Geologia fizyczna

ważne jest, aby klasyfikować awarie nachylenia, abyśmy mogli zrozumieć, co je powoduje i nauczyć się łagodzić ich skutki., Trzy kryteria używane do opisania awarii nachylenia są:

  • rodzaj materiału, który nie powiódł się (zazwyczaj skała lub nieskonsolidowany osad)
  • mechanizm awarii (jak materiał się poruszał)
  • szybkość, z jaką się poruszał

rodzaj ruchu jest najważniejszą cechą awarii nachylenia, a istnieją trzy różne rodzaje ruchu:

  • Jeśli materiał opada w powietrzu, pionowo lub prawie pionowo, to jest znany jako upadek.,
  • jeśli materiał porusza się jako masa po pochyłej powierzchni (bez ruchu wewnętrznego w masie), jest to ślizg.
  • jeśli materiał ma ruch wewnętrzny, jak płyn, jest to przepływ.

Niestety normalnie nie jest to takie proste. Wiele awarii nachylenia dotyczy dwóch z tych rodzajów ruchu, niektóre dotyczą wszystkich trzech, a w wielu przypadkach nie jest łatwo powiedzieć, jak poruszał się materiał. Rodzaje awarii nachylenia, które omówimy tutaj, podsumowano w tabeli 15.1.

tabela 15.,
przepływ błota luźny osad ze znaczącym składnikiem mułu i gliny przepływ (mieszanina osadu i wody przesuwa się w dół kanału) Umiarkowany do szybkiego (cm/S Do m/s)
przepływ gruzu piasek, żwir i większe fragmenty przepływ (podobny do mudflow, ale zazwyczaj szybciej) szybko (m/s)

fragmenty skał mogą stosunkowo łatwo oderwać się od stromych zboczy skalnych, najczęściej z powodu zaklinowania mrozu w obszarach, w których występuje wiele cykli zamrażania i rozmrażania rocznie., Jeśli kiedykolwiek szedłeś stromym górskim szlakiem w chłodny poranek, być może słyszałeś sporadyczne Spadanie fragmentów skał na stok talus. Dzieje się tak, ponieważ woda między pęknięciami zamarza i rozszerza się w nocy, a następnie, gdy ta sama woda topnieje w porannym słońcu, fragmenty, które zostały zepchnięte poza ich granice przez lód spadają na zbocze poniżej (rysunek 15.7).

rysunek 15.,7 udział freeze-thaw do upadku skał

typowy stok talus, w pobliżu Keremeos w południowej pne, jest pokazany na rysunku 15.8. W grudniu 2014 roku duży blok skał oderwał się od klifu w tym samym obszarze. Rozbiła się na mniejsze kawałki, które przewróciły się w dół stoku i uderzyły w drogę, rozbijając betonowe bariery i wydłubując duże części chodnika. Na szczęście nikomu nic się nie stało.

rysunek 15.8 po lewej: stok talus w pobliżu Keremeos, B. C.,, uformowane przez opadanie skał z klifów powyżej. Prawo: w grudniu 2014 r.na autostradę na zachód od Keremeos spadł kamień.

zjeżdżalnia Skalna

zjeżdżalnia skalna to ruch ślizgowy skały wzdłuż pochyłej powierzchni. W większości przypadków ruch jest równoległy do pęknięcia, ściółki lub płaszczyzny metamorficznej foliacji i może wahać się od bardzo powolnego do umiarkowanie szybkiego. Słowo sackung opisuje bardzo powolny ruch bloku skały (mm/y do cm/y) na zboczu. Dobrym przykładem jest zjeżdżalnia Downie na północ od Revelstoke, BC, który jest pokazany na rysunku 15.9., W tym przypadku masywny masyw skalny bardzo powoli zsuwa się po stromym zboczu wzdłuż płaszczyzny słabości, która jest w przybliżeniu równoległa do zbocza. Poślizg Downie, który został rozpoznany przed budową zapory Revelstoke, poruszał się w tym czasie bardzo wolno (kilka cm/rok). Inżynierowie geologiczni obawiali się, że obecność wody w zbiorniku (widoczna na rysunku 15.9) może jeszcze bardziej osłabić płaszczyznę awarii, prowadząc do przyspieszenia ruchu., W rezultacie doszło do katastrofalnej awarii zbiornika, który przesłałby ścianę wody nad zaporą i do Wspólnoty Revelstoke. Podczas budowy zapory tunelowali w skale u podstawy zjeżdżalni i wywiercili setki otworów drenażowych w górę w płaszczyźnie awarii. Pozwoliło to na odprowadzenie wody, dzięki czemu zmniejszono ciśnienie, co zmniejszyło szybkość ruchu bloku ślizgowego. BC Hydro monitoruje to miejsce w sposób ciągły; blok ślizgowy porusza się obecnie wolniej niż przed budową tamy.,

