Categories
Общество

Что такое оседание?

Оседание – это движение поверхности земли вниз по отношению к объекту, подобному уровню моря. Другими словами, это можно описать как смещение поверхности земли вниз. Оседание – это явление, которое затрагивает жителей, геологов, владельцев бизнеса, геодезистов и инженеров-геотехников.

Оседание вызвано как природными явлениями, так и условиями, созданными человеком. Связанные с человеком процессы, которые могут привести к оседанию, включают добычу полезных ископаемых, удаление природного газа и чрезмерное использование грунтовых вод. Природные процессы, которые вызывают оседание, включают, среди прочего, землетрясения, движение подземных водохранилищ, эрозию и уплотнение почвы. Последствия проседания можно наблюдать на больших территориях, таких как штат или целая провинция, или на небольших участках, таких как угол вашего огорода.

Растворение известняка

Оседание очень распространено в областях, которые образованы растворимыми породами, такими как гипс и известняк. Эти местности называют карстовыми. Указанные породы растворяются, оставляя пустоты. Крыши к этим пустотам со временем ослабевают и рушатся. Чтобы заполнить левое пространство, камни или земля поверх пустотных крыш также упадут, оставляя неровную поверхность земли из-за смещения. Оседание путем растворения приводит к образованию провалов.

Добыча

Методы добычи, которые требуют рытье туннелей в земле, чтобы достигнуть полезных ископаемых (подземная добыча), являются тем, что вызывает оседание. В этих методах добычи используются такие процессы, как трещиноватость, извлечение колонн, различные типы обвалов и добыча длинных стен, что вызывает обрушение поверхности сверху. Оседание, вызванное добычей полезных ископаемых, может быть предсказано с точки зрения силы и степени повреждения, за исключением случаев, когда столб разрушается или туннель вблизи поверхности падает. Это в основном происходит в очень старых шахтах. Степень проявления такого проседания только в непосредственной близости от шахт плюс очень небольшая область вокруг него.

С просадкой из-за добычи полезных ископаемых можно легко бороться, когда все заинтересованные стороны работают вместе. Это может быть достигнуто тщательным планированием процесса добычи, принятием превентивных мер в отношении предполагаемых слабых мест и ремонтом шахт после завершения добычи.

Добыча природного газа

Неразрушенное месторождение природного газа обладает давлением до 60 МПа (600 бар). Давление падает с годами, поскольку добыча продолжается. Наличие давления газа также означает, что слои почвы над газовыми пустотами хорошо поддерживаются. Давление на полях снижается из-за извлечения, а это означает, что давление, вызванное переносом несущей поверхности почвы, становится невыносимым. Если это произойдет, то проседание неизбежно.

Хорошим примером будет поле Slochterengas в Нидерландах. Добыча полезных ископаемых началась в конце 1960-х годов. С тех пор из-за снижения давления под поверхностью земли уровень поверхности земли снизился на 30 см. Степень оседания была испытана на площади 250 км ².

Землетрясения

Землетрясения, как известно, вызывают оседание земной поверхности. Когда происходят землетрясения, создаются трещины, которые отмечают линии, вдоль которых двигалась кора. Эти переломы называются разломами. Оседание в результате землетрясения может быть вызвано вертикальным перемещением одной стороны разлома вниз. В зависимости от длины разлома, оседание может повлиять на очень большие площади поверхности. Оседание также может произойти из-за последствий сотрясения грунта. В результате встряхивания рыхлые частицы оседают и теряют прочность, которую они имели, удерживая частицы поверх них.

Управление геопространственной информации Японии заметило и сообщило об оседании сразу после землетрясения в Тохоку в 2011 году. Оседание 0,50 м (1,64 фута) было отмечено в северной Японии в районах, близких к побережью Тихого океана. Максимальное оседание, вызванное землетрясением в Тхоку, составило 1,2 м (3,93 фута) в сочетании с деформацией земной коры до 5,3 м (17,3 фута)

Оседание грунтовых вод

Грунтовая вода, которая является основным источником воды на Земле, хранится в контейнерах, как структуры, которые в целом похожи на очень большую губку. Поскольку люди продолжают использовать воду из этих резервуаров, дождевая вода заменяет использованный бит. Если вода используется слишком быстро по сравнению со скоростью замещения дождем, то земля над резервуаром может разрушиться, чтобы заполнить пространство, оставленное водой.

