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: 61

Скачиваний: 0

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

ние гумуса в пролювиальных лессовидных породах среднечетвер­ тичного возраста колеблется от 1,07 до 0,08%, а верхнечетвертично­ го — от 0,88 до 0,34%. Большое содержание гумуса отмечено в от­ ложениях верхних террас, где имеются благоприятные условия для интенсивного почвообразовательного процесса. Качественный сос­ тав микроэлементов в лессовых породах зависит преимущественно от состава материнских (коренных) лессообразующих пород.

Наблюдается некоторая закономерность в изменении содержа­ ния микроэлементов и мощности аллювиальных лессовых пород в зависимости от возраста террас или пород. Наивысшая концен­ трация ванадия, марганца, титана, хрома, никеля и кобальта наблюдается в отложениях III надпойменной террасы, в образо­ ваниях II и1 террас их меньше.

В аллювиальных лессовидных породах поймы р. Зеравшана аккумуляция марганца, бора, ванадия, хрома — закономерное явление. Как отмечал В. И. Вернадский (1954), они образуют скопления в местах выклинивания карбонатных вод.

Никель, цинк и титан, по сравнению с кобальтом, марганцем, ванадием и молибденом, распространены более или менее равно­ мерно

Сравнительные средние данные вещественного состава пролю­ виальных лессовых пород на неорошенной площади (ш. 24), по­

сле 6-(ш. 76) и 30-летнего

(ш.

18а)

орошения

 

приведены

в

табл.

32.

 

 

 

 

 

 

 

 

ФИЗИКО-МЕХАНИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА

 

 

 

В

зависимости от продолжительности

орошения

изменяются

физико-механические свойства лессовых пород (табл.

33).

на

На неорошенной территории

(ш.

24)

весовая

влажность

поверхности составляет только

0,66%,

на

глубине

0,5 м — 3,58%,

до глубины 5,0 м она непрерывно возрастает до 7,60 %, затем на глубине 6 и 7 л снижается соответственно до 7,0 и 6,5%. Анало­ гичная зависимость наблюдается в изменении объемной влажнос­ ти; на поверхности она равна 0,99%, на глубине 0,5 м — 4,30%, 5,0 м — 10,01%, однако на глубине 6,0 и 7,0 м она уменьшается до 9,0 и 8,01% (7,01%).

По шурфу 76 на поверхности весовая влажность составляет 7,25% и до глубины 6,0 м неравномерно возрастает до 12,57% (11,99%). Соответственно увеличивается объемная влажность от 10,69 до 21,00% (17,00%). По шурфу 18а весовая влажность из­ меняется от 10,36% (9,0 м) до 14,90% (2,0 м). С глубиной она уменьшается, в среднем составляет 12,49%. Объемная влажность также изменяется с глубиной: минимум (15,18%) отмечен на глу­

бине 9,0 м, максимум

(20,70%) — 3,6 м

(17,18%).

Влажность в первые годы орошения

резко увеличивается. На

неорошенной участке

весовая влажность

составляла 5,50%

(ш. 24), а через 6 лет орошения возросла до

11,99% (ш. 76), объ­

118


емная за тот же период изменилась от 7,01 до 17,00%. Дальней­ шее орошение на величине влажности практически не отражалось: через 30 лет весовая влажность достигает 12,49%, а объемная —

17,18% (ш. 18а).

Породы насыщаются водой главным образом в первые годы орошения. В дальнейшем преобладает процесс растворения солей

и уплотнения толщи, вследствие

чего

постепенно

уменьшается

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Т а б л и ц а

33

Естественная влажность пролювиальных лессовых пород

 

 

 

 

на неорошаемой площади (Ш.24), после 6-(Ш.76)

 

 

 

 

 

 

 

и 30-летнего (UJ.lSa) орошения

 

 

 

 

 

 

 

Глуби­

Влажность, %

 

Глуби­

Влажность,

%

Номер

Глуби­ ьлажность, %

Номер обр.

нна взя­

 

 

Номер на взя­

 

 

 

на взя­

весо­

объем

тия

весо­ объем­ обр.

тия

м

весо­ объем­ обр.

