грунтов, определяющих развитие оползневых и эрозионных процессов на одном из участков Братского водохранилища. Выявлены различия в микроструктуре грунтов, подверженных эрозионно-оползневым и только эрозионным деформациям.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по наукам о Земле и смежным экологическим наукам , автор научной работы — Мазаева Оксана Анатольевна, Хак Виктория Аркадьевна, Козырева Елена Александровна

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

ASSESSMENT OF THE MAIN PROCESS-FORMING FACTORS OF EXOGENOUS PROCESSES DEVELOPMENT IN LOCAL NATURAL AND TECHNICAL GEOSYSTEMS (ON EXAMPLE OF BYKOVO SITE, BRATSK RESERVOIR)

The authors performed the analysis of the climatic factor and the dynamics of the water level in the reservoir; gave a detailed assessment of the composition, structure and soil properties determining the development of landslides and erosive processes in some of the sections of the Bratsk reservoir. They revealed the differences in the microstructure of soils subjected to erosive and landslide deformations, and only erosive ones.

Текст научной работы на тему «Оценка основных процессообразующих факторов развития экзогенных процессов в локальных природно-технических геосистемах (на примере участка Быково, Братское водохранилище)»

УДК 624.131.1(571.5)

ОЦЕНКА ОСНОВНЫХ ПРОЦЕССООБРАЗУЮЩИХ ФАКТОРОВ РАЗВИТИЯ ЭКЗОГЕННЫХ ПРОЦЕССОВ В ЛОКАЛЬНЫХ ПРИРОДНО-ТЕХНИЧЕСКИХ ГЕОСИСТЕМАХ (НА ПРИМЕРЕ УЧАСТКА БЫКОВО, БРАТСКОЕ ВОДОХРАНИЛИЩЕ)

О.А.Мазаева1, В.А.Хак2, Е.А.Козырева3

Институт земной коры СО РАН, 664033, г. Иркутск, ул. Лермонтова, 128.

Выполнен анализ климатического фактора и динамики уровня воды в водохранилище, дана детальная оценка состава, структуры и свойств грунтов, определяющих развитие оползневых и эрозионных процессов на одном из участков Братского водохранилища. Выявлены различия в микроструктуре грунтов, подверженных эрозионно-оползневым и только эрозионным деформациям. Ил. 2. Табл. 2. Библиогр. 6 назв.

Ключевые слова: локальные природно-технические геосистемы; уровенный режим; оползни; овражная эрозия; микроструктура грунтов.

ASSESSMENT OF THE MAIN PROCESS-FORMING FACTORS OF EXOGENOUS PROCESSES DEVELOPMENT IN LOCAL NATURAL AND TECHNICAL GEOSYSTEMS (ON EXAMPLE OF BYKOVO SITE, BRATSK RESERVOIR) O.A. Mazaeva, V.A. Hakh, E.A. Kozyreva

Institute of Earth Crust SB RAS, 128, Lermontov St., Irkutsk, 664033.

The authors performed the analysis of the climatic factor and the dynamics of the water level in the reservoir; gave a detailed assessment of the composition, structure and soil properties determining the development of landslides and erosive processes in some of the sections of the Bratsk reservoir. They revealed the differences in the microstructure of soils subjected to erosive and landslide deformations, and only erosive ones. 2 figures. 2 tables. 6 sources.

Key words: local natural and technical geosystems; level regime; landslides; gully erosion; soil microstructure.

Братское водохранилище - крупное равнинное водохранилище с сезонными колебаниями уровня воды, достигающими 3-4 м, и многолетними - 10 м. Создание водохранилища вызвало активизацию и нарушение хода развития многих экзогенных процессов на его берегах. Сочетание большой величины сработки уровня и геолого-геоморфологических особенностей берегов предопределили значительные масштабы воздействия на прилегающие территории.