Другой способствующий фактор – занятие низменностей и прибрежных равнин, которые нуждаются в дренаже перед жильем. Осушение почв подвергает почвенные компоненты окислению и разложению в результате. Разложившееся органическое вещество становится очень слабым и не может удерживать вес, что приводит к оседанию.

Кроме того, эти осушенные почвы уплотняются за счет силы, вызванной собственным эффективным напряжением. По мере того как вода сливается из почвы, все больше частиц почвы уплотняются вместе из-за эффективного напряжения.

Этот вид оседания можно контролировать, если учитывать такие факторы, как оптимизация урожая. Жители низинных, заболоченных мест или прибрежных районов также должны регулироваться соответствующими органами.

Сбои и провалы, вызванные складками

Складки – это неровности в породах, возникающие из-за сил сжатия, а разломы – это трещины, возникающие в породах из-за противодействующего напряжения. Геологическое определение разломов – это разрушение или разрыв в объеме земной породы, на котором произошло огромное смещение, вызванное движением горной массы. Когда в ядре земли возникают различные напряжения, это давление либо компенсируется возникновением разломов, либо образованием туннелей, которые обеспечивают движение мантии горячей жидкости.

Существуют различные типы неисправностей, а именно: нормальные, обратные и скользящие неисправности. Разница в том, что тип неисправности будет определять направление смещения земли. Известно, что нормальные разломы смещают одну сторону скалы вверх, а другую – вниз. На поверхности земли видно, что раскол земли над трещинами расколется в двух направлениях.

Ошибки и складки развиваются на протяжении тысячелетий, а это означает, что такого рода проседание может даже не наблюдаться в течение жизни поколения.

Изостатическое погружение

Поверхность Земли плавает в астеносфере, уравновешивая массу под своей поверхностью и собственную плотность с плотностью астеносферы. Если масса добавляется на поверхность коры, она в астеносфере опускается до некоторого уровня, чтобы сохранить изостатический баланс. Массовое добавление в земную кору обусловлено процессом осаждения, при котором на суше добавляются камни, отложения и почвы.

Противоположность изостатического оседания происходит, когда масса уменьшается от земной коры. Этот процесс, называемый изостатическим отскоком, происходит, когда поверхность коры восстанавливается до своего нормального состояния изостазии. Процесс происходит в течение тысяч лет, так что если бы мы увидели результаты сегодня, это означало бы, что процесс начался более века назад.

Изостатический отскок вызван такими явлениями, как таяние ледяных щитов или высыхание водных масс.

Озеро Бонневиле является прекрасным примером изостатического отскока. Количество воды, которое когда-то удерживал океан, привело к тому, что озеро опустилось почти на 200 футов (61 м) ниже уровня моря. Это естественный балансирующий эффект для поддержания равновесия. Когда вода высохла, поверхность отскочила, то есть середина озера на 200 футов (61 м) выше прежних берегов озера

Сезонные эффекты

Глина встречается практически во всех видах почв в большинстве мест. Известно, что глина является очень спорным типом почвы. Из-за малых размеров частиц они сильно зависят от содержания влаги в почве. Из-за смены сезонов, когда жарко и сухо, вода испаряется из частиц почвы, что приводит к уменьшению объема массы почвы. Это тогда приводит к понижению поверхности почвы. Любые здания, которые построены на почве, подвержены сезонному разрушению лица до основания. Наличие сужающихся трещин на зданиях в большинстве случаев является результатом сезонного высыхания.

Растительность и деревья также могут привести к обратному оседанию, процессу, называемому набуханием или вздымающимся грунтом.

Как измерить оседание

Национальное управление океанических и атмосферных исследований (NOAA) разработало способ измерения оседания путем использования Глобальной системы определения местоположения (GPS). По этой конкретной причине в НОАА имеется орган, который называется Национальная геодезическая служба, и который создал высокочувствительные сети GPS, которые отслеживают уровни поверхности в разных местах. Эти сети GPS называются постоянно действующей эталонной станцией (CORS). В некоторых районах нет CORS, и в таких случаях для отслеживания оседания может использоваться технология, которая работает со спутником, называемым InSAR (интерферометрический радар с синтезированной апертурой). Датчики грунтовых вод также являются точным методом измерения и отслеживания высоты поверхности земли.

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *