Файл: Мавлянов, Г. А. Инженерно-геологические свойства лессовых пород орошаемых территорий Узбекистана.pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 16.10.2024

Просмотров: 76

Скачиваний: 0

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

ристости обусловлена условиями накопления лессовых пород данного типа. Поэтому они не опасны в просадочном отношении, и при строительстве каналов отпадает необходимость в улучшении строительных свойств данных грунтов.

Существенные изменения при орошении наблюдаются как в составе, так и в физико-механических свойствах лессовых пород

пролювиального

генезиса, которые

занимают

значительную часть

 

 

 

 

 

 

 

Т а б л и ц а

2

Сокращенный анализ водной вытяжки лессовых пород

 

 

 

 

по некоторым районам Узбекистана

 

 

 

 

 

Опро-

Анионы (мг/экв-%)

Засоление

 

Район

иссле­

Номер

бован-

 

 

 

 

 

 

дова­

шурфа

ная

НСОз

сл

SO,

тип

степень

 

ний

 

глуби­

 

 

 

на. м

 

 

 

 

 

 

Голодностеп-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ский

1940

12

1 -8 7 - 3

4,7

38,0

Сульфатный

Сильная,

1

2

1940

13

1—3

40

Нет

9.9

Карбонатный

Слабая

1

I960

 

 

 

 

 

 

 

 

2

1960

 

 

 

 

 

 

 

Т

Самарканд­

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ский

1940

24

0—10

15,7

8,0

26,3

Карбонатно-

Слабая

1

2

1940

25

0 - 8

28,6

4,7

11.7

сульфатный

То же

Сульфатно­

 

 

 

 

 

3,0

 

карбонатный

 

 

1

I960

92

0—26

16,9

29,5

Карэснатно-

-

 

 

 

 

 

6,2

 

сульфатный

 

 

2

1960

81

0—9

17,3

22,1

Сульфатно­

 

Приташкент-

 

 

 

 

 

 

карбонатный

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ский

1940

2

0 -1 0

4,2

1,1

44.7

Сульфатный

Сильная

1

2

1940

1

1—4

43,4

Нет

6,7

Карбонатный

Слабая

1

1970

6

1—15

9,7

2,7

33,8

Сульфатный

Средняя

2

1970

12

1-20

11

3,9

32,2

Сульфатно­

Слабая

 

 

 

 

 

 

 

карбонатный

 

 

рассматриваемой площади. В гранулометрическом составе (%) этих пород после длительного орошения (20 лет) происходит уве­ личение содержания песчаной фракции от 8 до 25% в Голодностепском районе, от 10 до 17 — в Самаркандском и от 6 до 7 — в Приташкентском. За этот же срок процент пылеватой фракции (%) уменьшается соответственно от 80 до 63, от 77 до 70 и от 80 до 78. Количество глинистой фракции (%) увеличивается от 8,8 до 10,5 в. Голодностепском и Самаркандском районах и от 9,8 до 15 в При­ ташкентском (табл. 1). Изменения в минералогическом составефракций лессовых пород до и после орошения имеются, но труд­ но уловимы.

9'



Резкое изменение наблюдается в солевом составе лессовых пород. Можно отметить некоторые закономерности в изменении вод­

норастворимого

комплекса. На

орошаемых территориях

хлориды

 

Т а б л и ц а

3

почти полностью

отсутству­

 

ют или отмечаются в незна­

 

 

 

 

Изменение физических

свойств

 

чительном

количестве,

а

лессовых пород при орошении

 

карбонаты

явно

преоблада­

 

Объемный вес пород, г1см3

ют

над сульфатами,

кото­

Район

 

орошаемых

рые

присутствуют

в значи­

 

неорошаемых

тельно

меньшем

количестве,

Голодностепский

1,54—1,63

1,79-1,80

чем на неорошаемых терри­

ториях

(табл. 2).

 

 

 

’Самаркандский

1,34—1.54

1.63-1,73

На

неорошаемых

терри­

Приташкентский

1,33-1,38

1,56-1,64

 

 

 

 

ториях

в

значительном

ко­

 

Пористость, %

 

личестве присутствуют суль­

Голодностепский 48,7-48,4 46,0—47,1

фаты

(ионы

 

SO4

до

Самаркандский

52—47,5

4 6 ,4 - 47,5

45 мг/экв-% ),

а хлориды и

Приташкентский

53,5—53,0

44—46

карбонаты — в незначитель­

 

Коэффициент

 

ном. Таким образом, основ­

 

сжимаемости, см31кг

ными солями, обусловливаю­

Голодностепский

0,0026

0,0006

щими просадочность

лессо*

■Самаркандский

0,4076

0,0978

вых пород, являются в пер­

Приташкентский

0,1703

0,0442

вую

очередь сульфаты,

за­

 

Коэффициент

 

тем хлориды. Лессовые по­

 

просадочностц

 

роды с карбонатным

типом

Голодностепский

0,013

0,0025

засоления,

как

правило,

Самаркандский

0.0038

0,0024

просадочных свойств не про­

Приташкентский

0,044

0,0020

являют.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Существенные изменения происходят под действием орошения в физических цвойствах пород. Так, объемный вес пород на оро­ шаемых территориях по трем рассматриваемым районам значи­ тельно увеличился по сравнению с таковым неорошаемых (табл. 3).

