9214

40

ПРИЛОЖЕНИЕ Д

ОПОЛЗНЕВОЙ ПРОЦЕСС И ПРОТИВООПОЛЗНЕВЫЕ МЕРОПРИЯТИЯ И СООРУЖЕНИЯ

Оползневой процесс, наряду с карстовым, овражной и речной эрозией,

заболачиванием и переработкой берегов, относится к наиболее опасным видам геологических процессов (ОГП).

Оползневой процесс является обычным явлением по бортам долин рек, по склонам оврагов и балок, а также по берегам водохранилищ и других водоразделов.

Оползень – скользящее смещение горных пород под действием гравитации вниз по склону без потери контакта со склоном.

Основные морфологические элементы оползня представлены на рис.1.

При оползневом процессе, как правило, выделяют следующие геоморфологические элементы оползня:

-тело оползня (смещенная масса пород, сохранившая монолитность либо распавшаяся на отдельные блоки);

-язык оползня (часть оползших пород, выдвинувшаяся ниже плоскости скольжения);

-стенка срыва (над телом оползня возвышается крутая стенка, по которой произошел отрыв оползших масс от массива пород);

-поверхность или плоскость скольжения (по ней происходит скользящее движение пород);

-бровка оползня (бровка стенки срыва);

-подошва или основание оползня (нижний край, представляющий выход поверхности скольжения на поверхность);

-борта оползня (правый и левый, смотря сверху вниз склона по направлению смещения).

41

Рис. 1. Морфологические элементы оползня Элементы оползня: 1 - оползневой цирк; 2 - бровка срыва; 3 - стенка срыва; 4 - голова

оползня; 5 - язык оползня; 6 - оползневой блок; 7 - оползневая ступень; 8 - оползневая западина; 9 - оползневой бугор; 10 - оползневая трещина; 11 - поверхность (плоскость) скольжения (зона оползневого смещения); 12 - тело оползня; 13 - подошва (основание) оползня; 14 - вал выпирания; 15 - базис оползня.

Прочие обозначения: 16 - почвенный слой; 17 - выход подземных вод; 18 - первоначальное положение склона; 19 - несмещенные четвертичные отложения.

Длина оползня измеряется от бровки срыва до нижней границы сместившихся масс, ширина – расстояние между бортами.

Для классификации оползней Нижегородско-Чебоксарского Поволжья наиболее приемлемой является классификация К.А. Гулакяна, В.В. Кюнтцеля

(1970), которая наиболее полно отражает особенности развития оползней в породах татарского яруса ( P2t2(1) ) и отложениях четвертичной системы ( Q ). Эта классификация позволяет учитывать факторы - условия образования оползней

42

(крутизна поверхности, геологическое строение, гидрогеологические условия,

физико-механические свойства пород) и факторы - процессы, обуславливающие их динамику (климатические условия, режим подземных вод, подмыв основания склонов). Существующие представления о механизме оползневых процессов позволяют разделить все многообразие оползней на 2 группы. Согласно указанной классификации к I группе относятся оползни, приуроченные к породам коренной основы, отличающиеся относительной сохранностью первоначальной структуры смещающихся пород, ко II группе относятся оползни,

характеризующиеся полным изменением структуры, состояния и свойств всей массы смещающихся пород четвертичных отложений. Классификация удобна тем, что каждый выделенный вид оползня имеет свой особый геоморфологический облик.

Оползни I группы происходят сравнительно редко, захватывают часть склона, иногда весь склон от плато до уреза реки и ниже.

В этой группе выделяют 3 типа оползней, отличающихся основными оползнеобразующими факторами и морфологическими особенностями (оползни скольжения, выдавливания и выплывания).

Оползни скольжения наиболее распространены среди оползней I группы.

Смещением захватывается выветрелая зона коренных пород и покрывающих ее четвертичных отложений. Смещение происходит быстро, вследствие хрупкого разрушения пород, переходящего в срез. Длина оползней скольжения 30 – 80 м,

ширина 50 – 60 м, иногда более 60 м, глубина захвата смещением до 5-8 м. Для оползней характерна высокая стенка срыва, переходящая в плоскость скольжения.

Тело оползня мелкоступенчатое либо крупнобугристое.