Практически все унаследованные (то есть существовавшие на берегах реки до создания водохранилища) оползни прореагировали на создание водоема увеличением смещений [3]. В отдельных случаях важным фактором в образовании оползней послужила абразия. В результате многолетних наблюдений было отмечено, что активизация оползней происходит с различной степенью интенсивности и часто определяется уровенным режимом водохранилища. Ю.Б.Тржцинский считал главной причиной образования новых оползней и активизации старых на водо-

хранилищах Ангарского каскада ГЭС снижение прочности глинистых пород при обводнении [6]. Последующие многолетние исследования динамики оползней на Братском водохранилище показали, что в периоды, характеризующиеся низкими уровнями воды в водохранилище, происходит снижение оползневой деятельности [3, с. 122].

Пораженность берегов Братского водохранилища оползневыми деформациями невелика. Их максимальная концентрация наблюдается в Окинской акватории, где оползневые деформации связаны с терри-генными осадками ийской свиты Ордовика, а также в Ангарской акватории с гипс-ангидритовыми породами кембрия и глинистыми разностями ордовика [3]. В связи со слабой освоенностью побережья в местах концентрации оползней последние отнесены к категории оползней повышенной и умеренной опасности. Активизация этих оползней угрожает ценным земельным угодьям, в том числе водоохранным лесным зонам.

1Мазаева Оксана Анатольевна, кандидат геолого-минералогических наук, научный сотрудник лаборатории инженерной геологии и геоэкологии, тел.: (3952) 425899, e-mail: [email protected]

Mazaeva Oksana, Candidate of Geological and Mineralogical Sciences, Research Worker of the Laboratory of Engineering Geology and Geoecology, tel.: (3952) 425899, e-mail: [email protected]

2Хак Виктория Аркадьевна, кандидат геолого-минералогических наук, научный сотрудник лаборатории инженерной геологии и геоэкологии, тел.: (3952) 425899, e-mail: [email protected]

Hakh Victoria, Candidate of Geological and Mineralogical Sciences, Research Worker of the Laboratory of Engineering Geology and Geoecology, tel.: (3952) 425899, e-mail: [email protected]

3Козырева Елена Александровна, кандидат геолого-минералогических наук, научный сотрудник, заведующая лабораторией инженерной геологии и геоэкологии, тел.: (3952) 425899, e-mail: [email protected]

Kozyreva Elena, Candidate of Geological and Mineralogical sciences, Research Worker, Head of the Laboratory of Engineering Geology and Geoecology, tel.: (3952) 425899, e-mail: [email protected]

Участок Быково расположен на левобережье Братского водохранилища. По морфологии это оползневой склон северо-восточной экспозиции протяженностью 250-300 м, осложненный эрозионными формами. Зону пляжа и абразионный уступ слагают породы гипсово-соленосно-карбонатной формации нижнего - среднего кембрия е1-2К, состоящие из доломитов, известняков, гипсов, ангидритов и карбонатных брекчий. Эти коренные породы обнажаются в береговом уступе в южной и северной частях участка. В отдельных частях изучаемого участка эрозией вскрыты отложения осинской пачки верхоленской свиты среднего-верхнего кембрия е2.3у|11. Эта пачка состоит из переслаивающихся мергелей и доломитов с редкими прослоями аргиллитов и алевролитов, маломощными пропластками и линзами гипса. В нижней части свита содержит глины с брекчиями красной и зеленой окраски.

Оползневой процесс развивается в среднечетвер-тичных грунтах (аОц) фрагмента эрозионно-аккумулятивной террасы, представленных песком, песком с галькой, супесями и суглинками. Поражен-ность склона оползнями по состоянию на 2007 год составляет около 4 тыс. м1.

Рельеф этого участка создан оползневыми и эрозионными процессами: отмечаются оползневые цирки, древние овраги и активные современные промоины. Бровка стенки карьера осложнена эрозионными формами, вершинные врезы которых развиваются под воздействием суффозионно-провальных процессов. Древняя балка имеет более сглаженные формы, крутые задернованные склоны, тальвеговая часть заросла небольшими кустарниками. В ней обнаружены новые промоины. Современные эрозионные формы, прорезающие оползневой склон, развиваются унасле-дованно по ложбинам стока эрозионных форм верхних частей незатопленного склона. В южной и северной частях участка в коренных карстующихся породах, выходящих на поверхность, образовалась серия вол-ноприбойных ниш, снижающих устойчивость склона.

