Оползни профилактика: 18. Явления на склонах. Оползни. Внешние признаки оползня. Причины образования оползня. Меры борьбы с оползнями? – какие предпринимаются меры по предотвращения оползней

Прогнозирование оползней причины и решения


Подборка по базе: Кипнис М. Драмотерапия. Театр как инструмент решения конфликтов , Примеры решения задач.pdf, Стратегическое планирование и прогнозирование социально-экономие, Башмаков М.И. Алгебра и начала анализа_ задачи и решения (2004)., Примеры решения задач для самостоятельной подготовки студент.doc, Реферат Социальное проектирование и прогнозирование.docx, Чечет. Воспитание детей и молодежи проблемы и пути решения (в с, Государственный долг сущность, причины образования, методы управ, IT решения.docx, Башмаков М.И. Алгебра и начала анализа_ задачи и решения (2004)..

Федеральное государственное бюджетное образовательное

учреждение высшего образования

«Саратовский государственный технический университет

имени Гагарина Ю.А.»
Физико-технический институт
Кафедра «Природная и техносферная безопасность»
Реферат на тему:

«Прогнозирование оползней: причины и решения»

Выполнил:

студент группы бТХНБ-31

Грачев А.Л.

Проверил:

к.ф.- м.н.,

доцент кафедры ПМиСА

Федорова О.С.

Саратов 2018

Содержание

Введение

Цель работы состоит в ознакомлении с сущностью этого явления, в выявлении причин его возникновения, в установлении экологических последствий и влияний на хозяйственную деятельность человека, а также возможные меры борьбы или управления данным явлением.

Оползни, т.е. крупное смещение земляных масс, связано с деятельностью подземных и поверхностных вод и другими факторами. Они развиваются на крутых береговых склонах оврагов, долин рек, озер и морей.

Поскольку оползни не только изменяют форму рельефа, но и наносят непоправимый вред народному хозяйству и жизнедеятельности человека, они нуждаются в более глубоком изучении, для устранения негативных последствий.


  1. Общие сведения

Оползнями называют скользящее смещение масс горных пород вниз по склону под влиянием силы тяжести. Импульсом к началу такого смещения обычно служит выпадение необычно обильных дождей или быстрое таяние снежного покрова, вызывающее избыточное поступление воды в водопроницаемые толщи, а также сейсмические толчки.

В горах оползневые процессы происходят при переувлажнении рыхлых отложений, залегающих на крутых склонах. На равнинах образование оползней обусловлено наличием глинистых водоупорных слоев, располагающихся наклонно в стороны речной долины, глубокого оврага или к крутому берегу моря. Такое залегание пород создает механически неравновесные условия для грунтовых масс, находящихся над водоупорным слоем. Поверхность этого слоя при избыточном увлажнении становится скользкой, прочность сцепления водоупорной поверхности и вышезалегающей грунтовой толщи ослабевает и в тот момент, когда сила сцепления водоносного слоя с залегающей выше толщей становится меньше силы тяжести этой толщи, начинается скольжение отдельных блоков грунта по наклонной поверхности водоупора.

Крупные оползни с глубоким смещением горных пород вызывают значительные изменения в очертаниях береговых склонов и придают им особые формы. Простейший случай оползневого склона представлен на рисунке 1. Пунктиром указано первоначальное положение крутого берегового склона. После оползня он принял совсем иную форму, представленную сплошной линией. Во всяком оползневом склоне можно выделить отдельные основные элементы.

http://ok-t.ru/studopedia/baza4/502749613632.files/image041.jpg

Рис. 1. Схема оползневого склона

1- первоначальное положение склона, 2- ненарушенный склон, 3- оползневое тело, 4 - поверхность скольжения, 5- тыловой шов, 6 - надоползневой уступ, 7 - подошва оползня, 8- источник

Поверхность скольжения часто имеет на себе следы полировки или штриховки, вызванные трением пород друг о друга при сползании. Такую полировку часто называют зеркалами скольжения. Сместившиеся горные породы, располагающиеся в нижней части склона, называются оползневыми накоплениями, или оползневым телом. Верхняя, более крутая часть склона, расположенная выше оползневого тела, называется надоползневым уступом. Оползневое тело в поперечном разрезе обычно выражено в виде террасовидной ступени, часто запрокинутой в сторону ненарушенной оставшейся части склона и называемой оползневой террасой. Поверхность такой террасы чаще всего неправильно бугристая, иногда же более или менее выровнена. Место сопряжения оползневого тела с надоползневым уступом, выраженное иногда понижением в рельефе, называется тыловым швом оползня. Она может располагаться на различных уровнях в зависимости от состава горных пород, слагающих склон, и характера оползневых смещений. В большинстве случаев она находится у подошвы склона, иногда выше его, но местами опускается значительно ниже, уходя даже под уровень воды реки или моря.

Часто оползневое тело представляет собой серию блоков, соскользнувших вниз под влиянием собственного веса.
http://ok-t.ru/studopedia/baza4/502749613632.files/image043.gif

Рис. 2. Схема сложного оползня (по Е.В. Шанцеру)

Дл - деляпсивная часть оползня; Дт - детрузивная часть оползня; Бв - бугор выпирания; Обт - оползневые брекчии трения; Обо - отложенные оползневые брекчии оползня поточного типа; I- крупноблоковые оползни первой стадии; II- малые блоковые оползни второй стадии; III- поточный оползень третьей стадии.

При этом в блоках сохраняется последовательность слоев и только наблюдается их запрокидывание в сторону ненарушенной части склона. Это по А. П. Павлову, деляпсивная часть оползня, происшедшая под действием силы тяжести горных пород (лат. delapsus – падение, скольжение). В нижней части такого оползня сместившиеся породы сильно раздроблены и перемяты под напором вышележащих блоков. Это детрузивная часть оползня, возникшая вследствие толкания оторвавшихся сверху блоков (лат. detrusio - сталкивание). Иногда давление оползневых масс настолько значительно, что перед ними возникают бугры выпирания пород, слагающих основание склона. В таких крупных оползнях вдоль поверхностей скольжения образуются оползневые брекчии трения. В ряде оползневых районов наблюдаются сложные оползни, состоящие из многих отдельных блоков. В таких сложных оползнях обычно сочетаются деляпсивный (в верхней части склона) и детрузивный (в нижней части склона) типы смещений.

Крупные оползневые смещения образуют огромные цирки, или вернее полуцирки, глубоко выдающиеся в берег. Они чередуются с более устойчивыми участками склона, представляющими собой как бы мысы, называемые межоползневыми гребнями.

Динамика оползневых процессов характеризуется определенными закономерностями их развития во времени. Прежде всего, следует различать оползни древние и современные. В соответствии с этим И. В. Поповым была предложена принципиальная схема общих закономерностей динамики развития оползней.

Если природные условия благоприятны и создается ситуация для реализации сдвигающих и скалывающих усилий, начинается подготовка к нарушению равновесия масс горных пород. В это время могут происходить разные явления: увеличение выветренности горных пород, изменение их влажности и физического состояния, снижение их прочности, изменение крутизны склона, пластические деформации (ползучесть), в том числе явления глубинной ползучести в горных породах.

Кинетика потери устойчивости склона с учетом ползучести изучена Г. Н, Тер-Степаняном. Ползучесть – это медленная деформация пород без образования поверхности скольжения, происходящая при напряжениях значительно меньших, чем временное сопротивление сдвигу. В зависимости от величины напряжения возможны три формы протекания деформации: 1-возрастание деформации останавливается в некоторый момент времени t1, достигнув постоянной величины; 2-возрастая вначале быстро, далее с момента t2 деформация начинает протекать с постоянной скоростью; 3-в некоторый момент t3 деформация переходит в срез.