Увеличение объемного веса лессовидных пород после орошения объясняется их уплотнением. В соответствии с изменениями объем­ ного веса уменьшаются пористость лессовых пород, коэффициент лросадочности и другие показатели.


Г л а в а II

КРАТКИЙ ОБЗОР ИССЛЕДОВАНИЙ ПО ЛЕССОВЫМ ПОРОДАМ ЗЕРАВШАНСКОЙ ДОЛИНЫ

В Средней Азии, в частности в Узбекистане, лессовые породы имеют исключительно большое практическое значение в народном хозяйстве. Прежде всего это плодородные почвы. Вещественный состав и водно-физические свойства лессовых пород Обусловли­ вают их плодородие, возможность проведения ирригационных ка­ налов, оросительной сети, строительства гражданских и промыш­

ленных сооружений и т.

д.

Они широко

используются

как стро­

ительный материал: мрамор,

гравий, песок и др.

 

Гумбольт отмечал,

что

«из тонкого

слоя лесса проистекает

людям больше богатства, чем из всех

рудников вместе

взятых».

И. М. Губкин (1932) указывал: «...пожалуй, и до сего времени мы

не отдаем себе полного

отчета в значении четвертичных отложений

(лессов) для нужд социалистического хозяйства».

В. А. Обручев (1889) писал, что «лесс и лессовидные суглинки имеют в Средней Азии обширное распространение и представляют преобладающий тип почвы, известный по своему плодородию и обеспечивающий существование всего населения этого края»

В связи с исключительным значением лессовых породА. П. Пав­ лов (1901—1903) и А. И. Преображенский (1912) изучали лессо­ вые породы Зеравшанской котловины.

Вопрос о происхождения лесса до сих пор остается спорным. Для его объяснения предложено более 20 гипотез. Однако до на­ стоящего времени общепризнанной теории не существует. Среди современных представлений о генезисе лессовых пород распростра­ нены: эолрвая, делювиально-пролювиальная, водно-ледниковая,

аллювиальная,

почвенная, гидропочвенная, комплексная и др.

(С. М. Касымов,

1960 г.).

Эоловая (ветровая) гипотеза впервые высказана в прошлом столетии. По представлению В. А. Обручева, лесс эолового проис­ хождения образуется из мелких частиц—продуктов выветривания, унесенных из пустынь и полупустынь и отлагающихся в горах и предгорьях.

Делювиально-пролювиальные лессовые породы образовались под влиянием дождевых и снеговых вод и селевых потоков.

11


К сторонникам этой гипотезы относятся В. В. Докучаев (1892 г.), А. П. Павлов (1892 г.), М. В. Мушкетов (1896 г.). Г. А. Мавлянов

(1958 г.) и др.

Почвенная гипотеза В. В. Докучаева (1936 г.) предполагает образование лессовых пород в результате выветривания богатых карбонатами пород. Л. С. Берг (1916, 1947 гг.) эту гипотезу пре­ вратил в почвенно-элювиальную, согласно которой, лесс и лессо­ видные породы могут образоваться при определенных климатиче­ ских условиях под действием почвообразовательных процессов из самых разнообразных мелкозернистых пород. По мнению Л. С. Бер­ га, генезис лессовых пород может быть различным: аллювиальным, делювиальным, пролювиально-гляциальным, озерным и морским.

Комплексная гипотеза А. М. Жирмунского (1922 г.) предпола­ гает образование лесса в результате дейстрия комплекса факто­ ров-— климатических условий, физико-географических особенно­ стей района и т. д.

Кроме перечисленных гипотез, известны микробиологическая, ледниковая, морская, озерная и даже космическая, однако мы не видим необходимости в их рассмотрении.

Происхождение лесса и лессовидных пород в среднеазиатских

природных

условиях достаточно убедительно обосновано в кни­

ге Г. А.

Мавлянова (1958). Он указывает, что «генезис

всех, типов лессов и лессовидных пород суши или даже определен­ ного района нельзя объяснить одной гипотезой, ибо нет и не может быть такой универсальной гипотезы», и что «лессы и лессовидные породы даже определенной речной долины могут иметь различ­ ный генезис. Следовательно, к генезису лессов и лессовидных по­ род надо подходить дифференцированно и решать вопрос в каж­ дом случае самостоятельно».

По мнению Г. А. Мавлянова, лессом можно считать мелкоземистую породу с определенными признаками: палевый цвет, высо­ кая пористость (46—59%), обогащенность карбонатами кальция и магния (до 5%), отсутствие слоистости и линз песка и галечни­ ка, однородность гранулометрического состава с преобладанием пылеватых фракций, образование вертикальных отдельностей в от­ весных стенках, возможность просадочных явлений при длительной замочке, сравнительно высокая водопроницаемость (коэффициент фильтрации 0,2—0,6 м/сут), большая сила сцепления, обусловлен­ ная цементацией солями, способность к быстрому размоканию и деформации, содержание большого количества легкорастворимых солей (от 0,6 до 5% от веса породы).

По поводу упомянутых многочисленных гипотез Г. А. Мавля­ нов (1958) пишет: «Сложность вопроса о генезисе лесса и лессовид­ ных пород заключается в своеобразии (макропористость, пылеватость состава и др.), которым они отличаются от остальных мелкоземистых горных пород. Потеря лессами и лессовидными поро­ дами. этих особенностей или при определенных климатических ус­ ловиях частичное приобретение этих особенностей породами раз­

12