Целью данного исследования является оценка основных условий, факторов, состава, структуры и свойств грунтов, определяющих развитие оползневых и эрозионных процессов на одном из участков Братского водохранилища.

Климатические особенности территории обусловлены ее внутриматериковым положением на абсолютных отметках 500-800 м, расчлененностью рельефа и наличием горных сооружений на юге и востоке. Климат в районе водохранилища резко континентальный, с суровой, сухой зимой и теплым летом с обильными осадками. Вся территория, входящая в зону влияния Братского водохранилища, характеризуется сезонным промерзанием грунта на глубину 2,5-3 м [2].

Исследуемый участок находится в лесостепной зоне южной части водохранилища с годовой суммой осадков 300-400 мм. Распределение их в течение года крайне неравномерно, более 75% годового количества осадков приходится на летний период с максимумом в июле-августе (25% годовой суммы), характер этих осадков ливневый.

1. Уровенный и климатический факторы. Для

анализа уровенного и климатического факторов в настоящей работе использовались данные по станции «Балаганск».

Атмосферные осадки (как фактор) контролируют количество и режим смещений оползневых масс. Характер этого фактора двойственный, результаты его воздействия проявляются как в изменении свойств горных пород, слагающих оползневой склон (уменьшение прочности пород за счет их разуплотнения, набухания и размокания), так и в изменении напряженного состояния горных пород оползневого массива (формирование гидростатического и гидродинамического давления воды) [1]. При рассмотрении количества и характера атмосферных осадков как фактора оврагообразования выполнен анализ по периодам ливневого и талого стоков.

Уровенный режим регулирует сохранность оползневых масс на отмели. Абразия берегового склона при высоком уровне вызывает нарушение его равновесия и провоцирует новые оползневые смещения. Подрезка нижних частей оврагов, выходящих устьями на прибрежную отмель, также вызывает активизацию глубинной эрозии и приводит к увеличению объемов эрозионных форм.

Ежегодные обследования участков производились, как правило, в начале июля. Все изменения, которые фиксировались при этом, происходили в период с июля по июнь следующего года. Поэтому для анализа климатического фактора использовался этот же период (табл. 1, рис. 1).

В период с июля 2003 г. по июнь 2004 г. выпало 412,3 мм осадков (табл. 1). Период ливневого стока характеризовался наличием большого количества ливней, в том числе с количеством осадков не менее 30 мм в сутки. Максимальная интенсивность дождей достигала 0,15-0,21 мм/мин в 2003 году и 0,3-0,44 мм/мин в июне 2004 г.

Климатическая обстановка весной 2004 года была благоприятной для талого стока. Апрель месяц 2004 г. был умеренно теплый и сухой с большими снегозапа-сами (табл. 2).

В летне-осенний период 2003 года уровень водохранилища находился на низких отметках (395-397 м), однако весной 2004 года отмечалось его резкое повышение (рис. 2).

Период с июля 2004 г. по июнь 2005 г. характеризовался количеством осадков 423,7 мм и высоким уровенным режимом июля-ноября 2004 года (399400 м). Зафиксировано большое количество осадков в августе 2004 г. (115,4 мм) с интенсивностью 0,44-0,83 мм/мин, в том числе один случай выпадения ливней с количеством осадков не менее 30 мм в сутки.

Весенний период 2005 года выделялся сравнительно большими запасами воды в снеге (60 мм). Умеренно-теплый влажный, он был благоприятен для талого стока и отличался от предыдущего более высокими температурами апреля и большим количеством осадков.