Породы склона в зависимости от напряжений, испытываемых ими в разных точках, могут находиться в разных фазах деформации: 1-стабилизации, 2-ползучести, 3-среза.


  1. Причины возникновения

Для образования оползней на склонах необходимы следующие факторы: наличие водного слоя и его наклона в сторону склона, наличие водоносного горизонта и подземных вод.

Движение толщи может быть вызвано разными причинами: землетрясением, сильным дождем, увеличившим ее вес, подмывом склона рекой или морем и неосторожным срезанием его человеком.

Исследования оползневых районов показали, что оползни представляют собой сложный процесс, протекающий под влиянием комплекса факторов, в числе которых находятся и подземные воды. К таким факторам относятся:


  1. Интенсивный подмыв берега рекой или абразия морем (разрушение действием прибоя) в ряде случаев являются одной из главных причин возникновения оползней в Поволжье, на Черноморском побережье Кавказа и в других районах. При подмыве берега рекой или абразии морем увеличивается крутизна склона и его напряженное состояние, что в конце концов приводит к нарушению равновесия земляных масс и их оползанию.

  2. Влияние атмосферных осадков сказывается на устойчивости земляных масс. Так, например, отмечается, что оползни в овражной сети Южного побережья Кавказа происходят преимущественно в конце дождливого периода (февраль - март), когда наблюдается максимальное насыщение грунтов водой. В целом важное значение имеет степень обводненности пород как метеорными, так и подземными водами.

  3. Изменение консистенции (состояния) глинистых пород склона в результате воздействия подземных или поверхностных вод и процессов выветривания. При условии обнажения глины в береговом склоне она подвергается воздействию различных внешних факторов и выветривается, постепенно усыхает, растрескивается. Особенно этому помогает периодическое воздействие воды, при котором попеременные увлажнение и высыхание могут совсем нарушить ее монолитность. При насыщении водой такая разрушенная глина приобретает пластическое или текучее состояние и начинает сползать по склону, увлекая за собой и другие породы.

  4. Образованию оползней способствуют процессы суффозии (от лат. suffosio – подкапывание, подмывание), заключающиеся в выносе фильтрующимися водами сквозь водопроницаемые отложения мелких обломочных частиц, вследствие чего эти отложения становятся менее плотными, а наклонно залегающие над ними грунтовые массы начинают сползать вниз по склону. В условиях выровненной поверхности суффозия приводит к проседанию грунта и образованию неглубоких замкнутых депрессий рельефа. Такие формы рельефа, часто встречающиеся в степной зоне на площади залегания лессов и лессовидных отложений, известны под названием степных блюдец, просадочных западин и т.п.

  5. Гидродинамическое давление, создаваемое подземными водами близ выхода на поверхность склона. Особенно это проявляется при наличии гидравлической связи подземных вод с рекой. В этом случае в моменты половодий речные воды питают подземные, вследствие чего их уровень также поднимается. Спад полых вод в реке происходит сравнительно быстро, а понижение уровня подземных вод в склоне относительно медленно. Получается как бы разрыв между уровнями подземных и речных вод, чем и создается дополнительное гидродинамическое давление в склоне. В результате может произойти выдавливание присклоновой части водоносного слоя, а вслед ним оползание горных пород, расположенных выше. В связи с этим в ряде случаев отмечается активизация оползней после паводков.

  6. Условия залегания горных пород, слагающих склон, или, иначе, структурные особенности. К ним относятся: падение пород в сторону реки или моря особенно если среди них есть слои глин и водоносные горизонты на них; наличие тектонических и других трещин падающих в том же направлении; значительная степень выветривания пород.

  7. Неосторожная деятельность человека, которая иногда приводит к нарушению устойчивости склона. Это может быть связано: с искусственной подрезкой склонов, с разрушениями пляжей (как это иногда имело место при строительстве морских портовых сооружений без учета естественных условий формирования пляжей и направления движения наносов), с дополнительной нагрузкой на склон, с неуемной вырубкой леса.

  1. Образование оползней

В образовании оползней выделяют четыре стадии (по Е. П. Емельяновой):

  1. Стадия подготовки оползня, во время которой уменьшается коэффициент устойчивости склона и нарастает деформация пород, предшествуя их разрушению.

  2. Стадия основного смещения оползня, во время которой вслед за разрушением пород вдоль поверхности скольжения происходит за сравнительно короткий срок большая часть оползневого смещения.

  3. Стадия вторичных смещений – период, в который в теле оползня смещаются породы, не пришедшие во второй стадии в устойчивое состояние.

  4. Стадия устойчивости (стабилизации) – горные породы не испытывают деформаций, коэффициент устойчивости склона постоянный или возрастает.

Продолжительность первых трех стадий различна. Наиболее длительна первая из них, хотя и последующие могут протекать десятилетия. Последняя стадия может быть прервана при подрезке склона, землетрясениях и т.д.

Скорость движения оползней изменяется от долей миллиметра в сутки до нескольких десятков метров в час.

Размеры оползней значительны. Так оползень на реке Зеравшан (Таджикистан), произошедший 24 апреля 1964 года, по объему сместившихся пород составляет более 20 млн.м3. Он перекрыл реку и образовал насыпную плотину высотой 150 м. Причиной явилось обилие атмосферной воды, проникновение по трещинам, снижение сцепления рыхлых отложений, снижение сцепления рыхлых пород с плотными, и они сдвинулись.

Весьма типичен оползень на берегу моря у Лайм-Риджис в Англии. Берег сложен здесь из белого мела, песчаников с кремнями и рыхлого песка меловой системы, подстилаемых юрской глиной, которая водонепроницаема. Пласты наклонены к морю, и грунтовая вода стекает по глине, образуя многочисленные ключи и создавая условия для сползания вышележащей толщи. После дождливой погоды 1839 года, напитавшей водой эти толщи и тем самым увеличившей их вес, 24 декабря весь берег пришел в движение, разбился на громадные глыбы, разделенные расселинами и оврагами, и пополз к морю. Давлением масс выдвинуло со дна моря гребень длиной в километр и высотой в 12 метров, состоявший из оторванных глыб, покрытый морскими водорослями, раковинами, морскими звездами и пр. и образующий теперь ряд утесов.

Возле Одессы берег моря состоит сверху из третичных глин, подстилаемых известняком, который покоится на синей глине; по последней грунтовые воды стекают к морю и вызывают периодические оползни. Крупные глыбы отрываются от берега, ползут, опрокидываются; все побережье разбито расселинами и оврагами, а со дна моря выдавливаются отмели. Размеры оползней увеличились с тех пор, как здесь стали добывать известняк для городских построек и обширные каменоломни дали доступ атмосферным осадкам к нижней глине.

Южный берег Крыма страдает от оползней почти на всем протяжении. Здесь на поверхности сильно складчатых сланцев и песчаников триаса и нижней юры лежит мощный слой грубого делювия, образующегося от разрушения и обвалов вышележащих мощных известняков верхней юры, слагающих обрывы Яйлы. В этот делювий проникают атмосферные осадки и источники Яйлы, и он сползает по крутым откосам сланцев вместе со зданиями и садами, рассекается трещинами, разрушает дома. Берег Черного моря от Туапсе до Сухуми также неустойчив; ближайшей причиной оползней часто являются подмыв берега прибоем и срезание его при проведении железной дороги и шоссе.

Правый берег Волги в разных местах – в Ульяновске, Вольске, Саратове, Сызрани, Батраках и др. – часто сползает, потому что он состоит из водонепроницаемых и водоносных слоев и наклонен к реке.