тия

м

обр., м

вая

ная

 

обр.,

вая

ная

 

 

обр.,

вая

ная

167

0,00

ш .24

 

 

 

14.76

 

 

 

 

 

in

18 а

0.66

0,99

177

0,00

7,25

10,69

1563

0,00

13,30

18,88

168 '

0,50

3,58

4,30

178

0,50

9,89 14,00 1564 1,00 13,40 19,16

169

1,00

4,65

6,80

179

1,00

11,05

15,20

1565

2,00

14,90

18,58

170

2,00

5,75

7,70

180

2,00

9,47

13,81

1566

3,00

12,07

20,70

171

3,00

5,90

7,90

181

2.50

11,28

17,20

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

182

3.00

10,17

16,30

 

 

 

 

 

 

 

С р е д н е е

 

4,10

5,52

 

 

 

8,89

15,61

 

 

 

13,40

19,30

172

4,СО

6,70

8,03

183

4,00

11,10 16,50 1567 4,00 11,78 16,09

173

5,00

7,60 10,01

184

5,00

11,62

16,40

1569

6,00

11,99

18,72

174

6,00

7,00

9,00

185

6,00

12,57

21.00

1573

9,00

10,36

15,18

175

7,00

6,50

8,01

186

7,00

12,07

20,10

1574

9,50

11,75

17,10

С р е д н е е

 

6,90

8,87

 

 

 

14,09

18,40

 

 

 

11,94

16,77

Общее

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

с р е д н е е

 

5,50

 

 

 

 

11,99

17,00

 

 

 

12,47

17,18

фильтрационная способность ее и,

следовательно, глубина про­

никновения инфильтруюших вод.

Объемный

вес с глубиной

пос­

ледовательно увеличивается: в шурфе 24 — от 1,18 до

1,42 г/см3

(1,28 г/см3); в шурфе 7,6 наоборот,

до 2,5

м он уменьшается от

1,52 до 1,39 г/см3, а с 3,0 ж неравномерно

возрастает от

1,42

до

1.50 г/см3,

(1,44 г/см3);

в шурфе

18а

изменяется

от

1,48

до

1,55 г/см3, причем максимум соответствует

нижним глубинам

4,0 — 9,5 ж.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Объемный вес зависит от минералогического состава, пористо­

сти и влажности пород: в неорошенной породе он равен

1,28 г/см3

(ш. 24),

после 30-летнего орошения (табл.

34)

повысился

до

1.51 г/см3 (ш. 18а).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Удельный вес (табл. 34) по шурфу 24 возрастает с глубиной

от 2,64 до 2,78

г/см3 (2,74);

по шурфу 76 такой

зависимости

не

наблюдается; он меняется от 2,71

до 2,78 г/см3, (2,74);

по шурфу

119


18а снова последовательно повышается

с глубиной

от 2,73 до

2,78 г/см3 (2,75).

 

 

Величина удельного веса обусловлена только минералогичес­

ким составом, который практически мало

изменяется,

поэтому

значения его по всем шурфам близки: на неорошенной площади—

2,74 г/см3 (ш. 24), после

6 лет орошения — 2,74 г/см3 (ш. 76),

30 лет — 2,75 г/см3 (ш. 18а).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Т а б л и ц а

34

Объемный и удельный

вес пролювиальных лессовых пород

 

 

на неорошаемой площади (Ш.24), после 6-(Ш.76)

 

 

 

 

и 30-летнего (III.18 а) орошения

 

 

 

 

Глуби­ Объем­

Удель­

Номер

Глу­

Объем­

Удель­

Номер

Глу­

Объем­

Удель­

Номер образца

на взя­ ный вес

ный

бина

ный вес

ный

бина

ный вес

ный

тия

сух.

вес,

образ­

взятии

сух.

вес,

образ­

взятия

сух.

вес,

 

обр., м

грунта,

г /с м *

ца

обр.,

грунта,

г !с м *

ца

обр.,

грунта,

г/см г

 

 

г / с м 3

 

 

м

г / с м а

 

 

м

г / с м *

 

 

III.24

 

 

Ш .76

 

 

III

18а

 

167

0,00

1,26

2.68 ' 177

0,00

1,52

2,76

1563

0,00

1,52

2,74

168

0,50

1,18

2,64

178

0,50

1,50

2,73

1564

1.00

1,50

2,73

169

1,00

1,27

2,72

179

1,00

1,50

2,76

1565

2,00

1,48

2,75

170

2,00

1,27

2,73

180

2,00

1,42

2,76

1566

3,00

2,48

2,76

171

3,00

1,27

2,74

181

2,50

1,39

2.72

 

 

 

 

 

 

 

 

182

3,00

1,46

2,74

 

 

 

 

С р е д н е е

 

1,24

2,70

 

 

 

 

 

 

1,49

2.76

179

'4,00

1,30

2,76

183

4,00

1,50

9,71

1567

4,00

1,55

2.76

173

5,00

1,38

2,78

184

5,00

1,45

2,74

1569

6,00

1,55

2,77

174

6,00

1,36

2,78

185

6,00

1.42

2,78

1573

9,00

1,48

2,78

175

7,00

1,42

2,76

186

7,00

1,44

2,76

1574

9,50

1.55

2,76

С р е д н е е

 

