Быстрая глина - Quick clay

Быстрая глина, также известный как Леда глина и Шампленская морская глина в Канада, является одним из нескольких явно чувствительных ледниково-морские глины найдены в Канаде, Норвегии, России, Швеции, Финляндии, США и других местах по всему миру. Глина настолько нестабильна, что, когда масса быстрой глины подвергается достаточному напряжению, поведение материала может резко ухудшиться. изменять от материала в виде частиц до материала в виде водянистой жидкости.

Быстрая глина имеет восстановленную прочность, которая намного меньше, чем ее прочность при первоначальной загрузке. Это вызвано очень нестабильной структурой частиц глины.

Быстроразъемная глина обычно изначально откладывается в морской среде. В этой среде положительный заряд катионы (Такие как Na+ ) был способен связывать частицы глины с отрицательным поверхностным зарядом (обычно силикаты ТАКн-
п) путем балансировки заряда в двойном слое. Когда глина поднялась и больше не подвергалась воздействию соленой воды, дождевая вода проникла в эти глины и вымыла соли, которые позволили этим частицам глины оставаться в стабильной структуре.

При напряжении сдвига отсутствие уравновешивающего заряда солей в быстрой глине приводит к отталкиванию частиц глины и переориентации частиц глины в структуру, которая является чрезвычайно слабой и нестабильной. Быстрая глина быстро восстанавливает прочность при добавлении соли, что позволяет частицам глины образовывать комплексы друг с другом.

Быстрая глина встречается только в северных странах, например Россия, Канада, Норвегия, Швеция, и Финляндия, И в Аляска, Соединенные Штаты поскольку они были покрыты льдом во время Эпоха плейстоцена. В Канаде глина ассоциируется в первую очередь с эпохой плейстоцена. Champlain Sea, в современном Оттавская долина, то Долина Святого Лаврентия, а Река Сагеней регионы.[1]

Быстрая глина была первопричиной многих смертельных оползни. Только в Канаде с ним связано более 250 нанесенных на карту оползней. Некоторые из них древние и могли быть вызваны землетрясениями.[2]

Формирование быстрой глины

В разгар прошлого оледенения (около 20 000 лет назад) земля была «толкнута» вниз под тяжестью льда (изостатическая депрессия ). Вся измельченная порода была отложена в окружающем океане, который значительно проник в глубь суши. Рыхлое отложение ила и частиц глины в морской среде позволило необычно флокуляция иметь место. По сути, это сформировало прочно связанный скелет почвы, который был «склеен» высокоподвижными ионами морской соли.[3]

На данный момент было только образование очень сильных морская глина, который встречается по всему миру и очень стабилен, но имеет свои уникальные геотехнические проблемы. Когда ледники отступили, массив суши поднялся (послеледниковый отскок ), глина обнажилась и сформировала почвенную массу для новой растительности. Дождевая вода в этих северных странах была довольно агрессивной по отношению к этим глинам, возможно, потому, что она была более мягкой (содержала меньше кальция) или более высокое содержание ила позволяло проникать большему количеству дождевой воды и талого снега. Конечным результатом было то, что ионный «клей» глины был ослаблен, давая слабый, рыхлый скелет почвы, вмещающий значительные количества воды (высокая чувствительность при высоком содержании влаги).

Отложения быстрой глины редко располагаются непосредственно на поверхности земли, но обычно покрыты обычным слоем верхнего слоя почвы. Хотя этот верхний слой почвы может поглощать большинство обычных нагрузок, таких как нормальные осадки или умеренное землетрясение, толчки, превышающие возможности верхнего слоя почвы, такие как более сильное землетрясение, большая масса, добавленная около склона, или аномальные осадки, которые оставляют верхний слой почвы полностью пропитан, так что дополнительной воде некуда проникать кроме как в глину - может потревожить глину и инициировать процесс разжижения.

Инциденты

Поскольку слой глины обычно покрыт верхним слоем почвы, место, уязвимое для быстрого оползня глины, обычно определяется только путем тестирования почвы и редко бывает очевидным для случайного наблюдателя. Таким образом, населенные пункты и транспортные связи часто строились на глиняных месторождениях или вблизи них, что приводило к ряду заметных катастроф:

  • В 1702 году оползень уничтожил почти все следы средневекового города. Сарпсборг. Погибли 15 человек и 200 животных.
  • 19 мая 1893 г. в г. Вердаль, Норвегия, убито 116 человек и разрушено 105 ферм. Он оставил кратер диаметром в несколько километров.
  • Самый разрушительный из таких оползней, поразивших Северную Америку, произошел в 1908 году, когда оползень в замерзшую Река дю Льевр толкнул волну ледяной воды в Нотр-Дам-де-ла-Салетт, Квебек в результате чего 33 человека погибли и было разрушено 12 домов.
  • В 1955 году оползень затронул часть центра города. Николет, Квебек, в результате чего был нанесен ущерб в размере 10 миллионов долларов.[1]
  • 4 мая 1971 года 31 человек погиб, когда 40 домов были поглощены регрессивным потоком в Сен-Жан-Вианне, Квебек,[4] что привело к перемещению всего города, когда правительство объявило район непригодным для проживания из-за наличия глины Леды.
  • Опыт Сен-Жан-Вианне привел к тому, что город бросили. Лемье, Онтарио в 1991 году, после того, как исследование 1989 года показало, что он также был расположен на том же типе глины вдоль Южная река. В 1993 году эти выводы подтвердились, когда заброшенную главную улицу города поглотили 17 человек. га оползень.[5]
  • Еще один известный поток быстрой глины на Рисса, Норвегия, в 1978 году около 33 гектаров (82 акров) сельскохозяйственных угодий превратились в жидкое состояние и впали в озеро. Botn в течение нескольких часов с потерей одной жизни. Слайд Рисса был хорошо записан местными жителями, и в 1981 году о нем сняли документальный фильм.[6]
  • 11 мая 2010 г. быстрая глина унесла жизни семьи, живущей в Saint-Jude, Квебек, когда земля, на которой был построен их дом, внезапно рухнула в сторону реки Салвей. Оползень был настолько внезапным, что члены семьи погибли на месте; они смотрели хоккейный матч по телевизору.[7] Слайд разрушил часть сельской дороги, на восстановление которой потребовался год.[8]
  • 2 февраля 2015 г. в результате оползня обрушился столб на Мост Скеггестад. Оползень был вызван поблизости земляные работы.
  • 3 июня 2020 года восемь зданий снесло в море оползень в г. Kråkneset в Альта муниципалитет в Норвегия. Оползень заснял житель города. Жертв нет, собаку спасли с моря.[9]

Эти оползни регрессивный, что означает, что они обычно начинаются с воды, и продвигаются вверх с медленной скоростью ходьбы, хотя особенно глубокие пласты быстрой глины на наклонных участках могут разрушаться намного быстрее или в очень большие куски, которые могут скользить с большой скоростью из-за жидкой природы нарушенной глины. Известно, что они проникают на километры вглубь суши и поглощают все на своем пути.[1]

В наше время районы, на которых имеются месторождения быстрой глины, обычно проверяются до начала какого-либо крупного человеческого развития. Не всегда возможно полностью избежать строительства на участке быстрой глины, хотя современные инженерные технологии нашли технические меры предосторожности, которые могут быть приняты для снижения риска бедствия. Например, когда Онтарио с Шоссе 416 пришлось пройти через месторождение быстрой глины возле Непиан, более легкие наполнители, такие как полистирол были использованы для дорожного полотна, вертикальные дренажный фитиль были вставлены по маршруту и грунтовые воды Под магистралью были построены отрезные стены, чтобы ограничить проникновение воды в глину.[10]

Рекомендации

  1. ^ а б c Перро, Ле (13 мая 2010 г.). «Жители ищут утешения после смертельного оползня». Глобус и почта. Монреаль. В архиве из оригинала 15 мая 2010 г.. Получено 2016-07-21.
  2. ^ «Оползни». Географический пейзаж Оттава-Гатино. Природные ресурсы Канады. 7 марта 2005 г. Архивировано с оригинал 24 октября 2005 г.. Получено 2016-07-21.
  3. ^ Ранка, Карин; Андерссон-Скёльд, Ивонн; Хюльтен, Карина; Ларссон, Рольф; Леру, Вирджиния; Далин, Торлейф (2004). «Быстрая глина в Швеции» (PDF). Отчет № 65. Шведский геотехнический институт. Архивировано из оригинал (PDF) 4 апреля 2005 г.. Получено 20 апреля 2005.
  4. ^ Валлечинский, Давид; Уоллес, Ирвинг (1981). «Оползень в Сен-Жан-Вианне, Канада, 1971 год». Trivia-Library.com. В архиве из оригинала 8 июля 2008 г.. Получено 27 января 2008.
  5. ^ «Лемье, Оттава - Долина города-призрака». Canadian Geographic Magazine. Октябрь 2005 г. Архивировано с оригинал 10 июля 2010 г.. Получено 22 сентября 2007.
  6. ^ BFI | База данных кино и телевидения | Оползень RISSA (1981)
  7. ^ «Семья погибла в подвале после того, как провал в грунте съел дом». CNN, 12 мая 2010 г.
  8. ^ Статья, TVA, 13 июля 2011 г.
  9. ^ Восемь зданий снесло в море оползни в Альте
  10. ^ «Покорение глины Леды» В архиве 3 октября 2006 г. Wayback Machine, Министерство транспорта Онтарио.

внешняя ссылка

  • Рисса оползень, Вашингтонского университета: краткий синопсис со ссылкой на видеоклипы