  1. Классификация

Существует большое количество различных классификаций оползней. Они обычно делятся на три группы – общие, частные и региональные классификации. Общие классификации учитывают особенности оползневого процесса по комплексу признаков. Частные классификации основаны на выделении более существенных факторов, способствующих оползанию. Общие и частные классификации используются для определения применимости различных методов расчета устойчивости склонов и выбора противооползневых мероприятий. Региональные классификации составляются для районов широкого развития оползней.

Из общих классификаций следует отметить классификации А. П. Павлова (1903), Ф.П. Саверенского (1934), Т.С. Золоторева (1963).

По структуре оползневого склона и положению поверхности скольжения, по Ф. П. Саваренскому, различают следующие оползни: в однородных неслоистых породах с криволинейной поверхностью скольжения; оползни, у которых поверхность смещения предопределена геологическим строение; оползни, поверхность скольжения которых пересекает пласты различных пород.

Из частных классификаций следует отметить классификацию Е. П. Емильяновой (1959), где главным фактором являются подземные воды. При региональных классификациях выделяют оползни, приуроченные к определенным стратиграфическим горизонтам и склонам разного генезиса (оползни третичные, абразионные и др.)

В классификации более высокого, например, в классификации склоновых движений по типу пород уровня приведены шесть типов оползней.

Оползни по наслоению относятся к склоновым движениям скальных и полускальных горных пород, которые имеют высокую прочность в образце, малую изменчивость прочности при длительных, кратковременных и ударных нагрузках, сильное влияние трещиноватости и тектонических нарушений на прочность массива, не набухают. Этот вид оползня проявляется в медленном смещении масс по поверхности. Они возникают, когда залегание поверхностей пологое, по которым сцепление незначительно.

Оползни-надвиги происходят в глинистых породах, которые характеризуются низкой прочностью в образце, большой разностью прочности при ударных кратковременных и длительных нагрузках, набуханием. Происходит умеренное и медленное движение. Поверхность скольжения проходит в нижней части по контактам между слоями, а вверху пересекая их.

К этой же категории относятся контактные оползни и оползни однородных пород. Первые наблюдаются в виде смещения по контактным слоям и характеризуются наличием подрезанных снизу контактов между слоями, а вторые представлены циклическим оползанием и крутым уклоном суглинков.

Оползни-потоки характерны циклическим оползанием и разжижением и проявлением в пылеватых породах, имеющих тиксотропные свойства (тиксотропное разжижение и размокание). Возникают при насыщении водой до влажности выше предела текучести. Сюда же можно отнести и фильтрационные оползни, являющие собой циклическое обрушение песчано-глинистых пород над песчаной оплывиной, когда фильтрующий и оплывающий слои ниже слоя глинистых пород.


  1. Прогнозирование

Прогноз оползневых явлений в зависимости от стадии инженерно-геологических изысканий может быть качественным и количественным.

Качественная оценка устойчивости откосов основывается на изучении, описании и анализе инженерно-геологических условий склонов, их высоты и крутизны, особенностей рельефа, условий залегания горных пород, их состава, физического состояния и свойств; обводненности, сопутствующих геологических процессов и явлений.

Все это позволяет дать оценку устойчивости склона в описательной форме: образование оползня неизбежно, возможно, сомнительно, нет оснований ожидать возникновения оползня.

Количественные прогнозы основываются на строгих, конкретных методах – моделирования и расчетов.

Обычно предвестником оползневых смещений служит появление одной или нескольких трещин, расположенных ваше берегового склона. Эти трещины срыва постепенно расширяются, и отчленяющаяся часть склона начинает оползать вниз. Помимо форм рельефа, создаваемых оползневыми процессами, хорошим показателем являются неправильно ориентированные деревья на поверхности оползневого тела. Они в процессе смещения выводятся из своего вертикального положения, приобретают на отдельных участках различный наклон, искривляются, а местами расщепляются, как это наблюдалось в парке Фили (Москва), на Южном берегу Крыма и в других местах.

Оползни могут повторяться на одном и том же участке неоднократно из года в год. Сползшие массы, если они не уносятся с подножия склона речными водами или морскими волнами, могут препятствовать дальнейшему развитию оползня. Деревья на оползневых склонах приобретают наклон и образуют так называемый «пьяный лес».

Для оценки возможности возникновения оползня пользуются коэффициентом устойчивости склона, который показывает соотношение сил сопротивления оползневому смещению и активных сдвигающих сил. В различных условиях он равен:


  • при плоской поверхности скольжения – отношению сумм проекций вышеуказанных сил на плоскость скольжения;

  • при круглоцилиндрической поверхности скольжения – отношению сумм моментов соответствующих сил относительно оси вращения;

  • при любом виде поверхности смещения – отношению суммарной прочности пород вдоль этой поверхности (на сдвиг) к сумме касательных сил вдоль той же поверхности.

Оползни возможны, когда коэффициент устойчивости склона (переменный во времени в зависимости от различных факторов), уменьшаясь, становится равным единице.

Для прогноза оползней применяются расчетные методы, основанные на определении коэффициента устойчивости склона путем сравнения напряжения в склоне с прочностью слагающих его пород, методы учета баланса земляных масс и др.

Проводятся регулярные наблюдения за оползневыми явлениями в районах, где эти процессы могут принести ущерб народному хозяйству. Наблюдения ведут по специальным реперам, установленным в теле оползня. Периодически, проверяя инструментальную съемку, следят за изменениями отметок планового положения реперов, что позволяет определить скорость движения оползней. Одновременно проводят наблюдения за режимом подземных вод в скважинах, расходами родников, влажностью пород, осадками, водоносность рек и др., следят за появлением на склонах новых трещин или изменением размеров старых.


  1. Математическое моделирование оползней

Математическое моделирование некоторого явления, в частности движения оползня, приводит к дискретизации неизвестных функций. Методы дискретизации, используемые при создании вычислительных моделей, включают в себя конечно-разностные методы, методы конечных элементов и метод, который был выбран для расчетов в данной работе – метод частиц. Термин «модели частиц» является общим для класса вычислительных моделей, в которых дискретное описание физических явлений включает использование взаимодействующих частиц. Каждая частица имеет набор атрибутов, таких как масса, заряд, завихренность, положение, импульс. Состояние физической системы определяется атрибутами конечного ансамбля частиц, а эволюция системы определяется законами взаимодействия этих частиц.

Разрывность решений уравнений затрудняет применение разностных схем и накладывает определенные требования для соблюдения консервативности. Поэтому метод частиц, не требующий гладкости решения, становится достаточно эффективным. Также из положительных качеств метода можно отметить возможность использования неравномерной сетки. Особенность, которая делает модели частиц привлекательными с вычислительной точки зрения, состоит в том, что ряд атрибутов частицы сохраняется, и поэтому их не надо изменять, когда вычислительная модель развивается во времени. Связь между частицами вычислительной модели и частицами физической системы в значительной степени определяется соотношениями ограниченных вычислительных ресурсов и характерных пространственных и временных масштабов физических систем.

С математической точки зрения метод основан на представлении тела совокупностью взаимодействующих частиц (материальных точек или твердых тел), описываемых законами классической механики. Неизвестная функция представляется в виде конечной суммы δ– функций Дирака:

http://ok-t.ru/studopedia/baza4/502749613632.files/image043.gif (1)

где M – число взаимодействующих частиц, δ (x) – дельта–функция Дирака – функция, позволяющая записывать пространственную плотность физических величин, приложенных к точке пространства.

Затем δ (x) аппроксимируется сглаживающим ядром W(x-y),

http://ok-t.ru/studopedia/baza4/502749613632.files/image043.gif (2)

http://ok-t.ru/studopedia/baza4/502749613632.files/image043.gif (3)
а интеграл приближается с помощью квадратурной формулы, узлами которой являются координаты частиц

http://ok-t.ru/studopedia/baza4/502749613632.files/image043.gif (4)

Выбранный метод дискретизации трансформирует уравнения модели.