Оползни выдавливания производят впечатление своими размерами. Они происходят вследствие раздавливания пород в глубине массива и последующего их выдавливания. Подготовка оползня происходит скрытно, смещение происходит буквально за несколько минут и часто носит катастрофический характер. Если появляются трещины за 1 – 3 суток до основного смещения и их

43

удается обнаружить, то жертв и большого материального ущерба удается избежать.

Длина оползней выдавливания более 80 – 100 м, ширина до 150 – 200 м,

глубина захвата смещением до 20 – 40 м. Для оползней выдавливания характерна крутая, почти вертикальная стенка срыва высотой до 15 – 20 м, наличие крупных ступенчатых блоков с почти горизонтальной поверхностью и вала выпирания

(вала выдавливания) у подошвы оползня.

Оползни выплывания образуются при выплывании песчаных разностей пород вследствие действия веса вышележащих пород и при высоком гидравлическом градиенте. Основным деформируемым горизонтом (ОДГ)

являются глинистые пески и глинистые алевролиты. Оползни выплывания происходят редко, признаки начинающегося смещения фиксируют за несколько дней по начавшемуся выносу песчаных частиц вместе с выклинивающимися подземными водами. Длина оползней выплывания от 20 до 50 м, ширина может достигать 60 – 100 м, глубина захвата смещением 6 – 10 м, стенка срыва почти вертикальная, но высота ее обычно не превышает 5 – 7 м. Ступенеобразные блоки имеют различную направленность поверхности (в сторону склона, в сторону смещения, почти горизонтальное).

Оползни I группы обычно происходят на склонах с коэффициентом устойчивости kф 1, при крутизне склонов 15 – 280 и более, при наличии в разрезе пород с пониженными прочностными характеристиками (чаще всего это глины).

Конфигурация склонов может быть вогнутой, прямолинейной и выпуклой.

Оползни выдавливания чаще всего происходят на вогнутых склонах, в январе – феврале, когда снеговой покров достигает максимальной высоты.

Оползни II группы составляют 80 – 95% от общего количества оползней,

происходят ежегодно, особенно активны в весенний период. Происходят на склонах крутизной 80 и выше. В этой группе выделяется также 3 типа оползней.

Оползни течения наиболее распространены. Основной фактор -

атмосферные осадки либо различного вида воды (подземные в период высокого

44

положения уровня, техногенные и др.) Породы приобретают текучее состояние, и

начинается медленное смещение пород, которое может продолжаться от нескольких суток до 1 – 2 месяцев. Поверхность оползней имеет бугристый характер, реже мелкоступенчатый. Размер оползней довольно различен: длина до

12 – 20 м, ширина до 20 – 50 м, глубина захвата смещением от 3 до 5 – 8 м.

Иногда происходит массовая активизация оползней, и границы между соседними оползнями трудно установить. На первый взгляд представляется, что это единый крупный оползень, захватывающий весь склон и достигающий размеров (200 – 500) х (500 – 600) м. Такое явление наблюдается в годы с большим количеством осадков в предшествующий осенний период, с большой высотой снежного покрова к концу февраля, с медленным снеготаянием в весенний период и высоким подъемом уровня подземных вод в апреле – мае.

Оползни течения развиваются в элювиально-делювиальных, аллювиальных,

озерно-аллювиальных отложениях, в ранее смещенных оползневых накоплениях.

Оползни проседания встречаются редко и поражают только лессовидные супеси и суглинки, для которых характерным признаком является их просадочность. Размер оползней небольшой: длина редко превышает 20 – 30 м,

ширина 30 – 40 м, глубина смещения чаще до 3 – 4 м, реже до 5 – 6 м. Стенка срыва оползней обычно почти отвесная высотой 1,5 – 4 м. Тело оползня одноступенчатое, реже двухступенчатое. Ступени представляют террасы с почти горизонтальной поверхностью.

Основным оползнеобразующем фактором являются атмосферные осадки в виде затяжных дождей.

