- •ЧАСТЬ I. ОБЩИЕ ВОПРОСЫ
- •Введение. Основные задачи и значение инженерной геологии
- •Глава 1. Основные сведения о Земле
- •§ 1. Происхождение Земли
- •§ 2. Форма, масса и плотность Земли
- •§ 3. Строение Земли
- •ЧАСТЬ II. МИНЕРАЛЫ И ГОРНЫЕ ПОРОДЫ
- •§ 1.3. Метаморфические процессы минералообразования
- •§ 2. Строение минералов
- •§ 3. Химический состав минералов
- •§ 5. Классификация и распространенность минералов
- •§ 1. Структура и текстура горной породы
- •§ 2. Магматические горные породы
- •§ 3. Осадочные горные породы
- •§4. Метаморфические горные породы
- •ЧАСТЬ III. ОСНОВНЫЕ СВЕДЕНИЯ О ТЕКТОНИКЕ
- •§ 1. Колебательные движения земной коры
- •§ 2. Складчатые и разрывные движения
- •§ 3. Ненарушенное и нарушенное залегание горных пород
- •§ 1. Трещиноватость горных пород
- •§ 2. Геометрические элементы тектонических разрывов
- •ЧАСТЬ IV. ГЕОЛОГИЧЕСКАЯ ИСТОРИЯ ЗЕМЛИ
- •ЧАСТЬ V. ГРУНТОВЕДЕНИЕ
- •ЧАСТЬ VI. ПОДЗЕМНЫЕ ВОДЫ
- •Глава 1. Виды подземных вод
- •Глава 2. Химический состав подземных вод
- •Глава 3. Законы движения подземных вод
- •§ 1. Связь расхода и напора подземного потока
- •§ 2. Общие условия движения подземных вод
- •§ 3. Методы определения коэффициента фильтрации
- •Глава 4. Воздействие подземных вод на горные породы и грунты
- •§ 1. Гидростатическое и гидродинамическое давление в нескальных грунтах
- •§ 2. Явление плывунности
- •ЧАСТЬ VII. ИНЖЕНЕРНО-ГЕОЛОГИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ
- •Глава 1. Выветривание и связанные с ним явления
- •§ 1. Виды выветривания
- •§ 2. Меры борьбы с процессами выветривания
- •§ 3. Геологическая деятельность ветра
- •Глава 2. Геологическая деятельность атмосферных и поверхностных вод
- •§ 1. Виды речных долин и русловых отложений
- •§ 2. Методы борьбы с негативными последствиями геологической деятельности атмосферных и поверхностных вод
- •§ 1. Ледники, моря и озера. Защита берегов
- •§ 2. Неблагоприятные процессы и явления, возникающие на искусственных водохранилищах и меры борьбы с ними
- •Глава 4. Суффозия механическая и химическая. Плывуны. Методы борьбы с суффозией и плывунами
- •§ 1. Суффозия механическая и химическая
- •§ 2. Методы борьбы с суффозией и плывунами
- •Глава 5. Движение грунтов на склонах и откосах. Меры предупреждения и борьбы с оползнями
- •§ 1. Движение грунтов на склонах и откосах
- •§ 2. Меры предупреждения и борьба с оползнями
- •Глава 6. Процессы и явления, связанные с промерзанием и оттаиванием грунтов
- •Глава 7. Просадочные явления
- •Глава 8. Процессы и явления, возникающие в грунтах под сооружениями
- •ЧАСТЬ VIII. ИНЖЕНЕРНО-ГЕОЛОГИЧЕСКИЕ ИЗЫСКАНИЯ ДЛЯ СТРОИТЕЛЬСТВА
- •Глава 1. Стадии проектирования
- •Глава 2. Методы инженерно-геологических исследований
- •Глава 3. Инженерно-геологические исследования для гидротехнического строительства
- •БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
- •СОДЕРЖАНИЕ
120
Глава 5. Движение грунтов на склонах и откосах. Меры предупреждения и борьбы с оползнями
§ 1. Движение грунтов на склонах и откосах
Склоныподразделяютсяна природныеиискусственные. Кискусственнымсклонамотносятсяоткосынасыпей, дамб, выемок, бортакарьеров.
Вопределенныхусловияхгорныемассы, слагающиесклонилиоткос, теряют устойчивость и смещаются вниз. Различают три основных вида смещений: обвалы, осыпи (делювиальные сносы) и оползни.
Обвалы возникают на крутых склонах (крутизной более 25-30°), тоесть, вбольшинствеслучаев, вгорах. Возникновениюобваловспособствуют трещиноватость горных пород, движение снежных и ледяных массидругиефакторы. Длявозникновенияобвалануженпервичныйтолчок, например: атмосферное явление (буря, сильный ливень) или землетрясение. Во время сильнейшего землетрясения 1911г. в долине реки Мургаб произошел обвал горной массы объемом 3,6-4,8 млрд. м3; в результате образовалось Сарезское озеро, которое сейчас имеет размеры 75 х 1,5км и глубину 262м.
Осыпивозникаютврезультатескоплениявнижнейчастисклона продуктов осыпания и делювиального сноса (щебня, дресвы, песчаноглинистых грунтов). Наклон поверхности осыпи приблизительно равен углуестественногооткосадляэтихпродуктоввсухомсостоянии. Померенакопления, уголнаклонаувеличивается. Вдальнейшем, приувлажнении, осыпьбыстроперемещаетсявниз, донаступлениясостоянияравновесия, приэтомуголнаклонаосыпивыполаживаетсядоуглаестественного откоса в водонасыщенном состоянии.