rysunek 15.9 zjeżdżalnia Downie, worek, na brzegu zbiornika Revelstoke (powyżej zapory Revelstoke). Blizna na głowie jest widoczna na górze i blizna po lewej stronie.

latem 2008 roku duży blok skał gwałtownie ześlizgnął się ze stromego zbocza powyżej autostrady 99 w pobliżu Porteau Cove (między Horseshoe Bay i Squamish). Blok uderzył w autostradę i sąsiednią linię kolejową i rozbił się na wiele kawałków., Autostrada została zamknięta na kilka dni, a stok został następnie ustabilizowany za pomocą śrub skalnych i otworów odwadniających. Jak pokazano na rysunku 15.10, skała jest pęknięta równolegle do zbocza, a to prawie na pewno przyczyniło się do awarii. Jednak w rzeczywistości nie wiadomo, co wywołało to wydarzenie, ponieważ pogoda była sucha i ciepła w poprzednich tygodniach, a w regionie nie było znaczącego trzęsienia ziemi.

rysunek 15.10., Zwróć uwagę na wyraźne złamanie ustawione równolegle do powierzchni skarpy. Stok został ustabilizowany za pomocą śrub skalnych (Góra), a otwory zostały wywiercone w skale w celu poprawy drenażu (jeden jest widoczny w prawym dolnym rogu). Ryzyko dla przejeżdżających pojazdów z powodu upadku skały zostało zmniejszone przez wiszące zasłony z siatki (tło).,

lawina Skalna

Jeśli skała ślizga się, a następnie zaczyna szybko się poruszać (m / s), skała może rozbić się na wiele małych kawałków i w tym momencie zamienia się w lawinę skalną, w której duże i małe fragmenty skały poruszają się w sposób płynny, wspierany przez poduszkę powietrza wewnątrz i pod ruchomą masą. 1965 Hope Slide (rysunek 15.1) była lawina skalna, podobnie jak słynny 1903 Frank Slide w południowo-zachodniej Albercie. Ślizg 2010 na Mt., Meager (na zachód od Lillooet) była również lawina skalna i konkuruje ze zjeżdżalnią Hope jako największą awarią stoku w Kanadzie w czasach historycznych (rysunek 15.11).

pełzanie lub Soliflukcja

bardzo powolny — mm/y do cm / y — ruch gleby lub innego nieskonsolidowanego materiału na zboczu jest znany jako pełzanie. Pełzanie, które zwykle dotyczy tylko górnych kilku centymetrów materiału sypkiego, jest zazwyczaj rodzajem bardzo powolnego przepływu, ale w niektórych przypadkach może mieć miejsce ślizganie. Pełzanie może być ułatwione przez zamrażanie i rozmrażanie, ponieważ, jak pokazano na rysunku 15.,12, cząstki są podnoszone prostopadle do powierzchni przez wzrost kryształów lodu w glebie, a następnie opuszczane pionowo przez grawitację, gdy lód topnieje. Ten sam efekt można uzyskać poprzez częste zwilżanie i suszenie gleby. W zimnych środowiskach soliflukcja jest bardziej intensywną formą pełzania wywołanego zamarzaniem i rozmrażaniem.

rysunek 15.12 przedstawienie wkładu freeze-thaw do pełzania., Niebieskie strzałki reprezentują uniesienie spowodowane zamarzaniem w mokrej glebie pod spodem, podczas gdy czerwone strzałki reprezentują depresję grawitacyjną podczas rozmrażania. Wzniesienie jest prostopadłe do zbocza, natomiast spadek jest pionowy.

