Обвали і осипи

Обвалом називається швидкий зсув (падіння перекидання, скочування) гірських порід до базису ерозії під впливом сили ваги і при участі поверхневих вод, а також у результаті вивітрювання .

Осипом називають скупчення в підніжжя схилів дрібних уламків порід, що відділилися в результаті вивітрювання

Осип пересувається під впливом сили ваги, утворення нахил, що відповідає куту природного укосу порід, що складають. При зволоженні осип починає сповзати. Такий рух називають о с о в а м і. Часто утвориться осип не тільки із дрібних уламків порід, а з піщаних часток.

Обвали й осипи спостерігаються звичайно в гірських районах або уздовж берегів із крутими схилами. Частини скель раптово відділяються й обвалюються вниз, дроблячись і скачуючись у вигляді окремих брил у знижені місця. Основною причиною виникнення обвалів є вивітрювання. У берегів моря більшу роль грає хвилеприбій, що підмиває підніжжя схилу і тим самим викликає обвалення скель. У сейсмічних районах обвали відбуваються в результаті землетрусів.

При будівництві доріг у гірських районах доводиться підсікати скелі, утворюючи стрімкі укоси, що обвалюються надалі. Іноді обвалюються глинисті породи, якщо їх підстилають піски, що вивітрюються.

При трасуванні доріг, трубопроводів і каналів необхідно враховувати можливість утворення обвалів, боротьба з якими представляє більші труднощі. При цьому найкраще видаляти нависаючі скелі.

Очевидно, що спорудження яких-небудь будинків у підніжжя схилу, де спостерігаються обвали і осипи, становить велику небезпеку. Тому на таких ділянках не слід зводити будинки, так само як не можна і розміщувати їх у верхів'я схилу близько до бровки.

При будівництві доріг обхід обвальних ділянок представляє значні труднощі, тому часто доводиться передбачати спеціальні міри захисту від обвалів, а саме утримуючі підпірні стіни або контрфорси, спеціальні площадки (полки) для перехоплення вище дороги уламків скель. Для захисту від осипів і дрібних обвалів з успіхом застосовуються захисні металеві сітки

Рис 1.Схема захисту доріг від обвалів і осипів (за Н. М. Ройнішвілі)

Рис 2. Протиобвальна галерея (за Н. М. Ройнішвілі)

Н. М. Ройнішвілі вказує, що в районах великих обвалів доцільно споруджувати уловлювальні спорудження типу стін, траншів, валів або спеціальних галерей Уловлювальні спорудження застосовуються там, де між полотном дороги й стрімким схилом розташована ділянка із крутістю не більше 35—40° На рис 1 показаний тип уловлювального спорудження, розроблений на основі теоретичних положень Н. М. Ройнишвили Протиобвальні галереї різних типів (один з них показаний на рис 2) застосовуються там, де дорога розташована в підніжжя стрімкого схилу.

Зсуви

Зсувом називається відносно повільне переміщення (ковзання) до базису ерозії земляних мас під впливом сили ваги у зв'язку зі зміною фізичних властивостей ґрунтів при участі поверхневих і підземних вод, а також атмосферних агентів.

Типи зсувів досить різноманітні. У табл. 1 приводиться їхня класифікація.

Основне розходження типів зсувів дається по характері зсувів і глибині захоплення. Зсув земляних мас у межах зони сезонних змін, т. е в самих верхніх вивітрених шарах, має вигляд потоків різних розмірів і обрисів. Зсуву, що зачіпають глибокозалягаючі шари, різко відрізняються від зсувів-потоків. Кам'яні й щебінково-глинисті потоки віднесені до цим двох типам, тому що, крім зсуву верхніх шарів, вони при русі часто зачіпають і більше глибокі шари.

Первинною формою зсуву варто вважати опливину, коли в результаті зволоження обпливає дерновий покрив і ґрунти, що вивітрилися на глибину 0,8—1,2 м Зрідка спостерігається більша потужність зміщених порід. Їхній контур має грушоподібну форму або, як указує В.Ф. Пчелинцев, вид падаючої краплі. Опливини, захоплюючи ґрунтовий шар, чагарники й навіть невеликі молоді дерева, заподіюють величезну шкоду. Вони небезпечні також і для споруджень.

Неодноразово повторювані на схилі опливини поступово переходять у зсувні-потоки, спочатку прості, а потім у складні. Складні, що мають у верхній частині (голові зсуву) циркоподібне розширення із чітко видною стінкою зриву. Багаторазове повторення зриву, викликуване тими самими причинами, приводить до нагромадження зсувних мас і виробленню на схилі своєрідного рельєфу.

