14.2. Суффозионные явления

Процесс механического выноса частиц из толщ грунтов называют суффозией. В результате суффозии возникают подземные пустоты, воронки, происходит оседание поверхности за счет доуплотнения грунтов. Водонасыщенные грунты, подверженные суффозии, дают возможность выноса отдельных частиц. Эта возможность определяется их размерами, минералогическим составом, скоростью фильтрации движущейся воды, величиной гидродинамического давления и размерами пор грунтов. Наибольшего развития процесс достигает при условии, что основная масса породы состоит из резко различных по размеру фракций. В песчаных породах отношение размера частиц к размеру пор равно 2,5 . Для того, чтобы мелкие частицы могли свободно перемещаться в порах, размер пор должен быть больше размера движущейся частицы ~ в 8 раз.

Наличие в породе частиц других размеров затрудняет вынос частиц диаметра d . Для перемещения частиц сила движущейся вода должна преодолеть силу тяжести этих частиц. Гидродинамическая сила равна градиенту фильтрации, умноженному на удельную силу тяжести воды.

В природных условиях такие возможности достигаются на берегах рек и водохранилищ при быстром падении уровня воды.

Суффозионный вынос частиц приводит к оседанию поверхности, образованию провалов, воронок, оползней. Суффозия приводит к нарушению нормальной работы дренажей, фильтров, водозаборных сооружений за счет вымывания мелких частиц, что приводит к резкому снижению водопроницаемости.

Для борьбы с суффозией следует применять все известные методы по прекращению движения воды через размываемый массив. Возможен тампонаж породы, устройство дренажа, обратных фильтров.