Оползни разжижения – смещение пород в виде грязевого потока вследствие мгновенной потери прочности. Оползням этого типа подвержены только лессовидные суглинки и супеси, возможно, это связно с их макропористостью и столбчатой отдельностью. Смещение происходит быстро (1 – 3 минуты), и на месте оползших пород остаются лишь пустые колбы выплывания. Разжиженные породы устремляются вниз по незатронутому смещением склону и растекаются

45

по встреченным террасам либо по дну оврага. Длина оползней 20 – 50 м, ширина

10 – 30 м. Глубина захвата смещением не превышает 3 – 5 м. Причиной разжижения могут быть интенсивные атмосферные осадки. Оползни часто происходят во время ливней.

Оползни выплывания образуются обычно в весенний период; оползни скольжения могут происходить в любые сезоны года, но, как правило, при значительном увлажнении пород на значительную глубину.

Оползни II группы столь многочисленны, что, несмотря на свои преимущественно небольшие размеры, поражают склоны с большей интенсивностью, нежели оползни I группы. Коэффициент площадной пораженности ими в десятки раз выше, чем оползнями I группы.

Основными факторами в образовании оползней являются следующие:

предельная крутизна склонов, наличие водоносных горизонтов, подмыв основания склонов, сосредоточенная инфильтрация атмосферных осадков.

Основной задачей борьбы с оползневым процессом является обеспечение устойчивости склона, т.е. не допустить возникновения оползня на еще неподвижном склоне или прекратить смещение оползающих масс. Это можно достигнуть следующими путями:

-прекратить или замедлить процессы, вызывающие необратимое уменьшение коэффициента устойчивости склона;

-повысить существующий коэффициент устойчивости склона;

-уменьшить амплитуду сезонных колебаний коэффициента устойчивости.

Противооползневые мероприятия, используемые при защите территорий, а

также зданий и сооружений от проявления оползневого процесса, целесообразно подразделить на две большие группы: предотвращающие и защищающие от оползней.

Предотвращающие мероприятия и сооружения направлены на недопущение развития оползневого процесса на рассматриваемой территории. К этой группе относятся следующие мероприятия: посадка лесов на склонах, создание

46

защитного покрытия, выполаживание и террасирование склонов, организация и регулирование поверхностного стока, сбор и отвод подземных вод, устройство подпорных стенок, защита склона от размыва, а также химические способы закрепления массивов пород.

Защищающие сооружения используются в тех случаях, когда оползни уже начали свое движение, и остановить этот процесс не представляется возможным.

К этой группе относятся мосты через оползни-потоки и оползнеобтекаемые сваи.

Схематические все противооползневые мероприятия и сооружения представлены на рис. 2.

48

ПРИЛОЖЕНИЕ Е

ОВРАЖНАЯ ЭРОЗИЯ И МЕРОПРИЯТИЯ ПО БОРЬБЕ С ОВРАЖНОЙ ЭРОЗИЕЙ

Овраги – это одна из форм рельефа, которая делает непригодными большие по площади территории либо малопригодными для промышленного

и гражданского строительства.

Поэтому, овражная эрозия относится к опасным геологическим процессам (ОГП). Борьба с нею требует больших усилий и значительных экономических затрат.

Основные геоморфологические элементы оврага: вершина, устье, борта,

дно (тальвег), эрозионный врез по оврагу.

Овражная эрозия происходит под воздействие водотоков временных и постоянных. Зарождение оврага начинается с образования промоины от сосредоточенного стока талых и дождевых вод. С каждым годом размер промоины увеличивается, и она превращается в овраг. По мере углубления

дна оврага вскрываются водоносные горизонты, и размыв дна оврага

(глубина эрозия) происходит не только от воздействия сезонных вод, но и за

счет постоянного водостока по его дну.

Овраги могут быть молодыми, развивающимися и старыми, без

признаков овражной эрозии.

Молодые овраги имеют небольшую длину (150 – 500 м), крутые борта

(15 - 400), обнаженную крутую вершину, часто промоинообразную,

осложнены по бортам оползнями, осыпями, обвалами. По бортам

встречаются обнаженные и полуобнаженные участки. Вершины растущих оврагов продвигаются вглубь водоразделов со скоростью 0,2 - 0,5 м/год, если они прорезают коренные породы, со скоростью 1,5 - 2,0 м/год при развитии оврагов в четвертичных отложениях, в том числе до 3,0 - 5,0 м/год при развитии в лессовидных суглинках.