Считается, что в начальный момент смещающаяся часть грунтового массива расщепляется в поток жидких частиц, распространяющихся по склону. Взаимодействие с воздухом на боковых границах пренебрежимо мало. Движение потока подвержено действию силы тяжести и силы трения, нет внешних притоков массы. Для описания движения примем систему уравнений мелкой воды в системе координат, связанной со склоном:

http://ok-t.ru/studopedia/baza4/502749613632.files/image043.gif

где x , y – горизонтальные координаты вдоль склона, t – время, u и v – усредненные горизонтальные скорости по оси x и y соответственно, h – возвышение оползневого потока относительно склона, g – ускорение свободного падения, θ– наибольший угол наклона склона к горизонтальной поверхности, θx и θy – углы наклона склона по осям x и y , Fx и Fy – составляющие за счет силы трения в проекции на оси. Для потоков, содержащих глину и камни, сила трения имеет вид:

http://ok-t.ru/studopedia/baza4/502749613632.files/image043.gif (8)

где i – x или y , δ – динамический угол трения.

Отметим, что выражение для силы трения имеет различный вид для остановившихся и находящихся в движении частей потока. Это связано с тем, что пока активная сила меньше чем ила трения, движение в остановившей части потока не может начаться.

В качестве задачи, представим результаты моделирования одной из исследованных одномерных задач движения потока по склону постоянной крутизны. Начальное распределение высот и скоростей частиц представлено на рис. 1 в системе координат, связанной со склоном. Высоты и ширины частиц представлены прямоугольниками, скорости – точками. Угол наклона равен α = 24.7. Шаг по времени – τ = 0.01.

http://ok-t.ru/studopedia/baza4/502749613632.files/image043.gif

Рисунок 1. Распределение положения (м) и скоростей (м/c) частиц с течением времени (слева направо сверху вниз): через 10, 60, 170 секунд и более чем через 160 минут

Общая картина схода оползня представлена на рис. 2.

http://ok-t.ru/studopedia/baza4/502749613632.files/image043.gif

Рис. 2. Начальное распределение положения (x), высот (м) и скоростей (м/с) частиц оползня

В начальный момент времени резко увеличиваются скорости частиц. И с течением времени увеличивается ширина частиц, уменьшаются высоты. Поток выходит на установившийся режим движения. Чтобы увидеть «закругленность» склона необходимо увеличить количество частиц начального возмущения.


  1. Меры предупреждения и борьба с оползнями

Естественные условия, способствующие оползням, например, на берегах Волги, усугубляются неосторожностью человека, срезающего нижнюю часть склона для проведения улиц, дорог к пристаням и нагружающего вышележащий склон зданиями, которые со временем обязательно разрушатся. Отсутствие канализации в городах увеличивало раньше количество воды, проникающей в водоносные слои.

Западный берег озера Байкал от истока реки Ангары до станции Култук обусловлен крупным сбросом, создавшим глубокую впадину озера. При проведении железной дороги это не было учтено; многочисленные тоннели и выемки пересекают оконечность мысов между долинами слишком близко к крутым береговым откосам, где твердые горные породы разбиты трещинами, параллельными главному сбросу, и поэтому неустойчивы. Происходят обвалы стенок выемок, искривляя пути, выпадение глыб из сводов тоннелей вследствие продолжающихся мелких подвижек вблизи сброса.

Для успешной борьбы с оползнями необходимо знание режима подземных вод. Правильное регулирование режима подземных вод способствует прекращению оползней.

Мерами борьбы с оползнями является лесонасаждение и подсыпки, укрепление склонов путем покрытия дерном с прошивкой сваями и кольями. Более надежно склон закрепляется бетонными и каменными стенками. Еще более надежное средство – устройство подземного дренажа (прокладка труб) и поверхностный дренаж – путем устройства водосборных бетонированных канав на поверхности склона для сбора атмосферных вод. Так, например, укреплен крутой склон правого берега Москвы-реки на Воробьевых горах, где возвышается лыжный трамплин.

Заключение

По возможности полно изучив данное явление, я с уверенностью могу сказать, что оползни по разрушительности и непредсказуемости последствий не уступает наводнениям, землетрясениям и другим катастрофам нашей планеты. Доказательством может служить недавно произошедший оползень на юге Киргизии, в селе Будалык. Произошло это 27 марта 2004 года. По словам очевидцев, объем сместившихся горных пород составил несколько млн. м3, было стерто с лица земли 12 домов и погибло 33 человека. Ранее в этом районе уже случались подобные явления, но не столь крупных масштабов. Проводившиеся исследования показывали, что горы не опасны и возможность новых оползней ничтожна. Причиной этого оползня стало землетрясение, произошедшее ночью перед катастрофой. В данный момент специалисты утверждают, что существует угроза новых оползней.

Этот случай дает понять насколько несовершенны методы исследования, прогнозирования и диагностики оползней. Поэтому необходимо продолжать изучение данного явления, как одного из опасных явлений.

Литература:


  1. В. П. Бондарев «Геология», курс лекций, Москва «Форум-гидра М» 2002.

  2. Г. В. Войткевич «Справочник по охране геологической среды», том 1, Ростов-на-Дону «Феникс», 1996

  3. А. М. Гальперин, В. С. Зайцев «Гидрогеология и инженерная геология», Москва «Недра», 1989.

  4. Г. П. Горшков, А. Ф. Якушева «Общяя геология», издательство Московского университета, 1973.

  5. В. В. Добровольский «Геология», учебник для ВУЗов, Москва «Владос» 2004.

  6. И. А. Карлович «Геология», учебное пособие для ВУЗов, Москва «Академический проект» 2004.

  7. Д. М. Кац «Основы геологии и гидрогеология», Москва «Колос», 1981.

  8. В. А. Обручев «Занимательная геология», Москва, издательство академии наук СССР, 1961.

  9. М. П. Толстой, В.А. Малыгин «Основы геологии и гидрологии», Москва «Недра», 1976.

Оползень

ОПОЛЗЕНЬ – скользящее смещение (сползание) масс грунтов и горных пород вниз по склонам гор и оврагов, крутых берегов морей, озер и рек под влиянием силы тяжести.Причинами оползня чаще всего являются подмыв склона, его переувлажнение обильными осадками, землетрясения или деятельность человека (взрывные работы и др.). Объем грунта при оползне может достигать десятков и сотен тысяч кубических метров, а в отдельных случаях и более. Скорость смещения оползня колеблется от нескольких метров в год, до нескольких метров в секунду. Наибольшая скорость смещения оползня отмечается при землетрясении. Сползание масс грунта может вызвать разрушения и завалы жилых и производственных зданий, инженерных и дорожных сооружений, магистральных трубопроводов и линий электропередачи, а также поражение и гибель людей.

ПРЕДУПРЕДИТЕЛЬНЫЕ МЕРОПРИЯТИЯ

Изучите информацию о возможных местах и примерных границах оползней, запомните сигналы оповещения об угрозе возникновения оползня, а также порядок действия при подаче этого сигнала. Признаками надвигающегося оползня являются заклинивание дверей и окон зданий, просачивание воды на оползнеопасных склонах. При появлении признаков приближающегося оползня сообщите об этом в ближайший пост оползневой станции, ждите оттуда информации, а сами действуйте в зависимости от обстановки.