За период с июля 2005 г. по июнь 2006 г. выпало 320,3 мм осадков. Период ливневого стока 2005 года

Характеристика периода ливневого стока

Таблица 1

Период Кол-во осадков, мм Число дней за период ливневого стока с осадками более, мм Макс. интенсивность осадков, мм/мин

10 20 30

2003-2004 июль-сентябрь 412,3 6 1 1 0,01-0,21

май-июнь 2 1 0 0,1-0,44

2004-2005 июль-сентябрь 423,7 7 2 1 0,03-0,83

май-июнь 3 1 0 0,09-0,4

2005-2006 июль-сентябрь 320,3 3 1 0 0,03-0,85

май-июнь 3 2 1 0,03-0,16

2006-2007 июль-сентябрь 512,1 9 5 4 0,02-2,10

май-июнь 3 2 0 0,09-0,3

2007-2008 июль-сентябрь 236,6 0 0 0 0,04-2,12

май-июнь нет данных

Таблица 2

Характеристика периода талого стока_

д о Г Температура Т, °С Общий наибольший запас воды в снеге, мм Кол-во осадков, мм Сумма март+апр

среднемесячная средняя тах средняя тт среднемесячная средняя тах средняя тт

март апрель март апрель март апрель

2003 -10,6 -4 -17,1 1,5 7,8 -4,9 71 19 0,5 9,1 9,6

2004 -13,2 -6,7 -20,1 0,3 5,6 -5,8 65 57 13,6 6 19,6

2005 -9,4 -2,7 -16,6 0,6 6,1 -4,5 60 нет данных 5,2 28 33,2

2006 -10,5 -4,1 -18,1 -3,3 2,7 -10,4 67 68 4,8 5,2 10

2007 10,9 -5,1 -17,2 2,9 10,3 -3,6 53 35 8,4 12,4 20,8

был умеренно-влажным исходя из количества дней с осадками, однако их максимальная интенсивность достигала 0,57-0,85 мм/мин.

Весна 2006 года была затяжной, холодной и сухой, что сместило начало снеготаяния и могло увеличить его интенсивность. К началу периода талого стока в апреле сохранились все снегозапасы - 68 мм, что в условиях резкого нарастания положительных температур могло определить быстрое снеготаяние и интенсивный сток.

Уровенный режим водохранилища характеризовался относительно высокими отметками уровня (399399,5 м) в летне-осенний период 2005 года и относительно низкими (396,5-397,5 м) весной 2006 года.

Период с июля 2006 г. по июнь 2007 г. характеризовался экстремально большим количеством осадков - 512,1 мм. При этом период ливневого стока 2006 года был рекордно влажным, с большим количеством ливневых дождей всех градаций и их максимальной интенсивностью (1-2,1 мм/мин).

Весна 2007 года была умеренно-влажной с холодным мартом и очень теплым апрелем, что сказалось на снижении запасов воды в снеге с марта по апрель с 53 до 35 мм. Учитывая средние апрельские запасы воды в снеге, можно сказать, что условия были неблагоприятными для талого стока.

Период характеризовался очень высокими отметками уровня воды в водоеме в августе-ноябре 2006 г.

(400-401 м) и относительно высокими в мае-июне 2007 г. (398,5 м).

2. Особенности среды развития процессов.

Особенности среды развития оползневых процессов на участке изучались в естественных обнажениях бортов оврага, стенок срыва, из зоны скольжения. Для оценки типа микроструктуры грунтов использовался «метод структурных диаграмм» [4], для выявления типа структурной модели грунта и расчета коэффициента элементарности применялась методика, изложенная в [5].

Одна из расчисток была пройдена по правому борту оврага, развивающегося в теле оползня. Глубина оврага в месте расчистки 3 м. В разрезе наблюдается следующий порядок чередования слоев (сверху вниз). Разрез представлен аллювиальным песком среднезернистым мощностью 1 м и суглинком средним пылеватым и легким мощностью 2 м.

Песок среднезернистый рыхлый (коэффициент пористости е 0,86-1,15) характеризуется низкой степенью водонасыщения (Бг 0,118-0,311), небольшим содержанием водорастворимых солей (Бвр 0,29%) и значительным содержанием карбонатов (Бкр 30,46%). Угол естественного откоса песка на воздухе составляет 29-32е, но под водой значительно снижается - на 7-8°. Это свидетельствует о том, что пески могут обладать плывунными свойствами.