1.32

2,78

 

 

1,42

2,74

 

 

1,53

2,76

Общее

 

1,23

2,74

 

 

1,44

2,74

 

 

1,51

2,75

с р е д н е е

 

 

 

 

 

Максимальная молекулярная влагоемкость (табл. 35) наи­ большая на неорошенной площади (ш. 24). На поверхности она составляет 14,59%, с глубиной неравномерно снижается до мини­ мума: на глубине 7,0м — 10,58% (12,67%). По шурфу 76 наб­ людается обратная зависимость — с глубиной она увеличивается от 9,02 (0,00 м) до 12,53% (7,0 м), в среднем 10,93%. По шурфу

18а максимальная молекулярная влагоемкость не зависит от глу­ бины, самая меньшая — 8,13 — 9,58%, максимальная—(10,01%) отмечена на глубине 4,0 м (9,23%).

Максимальная молекулярная влагоемкость. пород наибольшая на неорошенной площади—12,67% (ш. 24), через 30 лет орошения она снизилась до 8,23% (ш. 18а). Это связано с изменениями в гранулометрическом и минералогическом составе пород при дли­ тельном увлажнении. . .

120


Коэффициент фильтрации наибольший для неорошенной тер­ ритории (табл. 35). По шурфу 24 он с глубиной постепенно сни­ жается от 2,61 (0,00 м) до 0,50 м/сут (7,0 м); по шурфу 76 — не зависит от глубины и колеблется от 0,69 до 0,93 м/сут, наимень­ ший отмечен для шурфа 18а — 0,07 и 0.08 м/сут, на глубине 4,0м — 0,11 м/сут. Итак, коэффициент фильтрации неорошаемых пород выше, чем орошаемых,— 1,01 (ш. 24) и 0,076 м/сут (ш. 18а)

Т а б л и ц а 35

Максимально-молекулярная влагоемкость и коэффициент фильтрации пролювиальных лессовидных пород на неорошаемой площади (Ш.24), после 6-(Ш.76) и 30-летнего (111.18 а) орошения

Номер образца

167

168

169

170

171

172

173

174

175

Ср е д н е е Общее с ре-

дн ее

Глубина взя­ тия обр.» м

Максимальная молек. влаго­ емкость. %

 

1 \

Номер образца

 

Максимальная молек. влаго­ емкость. %

 

Козфф. фтьтрации, м / су т

Глубина взя­ тия обр., м

Коэфф. фильтрации, м / сут

 

1

 

1

 

ш .76

 

Ш .24

 

 

 

 

0,00

14,59

2,61

177

0,00

9,02

0,91

0,53

14,13

2,00

178

0,50

9,58

0,93

1,00

12.27

1,60

179

1,00

10,63

0,86

2,00

13,80

1,30

180

2,00

10,26

0,73

3,00

11,61

0

80

181

2,50

11,46

0,69

 

 

 

 

182

3,00

11,06

0,70

 

13,28

1,22

 

 

10,30

0,80

4,00

12,69

1,04

183

4,00

10,70

0,80

5,0

12,20

1,00

184

5,00

10,59

0,71

6,0

11,80

0,81

185

6,00

12,47

0,89

7,0

10,58

0,50

186

7,00

12,53

0,80

 

11,99

0,83

 

 

11,62

0,80

 

12,67

1,01

 

 

10,93

0,80

S Я

Глубинавзя­ обртия., м

Максимальная молек. влагоемкссть, %

SS-&4

О.

 

 

 

О

 

 

 

о

 

 

 

о,

 

 

 

О)

 

 

i h

S

 

 

О яз

 

 

 

 

ш

18 а

 

1.563

0,00

8,91

0,07

1564

1,00

8,73

0,07

1565

2.00

9,58

0,08

1566

3,00

9,47

0,08

1567

4,00

10,01

0,11

1569

6,00

8,24

0,07

1573

9,00

8,13

0;08

1574

9,50

9,19

0,08

 

 

9,44

0,085-

 

 

9,23

0,08

По шурфу 24 верхний предел пластичности изменяется от 17,02 до 26,91%, преобладают образцы с пластичностью более 20% (22,58%); нижний предел — от 15,43 до 25,91%, чаще менее 21%, в среднем 20,17% (табл. 36). Число пластичности колеблется от 0,18 до 6,56% (2,41%). По шурфу 76 наблюдаются повышенныепоказатели: верхний предел составляет 21,70 —- 27,88% (24,00%),

нижний — 15,91—25,32% (19,40%), число пластичности — 1,59— 8,54% (4,90%), иногда — 0,22% на глубине 6,0 м. По шурфу 18 а

пластичность породы в связи с длительностью орошения выше;- верхний предел — от 23,24 до 27,38% (25,43%), нижний — от

17,91 до 23,32% (18,71%), число пластичности — 3,59—8,62%.