КАК ДЕЙСТВОВАТЬ ПРИ ОПОЛЗНЕ

При получении сигналов об угрозе возникновения оползня отключите электроприборы, газовые приборы и водопроводную сеть, приготовьтесь к немедленной эвакуации по заранее разработанным планам. В зависимости от выявленной оползневой станцией скорости смещения оползня действуйте, сообразуясь с угрозой. При слабой скорости смещения (метры в месяц) поступайте в зависимости от своих возможностей (переносите строения на заранее намеченное место, вывозите мебель, вещи и т.д.). При скорости смещения оползня более 0,5-1,0 м в сутки эвакуируйтесь в соответствии с заранее отработанным планом. При эвакуации берите с собой документы, ценности, а в зависимости от обстановки и указаний администрации теплые вещи и продукты. Срочно эвакуируйтесь в безопасное место и, при необходимости, помогите спасателям в откопке, извлечении из обвала пострадавших и оказании им помощи.

ДЕЙСТВИЯ ПОСЛЕ СМЕЩЕНИЯ ОПОЛЗНЯ

После смещения оползня в уцелевших строениях и сооружениях проверяется состояние стен, перекрытий, выявляются повреждения линий электро-, газо-, и водоснабжения. Если Вы не пострадали, то вместе со спасателями извлекайте из завала пострадавших и оказывайте им помощь.

Оползни и сели

Оползень

Оползень - смещение вниз по склону массы рыхлой горной породы под влиянием силы тяжести, особенно при насыщении рыхлого материала водой. Одна из форм стихийного бедствия.

Возникновение оползней

Оползни возникают на участке склона или откоса вследствие нарушения равновесия пород, вызванного увеличением крутизны склона в результате подмыва водой, ослаблением прочности пород при выветривании или переувлажнении осадками и подземными водами, воздействием сейсмических толчков, а так же строительной и хозяйственной деятельностью, без учета геологических условий местности (разрушение склонов дорожными выемками, чрезмерный полив садов и огородов, расположенных на склонах и др.).

Развитие оползней

Развитию оползней способствуют наклон слоев земли в сторону уклона, трещины в породах, направленные также в сторону уклона. В сильно увлажненных глинистых породах оползни приобретают форму потока. Оползни наносят большой ущерб сельскохозяйственным угодьям, промышленным предприятиям, населенным пунктам и т. д. Для борьбы с ними применяются берегоукрепительные и дренажные сооружения, закрепления склонов сваями, насаждениями растительности.

В горной местности и в северных районах страны толщина почвенного покрова всего несколько сантиметров его легко нарушить, но очень трудно восстановить. В качестве примера можно привести район Орлиной Сопки во Владивостоке, где в начале ХХ в. был вырублен лес. С тех пор на сопке нет растительности, и после каждого ливня на улицы города устремляются бурные грязевые потоки.

Оползни - обычное явление в тех местностях, где активно проявляются процессы эрозии склонов. Они происходят в том случае, когда массы породы, слагающие склоны гор, теряют опору в результате нарушения равновесия пород. Крупные оползни возникают чаще всего в результате сочетания нескольких таких факторов: например, на склонах гор, сложенных чередующимися водоупорными (глинистыми) и водоносными породами (песчано-гравийными или трещиноватыми известняками), особенно если эти пласты наклонены в одну сторону или пересечены трещинами, направленными по склону. Почти такую же опасность возникновения оползней таят в себе создаваемые человеком отвалы пород вблизи шахт и карьеров. Разрушительные оползни, движущиеся в виде беспорядочной груды обломков, называют камнепадами; если блок перемещается по некоторой ранее существовавшей поверхности как единое целое, то оползень считается обвалом; оползень в лессовых породах, поры которых заполнены воздухом, приобретает форму потока (оползень течения).

Катастрофические оползни

Сведения об оползнях известны с древнейших времен. Полагают, что самым крупным в мире по количеству оползневого материала (масса 50 млрд. т, объем ок. 20 км3 ) был оползень, произошедший в начале н. э. в долине реки Саидмаррех на юге Ирана. Оползневая масса обрушилась с высоты 900 м (гора Кабир-Бух), пересекла долину реки шириной 8 км, перевалила через хребет высотой 450 м и остановилась в 17 км от места возникновения. При этом за счет перекрытия реки образовалось озеро длиной 65 км и глубиной 180 м. В русских летописях сохранились упоминания о грандиозных оползнях на берегах рек, например, о катастрофическом оползне в начале 15 в. в районе Нижнего Новгорода: "... И Божьим изволением, грех ради наших, оползла гора сверху над слободой и засыпало в слободе сто пятьдесят дворов и с людьми и со всякой скотиной...". Масштабы катастрофы при оползнях зависят от степени застроенности и заселенности территории, подверженной оползням. Наиболее разрушительными из когда-либо зарегистрированных были оползни, произошедшие в 1920 в Китае в провинции Ганьсу на обжитых лессовых террасах, что привело к гибели 100 тыс. человек. В Перу в 1970 в результате землетрясения с горы Невадос-Уаскаран сорвались со скоростью 240 км/час вниз по долине огромные массы горных пород и льда, частично разрушив г. Ранрахирка, и пронеслись через г. Юнгай, в результате чего погибли 25 тыс. человек.

Прогноз и контроль развития оползней

Для прогноза и контроля развития оползней проводят детальные геологические исследования и составляют карты, на которых указаны опасные места. Первоначально при картировании методами аэрофотосъемки выявляют участки скопления обломочного оползневого материала, которые на аэрофотоснимках проявляются характерным и очень четким рисунком. Определяются литологические особенности породы, углы склона, характер течения подземных и поверхностных вод. Ведется регистрация движения на склонах между опорными реперами, вибраций любой природы (сейсмических, техногенных и т. п.).

Меры по защите от оползней

Если вероятность возникновения оползней велика, то осуществляются специальные мероприятия по защите от оползней. Они включают укрепление оползневых склонов берегов морей, рек и озер подпорными и волноотбойными стенками, набережными. Сползающие грунты укрепляют сваями, расположенными в шахматном порядке, проводят искусственное замораживание грунтов, высаживают растительность на склонах. Для стабилизации оползней в мокрых глинах проводят их предварительное осушение методами электроосмоса либо нагнетанием горячего воздуха в скважины. Крупные оползни можно предотвратить дренажными сооружениями, перекрывающими путь поверхностным и подземным водам к оползневому материалу. Поверхностные воды отводятся канавами, подземные - штольнями или горизонтальными скважинами. Несмотря на дороговизну этих мероприятий, их осуществление дешевле, чем ликвидация последствий произошедшей катастрофы.

Сель

Сель - внезапно формирующийся в ущельях поток с большим содержанием твердого материала (продуктов разрушения горных пород). Сели возникают в результате интенсивных и продолжительных ливней, бурного таяния ледников или сезонного снегового покрова, также вследствие обрушения в русло горных рек большого количества рыхлообломочного материала. Сели характерны для большинства горных районов бывших советских республик - Кавказа, Средней Азии, Крыма, Карпат и Восточной Сибири.

Бурный поток

Слово "Сель" в переводе с арабского означает "бурный поток". Определение не совсем точное, так как не передает масштабов этого стихийного бедствия. Представьте себе яростно бурлящую волну высотой с пятиэтажный дом, которая мчится по ущелью со скоростью курьерского поезда, ломая вековые деревья и легко перекатывая многотонные валуны. Катастрофический все уничтожающий поток. Наиболее мощные сели возникают обычно в июне, когда под жаркими лучами солнца интенсивно тают ледники и миллионы тонн воды аккумулируются в моренах - гигантских скоплениях обломков горных пород, отложенных ледником. Если моренное озеро, расположенное на высоте 3000 - 3500 метров над уровнем моря, выходит из берегов, начинается как бы цепная реакция: возникает грязе - каменный поток, устремляющийся вниз, непрерывно увеличивается в объеме и наращивая силу.

Способ защиты от селей.