40 35 30 15 20 15

I I

о

Июль

2003-2004

4 I. ■ ,11

Сситнбрь Ноябрь Январь Март

5 -

JJ

£0

2 -

со и О

О -

CJ LT

В §

И

40

35 30 25

го

15 10 5 0

Kf i», ib

40

35 30 25

го

15

Сентябрь

II.

2004-2005

lli . -I . .

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

Ноябрь

Jl lili f* á M_Ll

Январь

L, I

lllu

Март

2005-2006

4. I lí..l ■

Ссшябрь

Ноябрь

. j] | ..i_.ywLk., ,.,_L J.. I I u, I |

Январь Март Май

2006-2007

lili d.

СЧ'ишбрь

J i,ll .,], ,L„

Ktmüpb

Яивирь

■ il-J-, 1 .1 , Mipl

IL_._1IL.11

Май

Рис. 1. Среднесуточное количество

Для двух прослоев суглинков - суглинка среднего пылеватого и суглинка легкого по результатам гранулометрического анализа с полудисперсной подготовкой образцов характерны слабая пылеватость (М2п 42,8-43,4%), содержание глинистой фракции (М2с) 11,6-17,4%, сильная агрегированность (коэффициент микроагрегатности Кма1 26,1-30,5%). По количеству агрегатов А=26-33%, определенному по «методу структурных диаграмм» [4], микроструктура суглинка скелетно-агрегированная, агрегаты имеют размеры преимущественно мелкопесчаных и в небольшом количестве мелкопылеватых зерен. Определение показателей физического состояния грунтов показало следующее. Суглинки находятся в низкопластичном (число пластичности ф 5,7-6,1%), недоуплотненном (плотность скелета грунта Рс1 1,43-1,5 г/см3, коэффициент пористости е 0,81-0,89), сильновлажном (Бг 0,63-0,99) состоянии.

осадков по периодам исследований

Для суглинка, вскрытого на глубине 2,8 м - отметке тальвега оврага, природная влажность W составляет 29,6% и приближается к влажности предела текучести Wt, составляющей 32,8%, то есть грунт насыщен водой и находится в мягкопластичном состоянии. При дополнительном насыщении дождевыми водами он способен переходить в текучее состояние. Среди структурных особенностей следует выделить слабое сульфатное засоление Бвр 0,565%, карбонатность (содержание карбонатов по результатам солянокислой вытяжки составляет Бкр 38,7%).

Также для суглинков характерны низкие прочностные деформационные показатели. Высокая усадка (и 15,1%) свидетельствует о том, что суглинок при высыхании способен растрескиваться, шелушиться и расслаиваться, что приводит к нарушению монолитности породы, изменению напряженного состояния массива. Грунт характеризуется низким сцеплением (0,55

кгс/см3, угол внутреннего трения 170), отсутствием просадочности при природном давлении (коэффициент относительной просадочности Еэ! 0,0021), быстро размокает (время размокания 9 минут).

ляемая как разность содержания глинистых фракций с дисперсной и микроагрегатной подготовкой образцов. В суглинке преобладают агрегаты размерности мелкопесчаной (0,05-0,25 мм) и крупнопылеватой фрак-

402

-2003-2004 ■2004-2005 ■2005-2006 ■2006-2007

394

н и & 0 я & & ю £ 1 •А юябрь ь р ю я а & в Я я я а = в март Й ^ р с

X и ® § К V а

Рис. 2. Ход уровня воды в водохранилище по периодам исследования (среднемесячные значения)

Таким образом, большая крутизна овражных склонов, а также подверженность прослоев песка и суглинков плывунным, текучим деформациям, растрескиванию определяют развитие оползневых деформаций, что подтверждается результатами полевых исследований. В тальвеговой части обследованного оврага развивается оползень-поток. Концентрация стока в днище эрозионной формы способствует увлажнению грунтов, снижению их прочности, что благоприятно для развития оползневых процессов.

