4.1.1. Характеристика небезпечних геологічних процесів і явищ.

В умовах збільшення техногенного навантаження та значної зношеності основних фондів в Україні збільшуються ризики, пов’язані із небезпечним впливом землетрусів, що, у свою чергу, підвищує рівень техногенної небезпеки в різних галузях народного господарства. Супроводжувані зсувами, обвалами, селями, цунамі та іншими вторинними небезпечними явищами землетруси можуть спричинити тяжкі матеріальні та соціальні наслідки.

Імовірність виникнення землетрусів називається сейсмічністю.

Землетруси – це різкі підземні поштовхи і коливання земної кори, що загрожують життю і діяльності людини. Умови будівництва споруд в сейсмічних районах є особливими, специфічними, вони регламентуються спеціальними будівельними нормами і правилами. Сучасні землетруси пов'язані головним чином з геологічними структурами, що підлягають новітнім рухам. За існуючими уявленнями такі структури приурочені до регіональних тектонічних зон розломів - активним рухомим поясам Землі, що розділяють великі геоблоки Землі - континенти і океани. Великим тектонічно активним поясом Землі є Євроазіатський, з яким пов'язані Карпати, Південний Крим, Кавказ.

Землетруси в межах України мають розвиток у Карпатах та Криму. Основною причиною землетрусів є розвиток деформацій в глибоких горизонтах земної кори внаслідок переміщення літосферних плит. При цьому по глибині гіпоцентрів виділяються глибокі землетруси (глибиною більше 100 км), середні землетруси - 50-25 км, неглибокі землетруси - глибиною 10-5 км. Кожен сейсмічний поштовх в межах тектонічно активної території регіону обумовлює сприятливі умови для активного розвитку зсувного процесу.

Так, наприклад, після землетрусу силою 6 балів в березні 1977 р. через 2 роки (квітень 1979 р.) після аномального зволоження (80-100 мм за 2 доби) пройшла масова активізація зсувів (більше 560 зсувів) на території південно-східного Передкарпаття. В цей же період були створені передумови для активізації зсувів в межах Карпатської гірськоскладчастої області (зсув Косівська Поляна, Гребенів та ін.).

Територію України на півдні і південному заході охоплено впливом потужного сейсмоактивного поясу планети. Вплив наявних у поясі напружень охоплює західні області України, Буковину, південно-західну частину Одеської області, південь Миколаївської, Херсонської, Запорізької областей і територію Автономної Республіки Крим (АРК). Пояс включає Карпатську дугу з сильними підкоровими землетрусами в зоні Вранча, великі підкорові землетруси якої з магнітудою 6,8-7,8 здатні спричинити відчутні сейсмічні коливання ґрунту і споруд практично на всій території України.

Найбільш небезпечними на території України екзогенними геологічними процессами є зсуви.

Зсувом називають масу гірських порід, що сповзає або сповзла вниз по схилу або відкосу (штучний схил) під впливом сили ваги, гідродинамічного тиску, сейсмічних і деяких інших сил. Зсуви руйнують схили і відкоси, змінюють їх риси, створюють специфічний зсувний рельєф. Кожен зсув має ту чи іншу ступінь стійкості. Коли маси гірських порід сповзли і причини, що викликали зміщення, повністю чи тимчасово знешкоджені, зсув стійкий. Коли причини лише частково знешкоджені, зсув нестійкий. При проектуванні, будівництві і експлуатації споруд важливо не лише виявити розповсюдження зсувів, прогнозувати можливість їх утворення, але і оцінювати ступінь їх стійкості.

В залежності від глибини захвату порід зсувними деформаціями зсуви розрізняють: поверхневі – до 1 м, неглибокі – до 5 м, глибокі – до 20 м та дуже глибокі – більше 20 м.

Зсуви мають значне поширення на території країни, що зумовлено геологічною будовою та геоморфологічними умовами, наявністю деформуючих горизонтів тощо. Їх кількість складає близько 23 тисячі одиниць і постійно змінюється за рахунок ліквідації (зрізання, зчищення) чи формування нових під впливом природних і техногенних факторів. Кількість зсувів, порівняно із 80-тими роками минулого століття, збільшилася майже на 45%, а площа поширення - на 28,8%.