Привыветриваниипрочныхскальныхпороднасклонемогутобразовыватьсянакоплениягрубообломочногоматериала– курумы. Размеры обломков могут достигать 10м в поперечнике; между ними, на глубине 1,5-2мпоявляетсящебенисто-глинистыйматериал. Курумявляетсячастным случаем осыпи.
Оползень это движение масс горных пород по склону под действием силы тяжести. Во многих случаях это движение связано с деятельностью подземных и поверхностных вод. В зависимости от инженерногеологических условий, оползни могут переходить в обвалы или осыпи. Общеестроениеоползняиотдельныеегоэлементыпоказанынарис. 7.8.
121
Рис.7.8. Схема общего строения и отдельных элементов оползня:
1 – деформация основания оползня; 2 – трещины вспучивания; 3 – зеркала скольжения; 4 – оползневые ступени; 5 – трещина разрыва; 6 – стенка срыва; 7 – бровка срыва
Различают сползающие и толкающие оползни (см. рис. 7.9). Сползающие(деляпсивные) оползниначинаютсявнижнейчасти
склона, например, врезультате подмыва или подрезки склона, ираспространяютсявверхпосклону, вызываяпоследовательноесоскальзывание новыхегочастей. Поверхностьоползаниярасполагаетсяненижеподошвы склона.
Толкающие (детрузивные) оползни возникают в верхней части склона в результате образования трещин откола или нагрузки на склон. Оторвавшийсямассивдвижетсявнизитолкаетвпередисебяпороды, расположенныенижепосклону. Подошваоползняинижняячастьповерхностискольжениярасполагаетсянижеподошвысклона. Впередиподошвы оползня образуется вал выпирания высотой 10м и более.
122
Рис. 7.9. Поверхности скольжения
а– деляпсивного и б – детрузивного оползней
Вотличие от обвала, который возникает внезапно и происходит очень быстро, движение горных масс в виде оползня является относительно медленных процессом.
Оползневой процесс можно разделить на три стадии:
I стадия– подготовительная. Различныегеологическиепроцессыи деятельностьчеловекапостепенноснижаютустойчивостьсклона, однако, склон пока не приходит в движение.
II стадия– смещениегорныхмасс. Впроцессесмещенияоползающаячастьможетперемещатьсяиввертикальномивгоризонтальномнаправлении. Подвижкибываютнеравномернымиповремени, сперерывами (периодами покоя).
III стадия – затухание движения и стабилизация. Сдвинувшиеся массыприобретаютновоеустойчивоеположение. Вдальнейшемонимогут испытать новое движение или стабилизироваться.
Существуютследующиепричинынарушенияустойчивостискло-
нов:
−тектоническиепроцессы. Врезультатедействиятектонических процессов нарушается структура склона, образуются трещины, по которым может происходить смещение (оползание);
−условиязалеганиягорныхпороднасклонах. Принапластовании, слоистости пород, согласной склону, может происходить смещение по поверхности напластования (рис.7.10а), либо по слабому прослою
(рис.7.10в);
−процессывыветривания, коррозии, дефляции. Данныепроцессы превращаютскальныепородысклонавнескальные(менеепрочные), нарушают связь выветрелой массы с материнской породой;
−деятельность поверхностных вод. Воды рек, морей, озер (водохранилищ) подмываютподошвусклона, чтоприводиткпотереегоустойчивости;
123
Рис. 7.10. Падение слоев пород согласно склону.
−деятельность подземных вод. Приводит к растворению, выносу частицприподошвенногослоягорныхпород; насыщениеводойглинистогоподошвенногослояилиглинистыхгрунтов, слагающихсклон, приводит к изменению консистенции глинистых грунтов (они приобретают пластичную или текучую консистенцию);
−инженернаядеятельностьлюдей. Крезультатамэтойдеятельности относятся создание искусственных склонов или откосов, изменение гидрогеологическихусловийместности(осушениеили, наоборот, создание искусственных водохранилищ), строительство сооружений на склонах.
§2. Меры предупреждения и борьба с оползнями
Противооползневые мероприятия подразделяют на две группы –
активные и пассивные.
Пассивные мероприятия (предупредительные, охранные):
-запрещение подрезки оползневых склонов;
-запрещение постройки на склонах;
-запрещениевзрывныхигорныхработвблизиоползневыхучаст-
ков;
- сохранениедревесно-кустарниковойитравянойрастительности;
124
- воспрещение полива земельных участков (иногда – их распаш-
ки);
-ограничение скорости движения поездов вблизи склонов. Активные мероприятия:
-устройство берегоукрепительных и струенаправляющих сооружений (дамбы);
-перехват поверхностных вод (нагорные канавы, оградительные
валы);
-устройство защитных берм;
-укреплениесклонажелезобетоннымишпильками(см. рис. 7.12);
-устройство контрбанкетов (см. рис.7.11, 7.13);
-устройство подпорных стенок см. рис. 7.14);
-съем оползневых масс до устойчивых пород.
Рис. 7.11. Укрепление склона путем выполаживания откоса и устройства контрбанкета.
Рис. 7.12. Укрепление детрузивных оползней а) железобетонными шпильками; б) отсыпкой контрбанкетов.