(7,67%).

Пластичность зависит от влажности породы и ее грануломет­ рического состава. Верхний предел ее по мере орошения посте­

121


пенно увеличивается от 22,58 (ш. 24) до 25,43% (ш.

18а), нижний

уменьшается от 20,17 (ш. 24) до 17,76 (ш. 18а).

составляет в

Число пластичности

на неорошенной

площади

среднем 2,41%

(ш. 24),

через

6 лет орошения — 4,90 (ш. 76),

30 лет — 7,67%

(ш. 18а). Эти изменения объясняются увеличением

доли глинистой

составляющей

породы.

Породы неорошенные и

после 6-летнего орошения относятся к слабопластичным (супесь), а по истечении 30 лет — к среднепластичным (суглинок).

Т а б л и ц а 36

Пластичность пролювиальных лессовых пород на площади неорошенной (Ш.24), после 6-(Ш.76) и 30-летнего (Ш.18а) орошения

Номер

образца

обр.,

 

Характерные

 

обр.,

 

Характерные

 

обр.,

 

Характерные

 

влажности

 

 

 

влажности

 

 

 

влажности

Глубина взятия

м

верхний пре­ дел пластич­ ности

нижний пре­ дел пластич­ ности

число плас­ тичности

Номер образца

Глубина взятля

м

верхний пре­ дел пластич­ ности

Н И Ж Н И Й n p j - дел пласти4ности

число плас­ тичности

Номер образца

Глубина взятия

м

верхний пре­ дел пластич­ ности

нижний пре­ дел пластин ности

число плас­ тичности

 

 

Ш.25

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

'

 

 

 

 

 

 

 

 

 

111.76

 

 

 

 

 

Ш.18 а

 

 

1670,00 17,02 15,43 1,59 177 0,00 25,04 18,91 7,13 1563 0,00 26,91 23,32 3,59

1680,50 22,64 25,91 2,27 178 1,00 27,88 19,34 8,54 1564 1,00 23,24 18,69 5,55

1691,00 24,66 18,10 6,56 179 1,50 24,60 18,10 6,50 1565 2,00 27,38 19,34 8,04

170 1,60 26,91 23,32 2,13 180 2,00 23,34 18,69 3,55 1566 4,00 24,66 18,10 6,65

1712,00 23,24 18,69 4,55 181 3,00 22,14 15,91 6,23 1567 4,00 23,58 13.63 8,95

1723,00 25,83 10,34 5,89 182 3,50 21,70 17,48 4,22 4569 6,00 27,38 19,34 8.04

1733,50 22,44 25,63 3,19 183 4,00 25,45 20,04 5,41 1573 9,00 27,38 19,34 8,62

174

4,00

18,46

18,67

0,21

184

5.00

24,30

19,64

4,89

1574 9,50 25,04

17,91 7,13

175

5,00 26,70

23,32

3,38

185

5,50

26,91 25,32

1,69

 

 

176

6,00 20,00

20,18

0,18

185а 6,00 21,70

1,48

0,22

 

 

С р ед н е е

 

22,58

20,17

2,41

 

 

24,00

19,10

4,90

25,43

17,76 7,67

Пористость и коэффициент пористости при орошении сущест­ венно изменяется (табл. 37).

до

Судя по данным шурфа 24, порода высокопористая — от

51,8

56,8% (53,20%). Коэффициент пористости колеблется от

1,07

до

1,31 (1,13). По мере орошения пористость пород уменьшается

и через 6 лет (ш. 76) составляет 45,80—49,80% (47,27%), коэффи­ циент пористости соответственно 0,84 и 0,99 (0,89). Дальнейшее орошение (ш. 18а) приводит к еще большему уплотнению породы: пористость — 41,8—48,8% (44,93%), коэффициент пористости

0,64-0,95 (0,82).

Пористость при орошении лессовых пород значительно умень­ шается. На неорошенной площади она составляла 53,2% (ш. 24), а через 30 лет орошения уменьшилась до 44,93% (ш. 18а), коэф­ фициент пористости —1,13 (ш. 24) и 0,82 (ш. 18а) соответственно.

Результаты определений физико-механических свойств пролю­

122