Активна господарська діяльність без проведенная необхідних інженерно-захисних заходів викликала поширення зсувних процесів на території майже 200 міст і селищ міського типу АРК, Вінницької, Дніпропетровської, Донецької, Закарпатської, Запорізької, Івано-Франківської, Луганської, Львівської, Тернопільської, Харківської, Хмельницької, Черкаської та Чернівецької областей, що являє постійну загрозу виникнення надзвичайних ситуацій.

Площа поширення зсувонебезпечних ділянок у межах міських територій становить понад 42 тисячі гектарів. Найбільшого масштабу зсувні процеси набули на Південному березі Криму, морському узбережжі в Одеській області, правобережжі Дніпра та його правих притоках, Закарпатті та Прикарпатті.

Найбільшу небезпеку становлять зсуви, що відбуваються на забудованих територіях, які можуть виникати миттєво, тому їх важко спрогнозувати. Вплив господарської діяльності на розвиток зсувів пов'язаний із додатковим навантаженням та підрізкою схилів під час будівельних та гірничо-видобувних робіт, створення динамічних навантажень на схили, додатковим обводненням зсувононебезпечних територій, спричиненим надмірним зрошенням, підпиранням рівнів грунтових вод водосховищами та іншими водоймищами, витоками води з водних споруд та комунікацій тощо.

Часто саме розташування інженерних об'єктів на схилах чи поблизу них є провокуючим чинником, який викликає порушення рівноваги в масиві порід. У межах розміщення лінійних об'єктів виникнення процесу, крім вищезгаданих факторів, провокується вібрацією від транспорту.

Зсуви можуть виникати на всіх схилах, починаючи із нахилу в 19°, але на глинистих грунтах та ґрунтах з тріщинами зсуви можуть виникнути і при нахилу схилу 5-7°.

Зсуви формуються переважно на ділянках зволожених ґрунтів, коли сила тяжіння накопичених на схилах продуктів руйнування гірських порід перевищує силу зчеплення ґрунтів. Вони можуть сходити в будь-яку пору року, але в різних районах зсувні явища можна віднести до певного сезону.

За швидкістю руху по схилу зсуви можуть бути: винятково швидкі (3 м/с), дуже швидкі (0,3 м/хв.), швидкі (1,5 м за добу), помірні (1,5 м за місяць), дуже повільні (1,5 м на рік), винятково повільні (0,06 м на рік).

Зсуви, спричинені змінами природних умов, як правило, не виникають раптово. Первинною ознакою зсувних переміщень є поява тріщин на поверхні землі, розрив дороги і берегових укріплень, зміщення дерев тощо.

В окрему групу необхідно виділити зсуви штучних земляних споруд - залізничні насипи, терикони і відвали гірських порід.

Штучними причинами утворення зсувів є руйнування схилів дорожніми канавами, надмірним виносом грунту, вирубкою лісів та інше. Згідно з міжнародною статистикою, до 80% сучасних зсувів пов'язано з діяльністю людини.

Інженерно-геологічна оцінка стійкості зсувів повинна бути комплексною (якісною і кількісною), базуватися на даних вивчення:

• морфології, будови (структури) зсуву, обводненості складових порід і їх фізико-механічних властивостей і попутних геологічних процесів і явищ,

• динаміці розвитку зсувних явищ і співвідношенні зусиль, що визначають рівновагу мас гірських порід, що складають зсув.

При інженерно-геологічній оцінці загрози виникнення зсувів важливо звертати увагу на величину площі, що займає зсув, його розміри, тобто масштаб явища.

Завданням протизсувних заходів є захист території від руйнування зсувами, надання їм і розташованим на них спорудам і угіддям стійкості і забезпечення нормальних умов експлуатації.

Заходи боротьби зі зсувами, виникнення яких обумовлено різними чинниками, наведено у табл. 4.1.

Таблиця 4.1.