Основные меры борьба с селями - закрепление и стимулирование развития почвенного и растительного покрова на горных склонах, особенно на участках зарождения селей, расчистка скоплений рыхлообломочного материала и стабилизация горных русел системами противоселевых плотин. Уникальная по своему проектному решению плотина, охраняет юго-западные районы Алма-Аты. В ее тело уложено около 100 000 м3 железобетона. Крупноячеистая конструкция обеспечивает высокую надежность сооружения и отличается большой экономичностью. Появилась возможность искусственно регулировать уровень моренных озер, своевременно выпускать из них в реки избыток воды.

Предупреждение селей

Впервые в советской практике автоматизированная система селевого предупреждения смонтирована на диспетчерском пункте управления "Казглавселезащита" в Алма - Ате. Обычно сводки с постов идут три раза в сутки, а при необходимости (при возникновении селеугрожающего момента) незамедлительно. Наблюдения ведутся визуальным способом с 25 постов или с вертолета, постоянно облетающего контролируемые районы. Электронные датчики держат под круглосуточным контролем уровень воды и температуру воздуха в бассейнах наиболее селеопасных рек Малая и Большая Алмаатинка. Накопленные датчиками сведения по кабельным линиям связи поступают в компьютер на обработку. Стало возможным дистанционно регулировать не только уже мчащийся поток, но и начало его зарождения, оперативно принимать меры безопасности. Автоматизированная система селевого предупреждения позволила с высокой точностью прогнозировать время и место рождения селя.

В результате разрушительного действия оползней и селей происходит нарушение почвенного покрова, принося огромные потери, как человеку, так и самой природе. Ведь почва - это рыхлый поверхностный слой земной коры, образовавшийся в условиях тесного длительного контакта атмосферы, литосферы и биосферы под воздействием физических, химических и биологических процессов. Особенно велика роль в образовании почвы разнообразных организмов, способствующих развитию основного свойства почвы - плодородия.

Плодородие - это способность почвы обеспечивать растения необходимым количеством питательных элементов, воды, воздуха. В природе почва занимает промежуточное положение между миром живых организмов и неорганических природой, для нее характерен процесс обмена веществ.

И поэтому необходимо применять более эффективные методы борьбы с этим стихийным бедствием.

Список литературы

Н. Ф. Реймерс "Природопользование".

Ю. В. Новиков "Экология, окружающая среда и человек".

Ю. В. Новиков "Охрана окружающей среды".

А. В. Михеев "Охрана природы"

Рекомендации по поведению при оползнях, селях и обвалах

Население, проживающее в оползне-, селе- и обвалоопасных зонах, должно знать очаги, возможные направления и основные характеристики этих опасных явлений. На основе прогнозов до жителей заблаговременно доводится информация о месторасположении их населенного пункта и предприятий относительно выявленных оползневых, селевых, обвальных очагов и возможных зон их действия, о периодах прохождения селевых потоков, а также о порядке подачи сигналов об угрозе возникновения этих явлений. Раннее информирование людей о возможных очагах стихийного бедствия предостерегает их от стрессов и паники.

Первичная информация об угрозе оползней, селей и обвалов поступает от оползневых и селевых станций, партий и постов гидрометеослужбы.

При угрозе оползня, селя или обвала и при наличии времени организуется заблаговременная эвакуация населения, сельскохозяйственных животных и имущества из угрожаемых зон в безопасные места.

Перед оставлением дома или квартиры при заблаговременной эвакуации двери, окна, вентиляционные и другие отверстия плотно закрываются, электричество, газ, водопровод выключаются, легковоспламеняющиеся и ядовитые вещества при возможности, размещают в отдаленных ямах или отдельно стоящих погребах. Во всем остальном граждане действуют в соответствии с порядком, установленным для организованной эвакуации.

Если заблаговременного предупреждения об опасности не было, и жители были предупреждены об угрозе непосредственно перед наступлением стихийного бедствия или заметили его предупреждение сами каждый из них, не заботясь об имуществе, производит экстренный самостоятельный выход в безопасное место. Естественными безопасными местами для экстренного выхода являются склоны гор и возвышенностей, не предрасположенные к оползневому процессу, или между которыми проходит селеопасное направление. При подъеме на безопасные склоны нельзя использовать долины, ущелья и выемки, поскольку в них могут образоваться побочные русла основного селевого потока.

Когда люди, здания и другие сооружения оказываются на поверхности движущегося оползневого участка, следует, покинув помещения, передвинуться, по возможности, вверх и, действуя по обстановке, остерегаться при торможении оползня скатывающихся с тыльной его части глыб, камней, обломков конструкций, земляного вала, осыпей. Фронтальная зона оползня при остановке может быть смята и вздыблена. Она может также принять на себя надвиг неподвижных пород. При высокой скорости возможен сильный толчок при остановке оползня. Все это представляет большую опасность для находящихся на оползне людей.

После окончания оползня, селя или обвала люди, покинувшие зону чрезвычайных ситуаций и переждавшие ее в безопасном месте, убедившись в отсутствии повторной угрозы, могут вернуться в эту зону. Учитывая, что помощь извне в труднодоступные горные районы придет с опозданием, немедленно приступить к розыску и извлечению пострадавших, оказанию им первой медицинской помощи, освобождению из блокады транспортных средств, локализации возможных вторичных отрицательных последствий и др.

Оползни и борьба с ними

Оползни представляют собой смещение грунта под действием силы тяжести; они наблюдаются как в откосах насыпей, так и выемок. Хотя оползания откосов нередкое явление в свежеотсыпанных, недостаточно уплотненных насыпях в период их сооружения или во вновь разработанных выемках, откосы которых плохо зачищены, однако работникам пути приходится чаще всего иметь дело с оползнями, причиной которых является отсутствие правильного отвода воды.
Некоторые оползни находятся в постоянном, хотя и медленном, движении, другие происходят внезапно и смещаются с большой скоростью, подобно лавинам, третьи приходят в движение периодически и с большими промежутками во времени между подвижками. В некоторых случаях оползни сопровождаются выпиранием нижележащего грунта, в других — оползший грунт расползается по поверхности земли. Иногда происходит смещение грунта, внешне казавшегося сухим. Однако причиной большинства оползней, независимо от характера их движения, является избыточное увлажнение грунтов поверхностными или подземными водами или теми и другими вместе.
Вода, проникая в грунт, нарушает сцепление между его частицами и вместе с тем, насыщая грунт, увеличивает его вес, чем создается дополнительная нагрузка на нижележащие слои. Если вода смачивает наклонную поверхность грунта или поверхности раздела между различными грунтами, она действует как смазка, что приводит к потере устойчивости вышележащими слоями грунта. При скоплении воды на поверхности земли облегчается возможность ее просачивания даже в слабо водопроницаемые грунты и тем самым увеличивается объем переувлажненного грунта и площадь смачиваемой поверхности скольжения. Из сказанного понятно многообразие вредного действия воды на устойчивость грунтов как в естественном залегании, так и в земляных сооружениях; при этом в каждом отдельном случае может проявиться один из перечисленных факторов или же все они могут действовать в комплексе.

Меры борьба с оползнями.

Существует много способов борьбы с оползнями, однако все эти способы можно разбить на шесть категорий: 1) перехват поверхностных и подземных вод выше оползня; 2) принятие мер против инфильтрации поверхностных вод в тело оползня; 3) механическое закрепление оползневых масс; 4) цементация оползневых грунтов под давлением; 5) осушение насыщенного водой грунта; 6) уположение откосов и уменьшение перепада давления. Каждый оползень имеет свои индивидуальные особенности, поэтому метод или комплекс методов для его закрепления должен быть выбран с учетом этих особенностей.
Для перехвата и отвода поверхностных вод широко применяются открытые канавы, иногда совместно с лотками и металлическими коллекторами для уменьшения опасности размыва грунта.

