Геологічна діяльність підземних вод

Фізичні властивості і хімічний склад

Природні води характеризуються певною температурою, кольором, прозорістю, смаком, іноді запахом.

Температура води коливається в широких межах (від —5 до +100° С). Низькі температури характерні для області вічної мерзлоти, високі – для гейзерів або вод великих глибин.

Ґрунтові води північних районів і заболочених територій часто містять гумінові кислоти як продукти, неповного розкладання торфу та інших органічних речовин, в їх складі є іон водню. Цей іон може витісняти кальцій з бетону споруд, роз'їдати бетон. Ця властивість називається загально-кислотною агресивністю води.

У багатьох місцевостях, переважно в зонах лісу і лісостепу, у складі ґрунтових вод часто містяться гідрокарбонатний іон (НСО3-) і вільна вуглекислота (СО2), що переводить в розчин кальцій бетону. Такі води характеризуються відповідно лужною і вуглекислою агресивністю відносно бетону.

У зонах степу, напівпустелі і пустелі, особливо в районах розповсюдження солончаків, у складі ґрунтових вод часто присутні сульфат (SO42-), хлор (С1-) і магній (Мg2+), сульфат-іони. Сульфат-іони взаємодіють з бетоном, причому утворюються нові з'єднання з об'ємом, який значно збільшується (цементна бацила), що призводить до поступового руйнування бетону. Іон магнію витісняє з бетону кальцій, тобто теж роз'їдає бетон. Таким чином, ці ґрунтові води володіють сульфатною або магнезійною агресивністю відносно бетону.

Агресивні води впливають на бетон підземних частин (фундаментів) споруд. Морська або озерна вода роз'їдає бетон причалів, портових і хвилерізних споруд. Ступінь агресивності різних видів оцінюють за СН249—63 «Ознаки і норми агресивності води середовища для залізобетонних конструкцій». Для боротьби з шкідливою дією агресивних вод застосовують сульфатостійкі марки цементу, особливо щільний бетон, бітумні та інші захисні покриття.

Гази, особливо кисень, вуглекислота, сірководень, а також різні тверді речовини, розчинені у воді, впливають на металеві частини конструкцій. Найбільшу небезпеку корозія представляє для сталі підземних і підводних частин споруд і свинцевої оболонки кабелів. Корозійну активність води і ґрунтів оцінюють по СН 266—63 «Правила захисту підземних металевих споруд від корозії».

З підземними водами пов'язаний ряд екзогенних геологічних процесів. Підземні води часто пом'якшують поверхневі шари капілярно зволожуваних ґрунтів, заболочують територію, сприяють обвалам і зсувам.

Підземні води — головні агенти засолу, суфозії порід, утворення гідролаколітів і наледенінь. Заболочування, обвали і зсуви, деякі процеси мерзлоти тісно пов'язані з поверхневими водами і мерзлотою.

Ґрунтові води і верховодка, зволожуючи ґрунти самих верхніх шарів, різко знижують їх міцність. Іноді це служить причиною дрібних спливів на відкосах, утворення колій на аеродромах і ґрунтових дорогах.

У районах з жарким сухим літом (Середня Азія, Казахстан, південь України, Східне Передкавказзя) ґрунтові і капілярні води, які залягають близько або навіть виходять на поверхню землі, випаровуються. Вони часто містять у розчині хлориди і сульфати натрію та кальцію і рідше калій та магній, а в північних районах Казахстану і на півдні Західного Сибіру карбонат натрію. При випаровуванні води солі випадають з розчину і залишаються на поверхні землі або в ґрунті. Тривале випаровування в період відсутності дощів або незначних опадів (переважно з травня по жовтень) призводить до значного накопичення солей, які тільки частково вимиваються при дощах і таненні снігу. Так утворюються солончаки. Засолені ґрунти можна використовувати в насипі тільки з обмеженнями за складом і ступенем засолу. Найсильніше погіршують будівельні властивості ґрунтів сульфатний і содовий засоли.

Розпушування і вимивання зі схилу потоком підземної води, що фільтрується, дрібних частинок ґрунтів називається суфозією. Суфозія переважно спостерігається в дрібних і особливо пилуватих пісках, лесах і лесовидних суглинках. Проходячи в порах пісків, вода відчуває значне тертя і захоплює дрібні частинки, спустошуючи пласт, особливо у місцях виходу. Розміщені вище шари порід при цьому осідають, але нерівномірно, утворюючи на поверхні провальні лійки. Нерідко суфозія викликає зсуви або обвали шарів, що залягають над піщаним шаром, який розмивається підземним потоком.

У лесах і лесовидних суглинках та інших глинистих ґрунтах на схилах і поблизу обривів вода по тріщинах усихання (усадки) і норах землериючих розмиває породу, утворюючи русла, печери, канали. На поверхні землі з'являються провали, лійки, осідання, колодязі. У береговому обриві видно вікна, щілини, округлі отвори. Таке явище по схожості форм, що утворюються, з карстовими іноді називають «глиняним» карстом або псевдокарстом.

Суфозія представляє велику небезпеку для споруд, розташованих поблизу схилів, складених водоносними піщаними пластами і лесовими обривами в районах зрошування, де можливе надходження значних мас поливних або відпрацьованих вод до брівки обриву.

Читайте також:

<== попередня сторінка	\|	наступна сторінка ==>
Напірні води	\|	ІНЖЕНЕРНО-ГЕОЛОГІЧНІ ДОСЛІДЖЕННЯ

Не знайшли потрібну інформацію? Скористайтесь пошуком google:

Генерація сторінки за: 0.007 сек.