Анализ образца грунта, взятого с оползня-потока, показал, что оползень-поток состоит из супеси тяжелой среднеагрегированной, которая находится в пластичном, приближающемся к текучему состоянии. Супесь находится в недоуплотненном (коэффициент пористости е 1,05), влажном состоянии. Природная влажность составляет 22,2%, а влажность на пределе текучести - 22, 5%.

В 2004 году в северной части участка произошло образование стенки срыва высотой 3.5 м, с углом наклона зоны скольжения 46°. В уступе зоны скольжения, вскрывшейся в результате активизации оползня в мае-июне 2004 года, был отобран образец грунта. Гранулометрический анализ показал, что зона скольжения в верхней части оползня состоит из красно-бурого влажного суглинка. На глубине 1,1 м от бровки стенки срыва суглинок находится в пластичном состоянии (хорошо режется ножом), твердой консистенции. Ниже по разрезу на глубине 3,4 м грунт раскалывается на плотные твердые плитки со штриховкой скольжения.

Детальный анализ результатов лабораторных исследований грунтов из зоны скольжения выявил следующие их особенности. Характерной особенностью суглинка из зоны скольжения является высокая степень агрегированности глинистой фракции, опреде-

ций (0,01-0,05 мм). По общему количеству агрегатов А (70,4%) структура суглинка агрегированная.

Наличие оползневых деформаций можно объяснить пониженными прочностными характеристиками грунтов. Суглинок из зоны скольжения характеризуется малой прочностью (сцепление 0,02 МПа, угол внутреннего трения 22О). По величине седиментационного объема (У=4,8 см3) относится к плывунам со структурными связями пылевато-коллоидной группы, не набухает (набухание 1,1%), проявляет значительную объемную усадку (и=35,2%). Высокая степень объемной усадки грунта (в данном случае объем грунт при высыхании уменьшился на 35,2%), залегающего на глубине, может приводить к потере прочности массива и его устойчивости, а значит, и оползневым деформациям.

Таким образом, грунты участка способны проявлять деформации двух типов:

- Сдвиговые. В этом типе оползней отмечаются: срезающий вид деформаций, когда смещение происходит по круглоцилиндрической поверхности с небольшим запрокидыванием под склон смещающихся ступеней, и консеквентный вид деформаций, когда смещаются грунты по наклонной поверхности, а зоной смещения служат грунтовая толща с ослабленными физико-механическими и прочностными характеристиками или контакт инженерно-геологических элементов.

- Вязкопластичные. В этом типе отмечены деформации в виде оползней потоков. Все оползневые формы вытянуты в плане, после высыхания грунтовая масса интенсивно растрескивается. Как правило, более крупные оползневые языки разгружаются на урез или непосредственно в водоем.

Для среды развития эрозионных форм в борту карьера были выявлены следующие признаки. Разрез представлен переслаивающимися супесью тяжелой

пылеватой и прослоем песка пылеватого, залегающими на слое суглинка легкого пылеватого.

По гранулометрическому составу грунты являются более пылеватыми, среди свободных элементов преобладают крупнопылеватые частицы 0,05-0,01 мм (31,4-46,2%). Преобладающими структурными элементами также являются крупнопылеватые частицы 0,05-0,01 мм (44,3-50,4%). Микроструктура грунтов преимущественно скелетно-агрегированная, структурная модель крупнопылеватая элементарная. Супеси и суглинки более недоуплотнены (РС 1,13-1,34 г/см3, коэффициент пористости е 1,01-1,41), находятся во влажном состоянии (степень водонасыщения Бг 0,40,7), обладают более сильным сцеплением (0,0150,06 МПа), возможно, определяемым повышенной карбонатностью Бкр 34-66%, угол внутреннего трения 22О-31О. В результате такие грунты с высокопористой, крупно- и мелкопылеватой микроструктурой более водопроницаемы, склонны к размыву, чем к сдвиговым деформациям или другим пластическим деформациям.