Зсуви-потоки бувають протяжністю 0,5 - 1,5 км. У нижній частині зсуву (язик зсуву) потужність зсувних нагромаджень може досягати 4 - 12 м і більше.

зміщення в межах зони сезонних змін (поверхневі зсуви)	зміщення, що зачіпають глибокозалягаючі шари (глибинні зсуви)
Опливини Зсуви-потоки; прості складні	Зсуви ступінчасті: сковзання видавлювання суфозіонні. Зсуви контактні
Кам'яні і щебнево - глинисті потоки

Таблиця 1 Класифікація типів зсувів

На мал. 3 показаний геологічний розріз по осі зсуву-потоку. Швидкість руху зміщених земляних мас, що складають тіло зсуву, буває різної в різних його частинах і має сезонний характер (збільшується в період агресивного зволоження). Звичайно із глибиною швидкість руху земляних мас зменшується, наближаючись до нуля на границі, що відокремлює зону сезонних змін від незміщених мас.

Кам'яні і щебнево - глинисті потоки своєрідні. Досить часто зсуви відбуваються не тільки в зоні сезонних змін, але й у глибоко лежачих шарах.

Рис. 3. Геологічний розріз зсуву-потоку:

1-суглинки; 2-глини; 3-піски; 4—зміщені породи

Спостерігаються такі зсуви в гірських районах і уздовж берега моря. Зсуви починаються відділенням масивів, їхніми обвалами і осипами, що носять множинний характер і утворять на схилі глибовий навал.

Надалі починають розвиватися зсуви. Потоки хаотичних накопичень брил, блоків і пакетів гірських порід опускаються вниз, виробляючи долину кам'яного потоку, що простягається на велику відстань. У результаті швидкого вивітрювання утвориться глинистий матеріал, тому згодом потік здобуває глинисто-щебеневий характер. Потужність зсувних нагромаджень може досягати у верхній частині схилу 200—400 м (глибовий навал), а в середній і нижній частині 5—20, а іноді 100 м.

Ступінчасті зсуви являють собою зсуви, що зачіпають шари, що лежать значно глибше сезонних змін. Від масиву плато відділяється велика ділянка і опускається вниз, ледве закидаючись убік корінного схилу, зберігаючи послідовність залягання шарів. Таку занепалу ділянку називають зсувним щаблем. Звичайно зсувні щаблі надовго зберігаються, особливо якщо в їхній будові беруть участь скельні породи (вапняк, піщаник і ін.). У міру розвитку зсувів один щабель прямує за іншим, утворюючи ряд характерних уступів. Схема ступінчастого зсуву сковзання показана на мал. 4.

Рис. 4. Геологічний розріз східчастого зсуву:

1-льос; 2-червоно-бурі глини; 3-вапняк; 4 — меотичні глини.

Згодом у щаблів, які підверглися руйнуванню, різко обкреслені грані згладжуються, утворюючи ряд паралельно витягнутих гряд. Ступінчасті зсуви захоплюють більші ділянки схилу протяжністю 300—1200 м, опускаючись на 10—25 м, і утворять майже вертикальну стіну зриву. Край верхнього щабля може під час опускання значно деформуватися.

Дуже часто із дна моря або ріки під час переміщення зсувних щаблів вижимаються одна або дві-три гряди - зсуви видавлювання.

Ступінчасті зсуви можуть розвиватися протягом тривалого періоду. Ділянка, відділена від плато тріщиною, опускається протягом 1—2 років на 0,5—1,0 м, але потім протягом 4—8 годин може опуститися на 10—20 м. При цьому у верхній частині зсуву спостерігаються вертикальні зсуви, у середній частині головним чином горизонтальні, а в нижній переважають вертикальні (підйом).

Такий зсув часто деформує шари, що залягають нижче рівня моря або ріки на 10—20 м. У результаті численних зсувних рухів виробляється горбистий контакт поверхні зміщених і корінних порід.

Суфозійний зсув утвориться в результаті виносу піщаних і пилуватих часток фільтраційним потоком (гідродинамічний тиск).

Зсуви з фіксованою похилою плоскою поверхнею сковзання, присвяченої до контактів шарів, називають контактними. Такий тип зсувів досить розповсюджений на Чорноморському узбережжі Кавказу. Чергування шарів вапняку і піщанику із глинистими сланцями при похилій поверхні їхнього контакту у випадку підсікання цих шарів у підошві приводить до оповзання блоків і пакетів скельних порід по поверхні глинистих сланців. Іноді такі зсуви відбуваються в зоні вивітрювання, але найчастіше зміщаються більші пакети при підсіканні підошви, утворюючи серйозні перешкоди при будівництві і експлуатації доріг.

Рис. 5. Схема контактного зсуву:

1-вапняк; 2-глинистий сланець; 3 пакети, що змістилися.