схемы исправления пути на пучинах
Рис. Рекомендованные схемы исправления пути на пучинах

Для их сооружения используют гусеничные бульдозеры, тракторные лопаты и опрокидывающиеся погрузчики, при помощи которых можно одновременно производить террасирование и планировку склонов.
Для предупреждения инфильтрации воды в тело оползня применяют гидроизоляцию поверхности оползня нефтеванием или покрытием из другого водонепроницаемого материала. Для гидроизоляции основной площадки земляного полотна применяют также балласт, смешанный с битумом, или изоляционный слой из битумной эмульсии.
Укрепление оползающего грунта свайными или бревенчатыми подпорными стенами и ряжами в некоторых случаях оказалось успешным, однако это является лишь временной мерой, предназначенной для укрепления оползня на период до начала действия дренажа. Одновременно с применением цементации грунта под давлением для стабилизации пути с балластными корытами ее начали успешно применять также для укрепления оползающих откосов насыпей и выемок (см. рис.).
Одним из методов укрепления откосов насыпей является отсыпка у подо ивы насыпи каменных контрбанкетов, однако этот метод дает эффект только в том случае, если вес контрбанкета достаточен для создания устойчивого равновесия.
Уположение откосов для предупреждения возможного оползания успешно применяется в глубоких выемках в тех случаях, когда увеличенный вес насыщенного водой грунта требует применения более пологого откоса, чем угол естественного откоса данного грунта при его естественной влажности. С применением современных машин эти работы выполняются сравнительно легко, при этом удалить даже значительный объем грунта можно дешево и с небольшой затратой рабочей силы.

Каменные дренажи.

Каменные, или французские, дренажи представляют собой траншею, заполненную рваным камнем. Эти дренажи применяют для осушения насыпей, отсыпанных из мокрых грунтов, так же как для укрепления оползающих откосов выемок и полувыемок. Обычно эти дренажи устраивают шириной от 1,22 до 1,52 м и глубиной 0,76 м с уширением на выпуске, хотя некоторые дороги применяют дренажи шириной 1,83 и глубиной 1,22 м. При их заполнении более крупные камни кладут вниз, а более мелкие — сверху. Однако такие дренажи работают не более двух лет, так как быстро кольматируются мелкими частицами грунта.

Сигнальные ограды.

Некоторые типы сигнальных оград, соединенных электрическими проводами с поездными сигналами, оказались достаточно эффективными для предупреждения поездной бригады о происшедших обвалах камней, льда и грунта, опасных для движения поездов. Новейшие типы таких оград устанавливают вблизи от пути, чем облегчается их осмотр и содержание. Такие ограды состоят из обыкновенной плетеной решетки, применяемой для огораживания сельскохозяйственных угодий, которая закрепляется между столбами с тем, чтобы создать упругий уловитель для падающих обломков скалы, льда или комков грунта.
Каждая панель ограды подвешена на несущем проводе и при получении сколько-нибудь заметного толчка приводит в действие соответствующий данной панели выключатель тока, который разъединяет цепь. Связанное с выключателем реле в цепи сигнализации, срабатывая автоматически, устанавливает сигналы в закрытое положение.
Другой тип сигнальной ограды, также устанавливаемой около пути, представляет собой серию свободно подвешенных на общей оси плетеных из проволоки панелей, которые отклоняются в сторону пути при ударе о них падающего предмета. При этом происходит размыкание тока с установкой поездных сигналов в запрещающее положение.
Защита от оползней и обвалов. В гористой местности, где линия проходит вдоль высоких скалистых склонов, часто встречается необходимость в ограждении пути от завала оползающим грунтом или от падения скальных обломков, отрывающихся в результате морозного выветривания. Для защиты пути в таких случаях применяют деревянные и бетонные галереи, достаточно прочные, чтобы выдержать вес оползшего грунта или удары тяжелых камней.
В некоторых случаях такие галереи служат для защиты пути как от грязевых потоков, так и от снежных лавин.
Применяют два основных типа бетонных галерей. Первый тип состоит из прочной удерживающей стены, устанавливаемой с нагорной стороны пути и способной выдержать большое давление оползшего грунта. Перекрытие галерей устраивают из железобетонных плит, опирающихся на стену и бетонные колонны с низовой стороны пути. Второй тип обычно применяется в скальных выемках, где места для устройства мощной удерживающей стены недостаточно. Плиты кровли в этом случае заделываются в скальные откосы или опираются на тонкую железобетонную стену, устраиваемую между путем и скальным откосом.

2.2.4. Обвалы и осыпи Описание обвалов и осыпей

Горные обвалы и осыпи – частые явления во всех странах мира. Их масштабы бывают грандиозными, последствия трагическими. Они способны вызвать крупные завалы или обрушения автомобильных и железных дорог, разрушение населённых пунктов и уничтожение лесов, способствовать образованию катастрофических затоплений и гибели людей. Такие катастрофы нередко происходят при землетрясениях 7 баллов и более, когда возможно обрушение крутых горных склонов, образующих с горизонтом углы более 45–50°.

Обвал – это отрыв и падение больших масс пород на крутых и обрывистых склонах гор. Обвалы происходят в результате ослабления сцепления горных пород под воздействием выветривания, подмыва, растворения, а также силы тяжести и тектонических явлений. Образованию обвалов способствуют геологическое строение местности, наличие на склонах трещин и дробление горных пород. Обвалы могут также происходить в речных долинах и на морских побережьях. Возникают внезапно, когда породы на склоне теряют устойчивость в результате подмыва их, а также при землетрясении, подрезке основания склона при прокладке дорог, постройке на склоне тяжелых зданий. В 80 % случаев обвалы связаны с антропогенной деятельностью человека. В нашей стране ведутся большие геологоразведочные работы. Они сопровождаются закладкой различных горных выработок: буровых скважин, канав, штолен, карьеров. В условиях горного и холмистого рельефа производство геологоразведочных работ вызывает активное проявление оползневых явлений, эрозии и других процессов. Площадь земель, нарушенных при разработке полезных ископаемых, в нашей стране исчисляется миллионами гектаров и ежегодно увеличивается на десятки тысяч гектаров. Эрозия, дефляция, оползни, обвалы, осыпи проявляются при эксплуатации открытых разработок, особенно глубоких. Просадки, эрозии и другие побочные процессы проявляются также при добыче полезных ископаемых подземным способом. Грандиозные обвалы происходят в горах, где они нередко запруживают реки. Выше подобных плотин реки разливаются в подпрудные озера (например, озеро Рица на Кавказе).

Осыпание отличается от обваливания, прежде всего величиной и скоростью. Осыпание происходит постепенно, по мере разрушения (выветривания) пород на склонах. Падают, преимущественно мелкие обломки. В нижней части склонов образуются осыпи – конусовидные скопления упавших обломков.

Для возникновения обвалов, во-первых, необходим горный, сильно расчлененный рельеф, причем с крутыми, нередко обрывистыми склонами; во-вторых, породы должны быть разбиты трещинами, возникшими в результате действия либо эндогенных (тектонических) сил, либо экзогенных, например, выветривания. Горный массив или его часть должны находиться в неустойчивом состоянии, при котором достаточно небольшого толчка или сотрясения, чтобы куски и глыбы породы рухнули вниз. Связи между отдельными блоками пород становятся особенно непрочными во время сильных дождей и весной, когда в горах тает снег. Поэтому весна, как и период летних ливней, это время обвалов в горах. Можно ли бороться с обвалами? Да, можно, но не с всякими и не везде. Железная дорога Туапсе – Сухуми идет по самой береговой кромке Черного моря. С одной стороны, ей угрожают штормовые волны, и приходится укреплять насыпь железобетонными «ежами», кубами, блоками, предохраняющими ее от размыва. С другой стороны, над железнодорожной колеей нависают обрывы. Спасаться от обвалов помогают высокие каменные стенки, которые останавливают глыбы камней, падающие со склона. Так же в горах защищают и автомобильные дороги. Но, конечно, это предохраняет только от небольших обвалов. Если же где-то нависают скалы, то предотвратить их обвал можно только одним способом: постепенно, по частям обрушить их, закладывая динамитные заряды малой мощности. Если обвалы угрожают поселкам, людей эвакуируют, а поселок переносят в безопасное место.

