Геологические процессы подземных вод

В процессе фильтрации подземные воды совершают разрушительную работу. Причиной таких явлений считается возникновение в подземных водах значительных сил гидродинамического давления и превышение величины некоторой критической скорости воды.

Процесс выноса частиц породы на поверхность вызывает оседание поверхности после образования подземных полостей и называется суффозией. Горные породы, подверженные суффозии, водонасыщены и возможность выноса отдельных частиц определяется их размерами, минералогическим составом, скоростью фильтрации движущейся воды и величиной гидродинамического давления. Так как процесс суффозии заключается в переносе мелких частиц породы через поры между крупными частицами, то большое значение имеет размер пор. Суффозия может происходить в глубине массива горных пород или вблизи поверхности.

Другое явление, связанное с выщелачиванием горных пород и образованием при этом пустот, сопровождающихся различными провалами земной поверхности, получило название карстовый процесс или карст.

Для карстового процесса главным является растворение пород и вынос из них веществ в растворенном виде. Возникновение и развитие карста обусловлено способностью пород к полному растворению, наличием проточной воды и степенью ее минерализации, геологическим строением участка, рельефом местности, трещиноватостью пород, характером растительности, климатом и.т.д.

Из всех пород наиболее растворимыми водой являются соли, гипсы с ангидритами и известняки.

Одним из главных факторов карстообразования является действие воды, если она не обладает повышенной минерализацией. Наиболее, сильно растворяет породы слабоминерализованная вода, а так же водные растворы, содержащие свободную углекислоту. В этом случае растворяющее действие воды увеличивается во много раз. Растворению способствует повышенная температура и движение воды.

К поверхностным карстовым формам относят:

-карры, шрамы, небольшие углубления в виде борозд до 1 -2м;

-поноры - вертикальные или наклонные отверстия, уходящие в глубину и поглощающие поверхностные воды;

-карстовые воронки, колодцы, шахты.

К подземным карстам относят каналы и пещеры. Большое разнообразие карстовых форм наблюдается в горных районах известкового плато Крыма, Кавказа, Карпат, Альп и др.

При оценке степени закарстованности массива важно знать историко-геологическое развитие района. Формирование крупных карстовых форм начинается с поступления воды в трещины массивных или слоистых пород, где движение воды размывает породы и вырабатывает свободные полости. После этого процессы растворения сменяются процессами эрозии.

В результате размыва и эрозии образуются провалы в форме шахт крупного сечения и пропастей.

Строительство в карстовых районах связано со значительными трудностями, так как карстовые породы являются ненадежным основанием. Размытие карстовых форм может вызвать недопустимые осадки или даже полное разрушение конструкций. В карстовых районах предусматривают строительство зданий малочувствительных к неравномерным осадкам.