Лекция 5

ПРОЦЕССЫ, СВЯЗАННЫЕ С ДЕЯТЕЛЬНОСТЬЮ ГРАВИТАЦИОННЫХ СИЛ - оползни - обвалы - осыпи

Склоны – наклоненные в одну сторону участки земной поверхности естественного происхождения Откосы – склоны, созданные искусственно

ОПОЛЗНЕВОЙ ПРОЦЕСС Оползень – это смещение на более низкий уровень части горных пород, слагающих склон, в виде скользящего движения в основном без потери контакта между движущимися и неподвижными породами, под влиянием различных гравитационных сил (веса пород, давления воды, сейсмического воздействия, техногенной нагрузки)

Сведения об оползнях известны с древнейших времен. Полагают, что самым крупным в мире по количеству оползневого материала (масса 50 млрд. т, объем около 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. Наиболее разрушительными из когда-либо зарегистрированных были оползни, произошедшие в 1920 г. в Китае в провинции Ганьсу на обжитых лессовых террасах, что привело к гибели 100 тыс. человек

Оползни – вторичные экзогенные геологические процессы, т.е. процессы, условия которых подготовлены первичными экзогенными геологическими процессами (выветривание, подмыв берега, землетрясения и др.)

Признаки проявления оползневого процесса 1) оползневые трещины, которые в начальной стадии формирования оползня едва заметны, но по мере развития процесса постепенно расширяются, удлиняются и, соединяясь друг с другом, создают сплошную линию отчленения оползневого тела

Признаки проявления оползневого процесса 2) оползневые цирки, представляющие собой выемки, образующиеся в склоне в результате оползания части грунтового массива 3) плоскости срыва, формирующиеся при отрыве массы оползающих пород

Признаки проявления оползневого процесса 4) валы, образующиеся у подножия склона в результате клиновидного выпора пород, расположенных у подножия склона

Признаки проявления оползневого процесса 5) оползневые уступы – площадки, наклоненные обычно в сторону склона и образующиеся в результате скольжения оползневого тела по криволинейной поверхности

6) Заболоченные участки с развитием болотной растительности в тыловой части уступа оползня

7) «Пьяный лес» – искривленные деревья, произрастающие на оползневом склоне и принимающие наклонное положение в результате оползневых подвижек

8) бугры на теле оползня, образованные сглаживанием поверхности оползневых уступов эрозионными процессами 9) несовпадение высот залегания пластов одних пород и изменение наклона пластов. В массиве склона может быть горизонтальное залегание пластов пород, а в теле оползня – с наклоном в сторону коренного склона 10) нарушение нормального состояния различных сооружений, находящихся на оползневом теле, образование трещин, разломов, смещений в конструкциях, разрушение труб и т.п.

Асеквентные оползни перемещение по цилиндрическим поверхностям скольжения в однородной, неслоистой подстилающей породе

Консеквентные оползни перемещение по имеющимся поверхностям с падением в сторону откоса

Инсеквентные оползни перемещение, при котором поверхность скольжения частично (в основном в верхней зоне) проходит поперек геологических структур

Условия оползневого процесса оползневый процесс подготавливается, возникает и развивается в геологической среде, элементы которой создают условия, в разной степени благоприятствующие гравитационным процессам ! Рельеф местности – наличие природного склона или техногенного откоса

Условия оползневого процесса оползневые процессы могут происходить в любых условиях при нарушении равновесия сил, стремящихся разрушить массив горных пород, и противостоящих им сил сопротивления

Благоприятные условия категории природных условий: - геоморфологические условия – крутые высокие склоны - геологические условия – глинистые породы, тектонические нарушения (разломы, трещины), слоистость, сланцеватость, выветрелые породы, сейсмичность

Факторы оползневого процесса вспомогательные процессы, воздействие которых на геологическую среду приводит к развитию и проявлению оползня - природные - техногенные

Факторы оползневого процесса По характеру воздействия и его результатов: - изменяющие состав, состояние и свойства горных пород, слагающих склон или откос, а в итоге влияющие на их прочность и деформируемость - изменяющие напряженное состояние приоткосного массива горных пород

Вывод оползневой процесс зарождается в геологической среде, характеризующейся благоприятными для него инженерно-геологическими условиями, подготавливается двумя группами факторов, изменяющих свойства горных пород склонового массива и их напряженное состояние, и реализуется как оползневое явление под воздействием одного из факторов – главной причины оползня

Стадии развития оползневого процесса и их характерные признаки 1) Подготовительная стадия Начало или активизация воздействия природных или техногенных факторов, уменьшающих степень устойчивости склона или откоса Продолжительность стадии: от нескольких месяцев до нескольких десятилетий Появление трещин за верхней бровкой склона и вала выпирания

Стадии развития оползневого процесса и их характерные признаки 2) Стадия появления оползня Движение пород вниз по склону. Уменьшение угла наклона оползневого склона, оформление нового профиля склона Возможен циклический ход процесса – с остановками и резкими подвижками Образование вертикальных трещин различной глубины Оформление тела оползня, его поверхности(ей) скольжения и языка

3) Стадия затухания оползневого процесса Быстрое затухание движения оползневых масс скальных пород. Время стабилизации – несколько часов Медленное затухание процесса в глинистых породах и при глинистой зоне скольжения. Время затухания – несколько суток (при отсутствии повторов); от нескольких месяцев до нескольких лет (при развитии склоновых процессов в оползневых массах) Активизация оползня при проведении строительных и горных работ по ликвидации последствий оползня

Обвалы Внезапное обрушение крупных массивов горных пород или отдельных глыб, возникающее под воздействием гравитационных сил и сопровождающееся дроблением сорвавшейся массы при ее падении к подножию склона Обвалы происходят с большой скоростью на очень крутых склонах (более 80°) и откосах, сложенных скальными трещиноватыми породами

Факторы развития процесса Главной внешней причиной процесса является действие собственного веса пород. К сопутствующим внешним причинам относятся землетрясения, сильные ливни, удары молнии, а также взрывные работы. Внутренними причинами обвалов считаются экзогенные геологические процессы, обусловливающие изменение свойств пород приконтактных зон и зон контакта между отдельными блоками, а также новейшие тектонические движения

Условия развития процесса - постепенное снижение сцепления между отчленяющимися блоками и массивом горных пород; - тектоническая, литогенетическая и экзогенная трещиноватость; - рельеф Осыпи Происходят на склоновой, откосной поверхности, сложенной несвязным обломочным материалом в результате превышения касательной составляющей массы материала над силой трения с поверхностью

Осыпь – скопление несортированных угловатых обломков горных пород, скатывающихся по склону под действием силы тяжести и отлагающихся у ее подножия

Условия развития процесса Основными условиями для формирования осыпей являются наличие склонов крутизной 30-50° и большое количество обнажений скальных горных пород, которые, подвергаясь выветриванию, дезинтегрируются и в виде обломков перемещаются вниз по склону

Противооползневые, противоосыпные и противообвальные мероприятия 1) мероприятия, предупреждающие нарушение устойчивого равновесия естественных склонов и откосов; 2) мероприятия, ограничивающие развитие гравитационных процессов и обеспечивающие безопасность жизнедеятельности; 3) мероприятия по ликвидации последствий гравитационных явлений

Мероприятия по инженерной защите территории