это что такое? Причины и последствия обвалов :: SYL.ru

Все что окружает нас, наполнено движением, грандиозными перемещениями веществ как внутри планеты, так и на ее поверхности. Процессы, о которых будет рассказано в данной статье, могут происходить практически незаметно. Лишь в моменты катаклизмов (землетрясений, схода каменных или снежных лавин и пр.) они могут довольно сильно заявить о себе.

Общая информация

Множество стихийных бедствий угрожает обитателям планеты с самого зарождения цивилизации, и невозможно найти на Земле полностью безопасное место.

К стихийным бедствиям, способным привести к колоссальным ущербам, относятся наводнения, вулканические извержения, землетрясения, снежные заносы, ураганы, засухи, селевые потоки, лавины, бури, оползни и обвалы. В некоторых случаях к ним можно отнести пожары (торфяные и лесные).

Обвал это

Обвал, лавина, оползень – это природные процессы огромной разрушительной силы, сопровождающие эволюцию Земли. Происходят сейчас, будут возникать в будущем, пока через миллиарды лет все не застынет в виде единого каменного шара.

Обвалы: определение

Что такое обвал? Значение слова «обвал»: отрыв и стремительное падение с обрывистых, крутых склонов гор огромных объемов пород по причине потери их сцепления с материнской основой. Это могут быть как обломки скал, так и снежные глыбы, обрушившиеся с гор. При обвалах могут происходить отрывы льда, снежных карнизов и мостов.

Оползни и обвалы

Обвал – это природный процесс, который начинается постепенно, с возникновения трещин на склонах. Очень важно вовремя обнаружить его первые признаки для правильного прогнозирования событий и проведения соответствующих профилактических мероприятий.

К профилактическим мерам относится постоянный контроль за опасными участками. При разработке горных пород не следует применять технологии, провоцирующие образование обвалов.

Виды и причины обвалов

Обвалы бывают трех видов:

  • малые – с объемом оторванных глыб до нескольких десятков кубометров;
  • средние – с массой обрушившихся пород более нескольких сотен метров кубических;
  • крупные – с весом глыб больше 10 миллионов куб. метров.

Причины обвалов:

  • ослабление сцепки горных пород, происходящее под воздействием подмыва,
  • растворение,
  • выветривание,
  • тектонические явления.

Все зависит от геологической структуры местности, присутствия трещин на склонах, а также дробления горных пород.

Процесс образования

Обвал – это процесс, большей частью возникающий в горах в весенний период, что вовсе не случайно. Как это происходит? Под действием осенних дождей происходит намокание пород, и имеющиеся трещины наполняются водой. В зимнее время жидкость замерзает, по причине чего расширяется и давит на стенки, тем самым, раздвигая трещины. Такой процесс происходит многократно, в результате чего ледяные «клинья» подтачивают глыбы, постепенно раскалывая их на разные части.

В итоге наступает момент, когда от основной материнской породы откалываются отдельные куски и огромными массами обрушиваются вниз по склонам.

Часто мощность льда дополняется помощью текучих вод, которые, омывая склоны долин, потихоньку подтачивают грунтовую основу. Подмытые породы рушатся под силой собственной тяжести и засыпают долину реки. Так происходит образование горных озёр. Яркими примерами могут послужить такие природные водоемы как Сарезское озеро (представлено ниже), Рица и др.

Последствия обвалов

Оползень

В отличие от обвалов, оползни представляют собой смещение огромных объемов горных пород по крутому склону под влиянием собственной силы тяжести.

Главные причины появления оползней:

• подмыв основания склона водой, увеличивающий его крутизну;

• выветривание или чрезмерное увлажнение, ослабляющее прочность пород;

• сейсмические процессы;

• разработка горных пород с нарушением технологих процессов;

• уничтожение растительного ландшафта и вырубка деревьев на склонах;

• нерациональное применение агротехники при распахивании склонов под сельскохозяйственные угодья.

Оползни образуются в самых различных породах. Это происходит по причине ослабления их крепости или дисбаланса равновесия. Провокаторами возникновения оползней являются природные явления (сейсмические толчки, увеличение крутизны склонов, подмыв породы) и искусственные факторы (вырубка лесов, размыв грунта, нерациональное ведение сельскохозяйственных работ).

По данным международной статистики, примерно 80 % оползней нашего времени связаны с человеческой деятельностью. Большое количество подобных природных явлений возникает в горах (на высоте 1,0-1,7 тысяч метров).

Оползни сходят круглый год, но самые большие объемы перемещаются в весенний и летний периоды.

Причины обвалов

Последствия обвалов

Обвал представляет собой природное явление, способное разрушать транспортные магистрали, создавать естественные плотины с образованием в дальнейшем озер. В результате данного явления даже возможны переливы огромных объемов воды из водохранилищ.

Обвал – это природное стихийное бедствие, способное многое изменить в природе. Ниже представлен один из самых ужасных из всех произошедших (известных) обвалов в мире.

Обвал, лавина, оползень

Самый катастрофичный обвал в мире

Самый крупный обвал – это Усойский, случившийся в 1911 году зимой на Центральном Памире (на территории бывшего кишлака Усой). Со склонов Музкольского хребта, находящегося на высоте 5 тыс. метров над уровнем моря, в долину речки Мургаб обрушилось немыслимое количество обломков скал и грунтовых масс. Во время происходящего обвала на этой территории наблюдалось землетрясение.

Объем обрушившейся массы составил 2,2 млрд кубических метра. Последствием разрушительного процесса стало появление естественной огромной плотины, перекрывшей реку Мургаб и, как следствие, образование озера Сарезское длиной 75 километров и шириной до 3,4 км. Его максимальная глубина – 505 метров.

После тщательного изучения местности и произведенных расчетов специалистами были сделаны следующие выводы: эпицентр землетрясения располагался в том же месте, где случился обвал, причем, энергия обоих катаклизмов оказалась равной. Выходит, что причиной землетрясения был обвал.

До сих пор никому не известно, были ли когда-либо на земном шаре подобные, феноменальных объемов обвалы.

После многолетних геологических исследований секреты знаменитой Усойской катастрофы были раскрыты. Пласты, простирающиеся на склонах гор, имеют уклон в направлении долины р. Мургаб. Наиболее крепкие и прочные породы были расположены выше мягких подстилающих. В течение многих тысячелетий река Мургаб подмывала крутые склоны долины, чем и было вызвано ослабление связи пород с материнским основанием.

Камни обрушивались с силой, которая привела к порождению мощной сейсмической волны, несколько раз обежавшей вокруг Земли и зарегистрированной всеми сейсмическими станциями мира.

Значение слова обвал

О мероприятиях по предотвращению катастроф

Активными мероприятиями по предупреждению селей, оползней и обвалов является создание гидротехнических и инженерных сооружений: подпорных стенок, контрбанкетов, свайных рядов и пр.

Есть и достаточно простые способы, которые не требуют значительных расходов стройматериалов. К ним относятся следующие мероприятия:

  • частая срезка масс земли с верхней части и последующее их размещение у подножия откосов с целью снижения угрожающего состояния;
  • обустройство дренажных систем для отвода подземных вод, находящихся выше уровня возможного оползня;
  • посев трав, посадка насаждений (деревьев и кустарников) для защиты склонов,
  • завоз песка и гальки с целью укрепления берегов естественных водоемов.

About Author


alexxlab

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *