Төбелердегі топырақ пен тастың баяу сырғуы – creep. Ұзын мерзімді қысым, гравитация, су және үйкеліс осы процеске әсер етеді. Геологиялық құбылыс туралы біліңіз.
Ағылшыншамен салыстырыңыз: абзацты басыңыз — түпнұсқа терезеде ашылады. Абзац астындағы EN түймесі оны мәтін ішінде көрсетеді.
Мазмұны
Кіріспе
Тау жынысы мен топырақтың көлбеу беткейден төмен қарай баяу жылжуы.
Slow, downward progression of rock and soil down a low grade slope
Беткей жылжуы, сондай-ақ топырақ жылжуы немесе жай ғана жылжу деп те аталады, бұл тау жынысы мен топырақтың көлбеу беткейден төмен қарай баяу жылжуымен сипатталатын жылжу түрі. Сонымен қатар, ол ұзақ мерзімді қысым мен кернеудің нәтижесінде мұндай материалдардың баяу деформациясына да қатысты болуы мүмкін. Жылжу бақылаушыға үздіріссіз сияқты көрінеді, бірақ ол гравитация күшінің әсерінен туындаған көптеген ұсақ, жеке қозғалыстардың жиынтығы болып табылады. Ұстау, гравитацияға қарсы тұрудың басты күші, материалдың бір бөлігі екіншісінің үстінен сырғалғанда, екеуі арасында механикалық кедергі тудырады, ол заттарды (немесе беткейлерді) орнында ұстап тұруға көмектеседі. Көлбеудің бұрышы артқан сайын, беткейге перпендикуляр гравитациялық күш азаяды, бұл материал арасындағы үйкелістің төмендеуіне және беткейдің сырғуына әкелуі мүмкін.
Downhill creep, also known as soil creep or commonly just creep, is a type of creep characterized by the slow, downward progression of rock and soil down a low grade slope; it can also refer to slow deformation of such materials as a result of prolonged pressure and stress. Creep may appear to an observer to be continuous, but it really is the sum of numerous minute, discrete movements of slope material caused by the force of gravity. Friction, being the primary force to resist gravity, is produced when one body of material slides past another offering a mechanical resistance between the two which acts to hold objects (or slopes) in place. As slope on a hill increases, the gravitational force that is perpendicular to the slope decreases and results in less friction between the material that could cause the slope to slide.
Шолу
Топырақтың деформациясы мен қозғалысын талқылауда су өте маңызды фактор болып табылады. Мысалы, құм сарайы тек ылғалды құмнан жасалса ғана тұра алады. Су құмның біріктірілуін қамтамасыз етеді, ол құм бөлшектерін біріктіреді. Алайда, құм сарайына су құю оны жояды. Себебі, судың артық болуы түйіршіктер арасындағы кеңістіктерді сумен толтырып, бөлшектер арасында сырғанау жазықтығын жасайды және олардың бірігіп тұруын қамтамасыз етпей, сырғанап түсуіне себеп болады. Бұл тау беткейлері мен жыртқыштарға да қатысты. Судың болуы тау беткейінің орнықты болуына және оның бірігуіне көмектеседі, бірақ өте ылғалды ортада немесе мол жауын-шашын кезінде немесе одан кейін, дәндер арасындағы кеңістіктер сумен толып, жердің сырғанау жазықтығы бойынша жылжуына әкелуі мүмкін. Жыртқыштар да сумен қаныққан балшық сияқты материалдардың кеңеюінен туындауы мүмкін. Балшық суға толып, кеңейеді, ал кепкеннен кейін жиырылады. Кеңею кезеңі төмен қарай итеруге, ал жиырылу – жаңа орнында бекінуге әкеледі. Топырақ үстіндегі заттар осы жылжумен бірге төмен қарай жылжиды. Мұны шіркеулердегі зираттарда көруге болады, онда ескі обатастар көбінесе бұрыштандырылып, бастапқы орналасқан жерінен бірнеше метр қашықтықта тұрады. Өсімдіктер беткейдің тұрақтылығына және жыртқыштарға да әсер етеді. Тау беткейінде көп өсімдік болса, олардың тамырлары бір-бірімен байланысқан желі құрады, бұл топырақты нығайтады. Олар сондай-ақ, топырақтағы артық суды сіңіріп алып, беткейдің тұрақты болуына көмектеседі. Дегенмен, олар беткейдің салмағын арттырады, гравитацияға одан да күшті итеру күшіне мүмкіндік береді. Бірақ, жалпы алғанда, өсімдіксіз беткейлерде жылжу қаупі жоғары. Жобалау кезінде инженерлер құрылыс негіздерін бұзуға жол бермеу үшін төмен қарай жыртқыштардан сақтануы керек. Осыған орай, қазықтар беткейдің материалдарына жеткілікті тереңдікке орнатылады.
Water is a very important factor when discussing soil deformation and movement. For instance, a sandcastle will only stand up when it is made with damp sand. The water offers cohesion to the sand which binds the sand particles together. However, pouring water over the sandcastle destroys it. This is because the presence of too much water fills the pores between the grains with water creating a slip plane between the particles and offering no cohesion causing them to slip and slide away. This holds for hillsides and creeps as well. The presence of water may help the hillside stay put and give it cohesion, but in a very wet environment or during or after a large amount of precipitation the pores between the grains can become saturated with water and cause the ground to slide along the slip plane it creates. Creep can also be caused by the expansion of materials such as clay when they are exposed to water. Clay expands when wet, then contracts after drying. The expansion portion pushes downhill, then the contraction results in consolidation at the new offset. Objects resting on top of the soil are carried by it as it descends the slope. This can be seen in churchyards, where older headstones are often situated at an angle and several meters away from where they were originally erected. Vegetation plays a role in slope stability and creep. When a hillside contains much flora their roots create an interlocking network that can strengthen unconsolidated material. They also aid in absorbing the excess water in the soil to help keep the slope stable. However, they do add to the weight of the slope giving gravity that much more of a driving force to act on in pushing the slope downward. In general, though, slopes without vegetation have a greater chance of movement. Design engineers sometimes need to guard against downhill creep during their planning to prevent building foundations from being undermined. Pilings are planted sufficiently deep into the surface material to guard against this action taking place.
Реголит диффузиясын модельдеу
Шамалыдан орташа көлбеуге дейінгі беткейлер үшін, диффузиялық шөгінді ағыны сызықтық түрде модельделеді (Culling, 1960; McKean et al., 1993),
For shallow to moderate slopes, diffusional sediment flux is modeled linearly as (Culling, 1960; McKean et al., 1993)
мұнда диффузия тұрақтысы, ал көлбеулік. Тік көлбеулер үшін диффузиялық шөгінді ағынын көлбеулікке байланысты сызықтық емес функция ретінде модельдеу орындырақ.
where is the diffusion constant, and is slope. For steep slopes, diffusional sediment flux is more appropriately modeled as a non linear function of slope