Для грунтов, подверженных эрозионно-оползневым процессам, характерна скелетно-агрегированная микроструктура. Преобладающими элементами являются тонко-мелкопесчаные 0,05-0,25 мм (39,5-64,3%). Частицы этой же размерности преобладают и среди свободных частиц, они составляют 25-39%. Таким образом, тип структурной модели тонко-мелкопесчаный смешанный и элементарный. Исключение составляет образец из зоны скольжения оползня, у которого среди свободных частиц преобладают мелкопылеватые 0,01-0,002 мм (20,1%), которые при увлажнении легко размокают, теряют связность и быстро переходят в плывунное состояние. Доказательством этому служит также величина седи-ментационного объема V, равная 4,8 см3. В дисперсном состоянии образец содержит 69,9% тонкоглинистых < 0,001 мм частиц, практически все из них (69,4%) входят в состав агрегатов. Микроструктура суглинка из зоны скольжения агрегированная, структурная модель тонко- мелкопесчаная агрегированная. Таким образом, структура грунтов, подверженных сдвиговым деформациям, представлена преимущественно тонко-мелкопесчаными частицами и агрегатами,

которые обладают меньшим сцеплением и более низкими прочностными показателями. Это подтверждается результатами испытаний грунтов на прочность: сцепление 0,02 МПа, угол внутреннего трения 22О.

На основе полученных результатов были сделаны следующие выводы:

- Уровенный режим регулирует сохранность оползневых масс на отмели. Абразия берегового склона при высоком уровне вызывает нарушение его равновесия и провоцирует новые оползневые смещения. Оползневые деформации на изучаемом береговом склоне относятся к типу оползней-сдвигов и оползней-сплывов. Оползневые процессы на бортах оврага, проявляющиеся в виде оползней-потоков, связаны с обильными осадками и составом, структурой и свойствами грунтов.

- Выявлены благоприятные для развития оврагов периоды талого (2004, 2005, 2006 гг.) и ливневого (2004, 2006 гг.) стоков.

- Грунты, подверженные эрозионно-оползневым, оползневым и эрозионным процессам, имеют различия в микроструктуре и свойствах.

- Скелетно-агрегированная микроструктура и мелко- и крупнопылеватый элементарный тип структурной модели супесей и суглинков высокопористых, межструктурные связи в которых обеспечиваются водорастворимыми солями (0,4-0,5%) и повышенным содержанием карбонатов (34-66%), более подвержены эрозионным процессам.

- Для суглинка из зоны скольжения характерны более дисперсный состав и высокая степень агреги-рованности глинистой фракции. Структура грунта представлена преимущественно тонко-мелкопесчаными частицами и агрегатами, которые обладают меньшим сцеплением и более низкими прочностными показателями, т.е. характеризуются низкой устойчивостью к сдвиговым деформациям.

- Следующим этапом в исследованиях данной береговой локальной геосистемы являются оценка динамики эрозионных и оползневых процессов по результатам сравнительного анализа картографических моделей, выявление взаимосвязи динамики процессов с условиями и факторами, выявление механизмов их развития и взаимодействия.

Библиографический список

1. Иванов И.П., Тржцинский Ю.Б. Инженерная геодинамика. СПб.: Наука, 2001. 416 с.

2. Лещиков Ф.Н., Шац М.М. Мерзлые породы юга Средней Сибири. Новосибирск: Наука,1983. 168 с.

3. Овчинников Г.И., Павлов С.Х., Тржцинский Ю.Б. Изменение геологической среды в зонах влияния Ангаро-Енисейских водохранилищ. Новосибирск: Наука. СИФ рАн, 1999. 254 с.

4. Рященко Т.Г., Акулова В.В., Соколов В.Н. и др. Анализ микроструктуры лессов из района Северного лессового пла-

то Китая // Геоэкология. Инженерная геология, гидрогеология, геокриология. 2000. № 3. С. 234-240.

5. Рященко Т.Г., Чернышова Ю.В. Методы изучения микроструктуры дисперсных грунтов // Вестник ИрГТУ. 2009. № 1 (37). С. 34-37.

6. Тржцинский Ю.Б. Эволюция инженерно-геологических условий в зонах влияния водохранилищ Ангаро-Енисейского каскада ГЭС: автореф. дис. ... докт. геол.-минералог. наук. Иркутск, 1994. 48 с.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.