Лекция 10.

Склоновые (гравитационные процессы)

Одной из важнейших задач инженерно-геологических изысканий практически для всех видов строительства является оценка устойчивости склонов, бортов карьеров, строительных выемок и раз­работка мероприятий по их закреплению.

Из строительной практики хорошо известно, что под действием ряда причин значительные массы горных пород, слагающих склон, могут терять устойчивость и смещаться вниз на более низкий уро­вень. Возникают такие опасные геологические процессы, как оползни, обвалы, осыпи, а при смещении и обрушении снеговых масс — снежные лавины. Склоновые (гравитационные) процессы могут быть причиной зна­чительных деформаций зданий, сооружений и инженерных коммуникаций, а в ряде случаев и полного их разрушения.

§ 1. Оползни

Оползни — это скользящее смещение масс горных пород вниз по склону под действием гравитационных сил и при активном участии поверхностных и подземных вод. В отличие от обвалов потери контакта между смещающейся массой и подстилающими неподвиж­ными породами не происходит. Под оползнем понимают не только процесс смещения земляных масс, но и само оползневое тело, как форму рельефа.

Оползни не только нарушают устойчивость массивов горных по­род, но и негативно влияют на многие другие компоненты геологи­ческой среды (нарушение поверхностного стока, истощение ресурсов подземных вод при их вскрытии, образование заболоченностей, нарушение почвенного покрова и др.).

В России оползни имеют очень широкое распространение. Они частое явление на берегах Волги, Дона, Оки, Кубани и других рек, на Черноморском побережье Кавказа, во многих районах Сибири и Дальнего Востока. Районы классического распространения оползней — территории приволжских городов: Нижний Новгород, Саратов, Волгоград, Ульяновск, участок побережья моря от г. Сочи до г. Су­хуми и др.

Причины образования оползней могут быть естественными (при­родными) и техногенными (связанными с деятельностью человека). К основным причинам возникновения оползней относят:

- изменение внешней формы и высоты склона, приводящее к перераспределению сдвигающих и удерживаю­щих сил на нем (подрезка склонов искусственными выемка­ми, колебания базисов эрозии рек, оврагов, подмыв берего­вого склона рекой или морем, чрезмерно крутое заложение откоса выемок и насыпей и др.);

- изменение состава, состояния и физико-меха­нических свойств горных пород (чрезмерное ув­лажнение их подземными, дождевыми, талыми и хозяйствен­ными водами, выветривание, выщелачивание из них водо­растворимых солей, мерзлотные воздействия, суффозионный вынос тонких частиц и др.);

- дополнительное давление на склон (сейсмичес­кие воздействия, вибрация, искусственные статические и динамические нагрузки, гидродинамическое давление при филь­трации подземных вод в сторону склона и др.

Противооползневые сооружения и мероприятия.

Профилактические (или охранно-ограничительные) мероприя­тия имеют своей целью: регулирование поверхностного стока с целью предотвращения излишнего увлажнения склона (различные нагорные канавы, лотки, валы, устройство водоотводящей сети); укрепление склонов и откосов с помощью агролесомелиоративных мероприятий (одерновка, посев трав, посадка специальных сортов деревьев и кус­тарников); предотвращение подрезки склонов; запрещение производства взрывных работ и устройства отвалов вблизи оползневых участ­ков; ограничение скорости движения поездов на оползнеопасных скло­нах и т. д.

Строительная практика показывает, что своевременно принятые профилактические меры позволяют предотвратить большую часть оползней в начальной стадии их развития.

Активные меры — это устройство инженерных сооружений и применение других радикальных мер, с целью устранения причин, вызывающих оползневые процессы. Активные меры можно разде­лить на следующие группы: 1) изменение очертания и переустрой­ство склонов и откосов (уполаживание склона путем срезки верхней его части и уменьшения крутизны), отсыпка банкетов и контрбанке­тов, террасирование и устройство берм и др.); 2) механическое удер­жание оползающих земляных масс -подпорные стены, свайные ряды, сваи-шпонки, контрфорсы и др.