pełzanie jest najbardziej zauważalne na umiarkowanych lub stromych zboczach, gdzie drzewa, słupki ogrodzeniowe lub znaczniki grobów są konsekwentnie pochylone w kierunku zjazdu (rysunek 15.13). W przypadku drzew starają się skorygować swoją chudość, rosnąc pionowo, a to prowadzi do zakrzywionego dolnego pnia znanego jako ” Tyłek pistoletu.,”

rysunek 15.13 dowód pełzania (pochylone znaczniki grobowe) na cmentarzu w Nanaimo, B. C.

kryzys

slump to rodzaj ślizgu (ruchu jako masy), który odbywa się w grubych nieskonsolidowanych osadach (Zwykle grubszych niż 10 m). Slumsy obejmują ruch wzdłuż jednej lub więcej zakrzywionych powierzchni uszkodzeń, z ruchem w dół w pobliżu góry i ruchem na zewnątrz w kierunku dołu (rysunek 15.14). Są one zwykle spowodowane nadmiarem wody w tych materiałach na stromym zboczu.,

rysunek 15.14 obraz ruchu nieskonsolidowanych osadów w obszarze osunięcia się

przykładem osunięcia się w obszarze Lethbridge w Albercie jest pokazano na rysunku 15.15. Ta funkcja jest prawdopodobnie aktywna od wielu dziesięcioleci i porusza się nieco bardziej, gdy występują silne wiosenne deszcze i znaczne opady śniegu. Uskok załamuje się z powodu erozji Niewielkiego Potoku na dnie.,

rysunek 15.15 Na szczycie wyraźnie widoczna jest główka-Szkarłatka, a druga mniejsza – mniej więcej jedna czwarta drogi w dół. Szczyt załamania jest erodowany przez sezonowy strumień, który stworzył coulee.

przepływy błota i gruzu

jak widziałeś w ćwiczeniu 15.,1, gdy masa osadu staje się całkowicie nasycona wodą, masa traci siłę, do tego stopnia, że ziarna są odpychane i będzie płynąć, nawet na łagodnym zboczu. Może się to zdarzyć podczas gwałtownych wiosennych opadów śniegu lub ulewnych deszczy, a także jest stosunkowo powszechne podczas erupcji wulkanicznych ze względu na szybkie topnienie śniegu i lodu. (Przepływ błota lub gruzu na wulkanie lub podczas erupcji wulkanu to lahar.) Jeśli materiał jest głównie wielkości piasku lub mniejsze, jest znany jako przepływ błota, takie jak ten pokazany na rysunku 15.16.,

rysunek 15.16 załamanie (po lewej) i związany z nim mudflow (środek) w tym samym miejscu, co rysunek 15.15, w pobliżu Lethbridge, Alberta.

Jeśli materiał jest wielkości żwiru lub większe, jest znany jako przepływ gruzu. Ponieważ potrzeba więcej energii grawitacyjnej, aby przenieść większe cząstki, przepływ zanieczyszczeń zwykle tworzy się w obszarze o bardziej stromych zboczach i większej ilości wody niż przepływ błota., W wielu przypadkach przepływ gruzu odbywa się w stromym kanale strumienia i jest wywoływany przez zapadanie się materiału brzegowego do strumienia. Tworzy to tymczasową zaporę, a następnie duży przepływ wody i gruzu, gdy zapora się rozpada. To jest sytuacja, która doprowadziła do śmiertelnego przepływu gruzu w Johnsons Landing, BC, w 2012 roku. Typowy przepływ gruzu zachodniego wybrzeża pokazano na rysunku 15.17. Wydarzenie to miało miejsce w listopadzie 2006 roku w odpowiedzi na bardzo obfite opady deszczu. Było wystarczająco dużo energii, aby przenieść duże głazy i powalić duże drzewa.,

rysunek 15.17 dolna część gruzu przepływa w stromym kanale strumienia w pobliżu Buttle Lake, B. C., w listopadzie 2006 roku.

ćwiczenie 15.2 Klasyfikacja awarii stoku

te cztery zdjęcia pokazują niektóre z różnych typów awarii stoku opisanych powyżej. Spróbuj zidentyfikować każdy typ i podaj kryteria wspierające twój wybór.,

Dodaj komentarz

Twój adres email nie zostanie opublikowany. Pola, których wypełnienie jest wymagane, są oznaczone symbolem *

Przejdź do paska narzędzi