3)к выполнению производственно-технических работ (регулирова­ нию откачек поверхностных и подземных вод, ограничению утечек про­ мышленных и хозяйственных вод в грунтовый массив, ограничению дина­ мических нагрузок на грунт и др.);

4)к выполнению учебно-методических работ (проведение инструк­ тажа персонала о порядке действия в случае аварий в результате карстовых деформаций, составление карстологических паспортов зданий и сооруже­

ний и др.).

3.3.3.Гравитационные процессы

3.3.3.1.Обвалы

Обвал - это отделение от массива крупного блока горных пород на крутом обрывистом склоне, происходящее вследствие потери устойчиво­ сти под влиянием различных факторов (выветривание, эрозия и абразия в основании склона и др.), и последующее обрушение и скатывание глыбо­ во-щебнистой массы.

Обвалы часто происходят на склонах, монолитность пород которых нарушена тектоническими и другими трещинами и процессом выветрива­ ния. Особенно легко возникают обвалы, когда на склоне массива пласты слоистых пород падают в том же направлении, что и поверхность склона, или когда высокие склоны горных ущелий и каньонов разбиты вертикаль­ ными и горизонтальными трещинами на отдельные блоки.

Опасность обвалов надо оценивать с двух точек зрения: как прямую угрозу населенным пунктам и отдельным сооружениям и как возможность запруживания рек и образования озер, которые в случае прорыва могут за­ топить расположенную ниже местность.

В природных условиях наблюдаются гигантские катастрофические обвалы, когда обрушиваются миллионы и миллиарды кубических метров пород. Один из таких обвалов, который по механизму своего смещения скорее надо рассматривать как оползень, произошел в 1911 г. на Памире. Обрушилось свыше 2,2 млрд, м3 пород, которые запрудили реку. В резуль­ тате образовалось известное Сарезское озеро длиной 80 км и глубиной до 500 м. Таким же путем возникло озеро Рица на Кавказе.

Обвалы могут разрушить уже построенные сооружения (гидроэлек­ тростанции, трубопроводы, мачты электропередач, дороги и д .) и препят­ ствовать возведению новых сооружений.

Борьба с обвалами, особенно крупными - дело слоя юе. Мероприя­ тия в этом направлении сводятся к предупреждению обвалов и к защите от них. Предупреждение обвалов достигается искусственным обрушением отдельных глыб или отдельных участков обвалоопасных склонов с помо­ щью малых взрывов или другим путем. Широко практикуется искусствен­

ное цементирование трещиноватого массива, скрепление отдельных частей породы железными скрепами.

Осыпи - это накопления, образующиеся при скатывании со склонов обломков пород различных размеров - от дресвы до крупных глыб, при преобладании щебня. Щебенка осыпей состоит преимущественно из скальных пород. Характерной особенностью осыпей является их подвиж­ ность. Когда при накоплении щебенки угол откоса осыпи становится больше угла естественного откоса, свойственного слагающему ее материа­ лу, осыпь смещается и движется до тех пор, пока в результате естественно­ го выполаживания откоса наступает состояние равновесия.

Крутизна поверхности осыпи и размер слагающих ее обломков зави­ сят от состава, строения и степени выветрелости пород, на которых обра­ зуется осыпь.

По подвижности осыпи подразделяют на действующие, затухающие и неподвижные. Действующие осыпи обнажены, лишены всякой расти­ тельности. Максимальная скорость движения осыпи может достигать 0,15 м/год. Небольшие осыпи можно избежать планировкой и расчисткой склона или закреплением его подпорными стенками и другими способами, как это практикуется при строительстве горных пород. Устранение боль­ ших осыпей целесообразно лишь при осуществлении крупного строитель­ ства, так как они все время будут пополняться сверху и объемы работ мо­ гут быть очень велики.

3.3.3.2. Оползни

Оползни - это скользящее смещение горных пород на склонах под действием собственного веса. Оползень возникает тогда, когда склон ока­ зывается в неустойчивом состоянии.

В результате возникновения оползня формируются следующие ха­ рактерные элементы оползня (рис. 3.5):

1)надоползневой уступ - примыкающая к оползню площадка, рас­ положенная выше бровки склона, не подверженная оползанию;

2)стенка срыва - верхняя часть поверхности скольжения, образо­ вавшаяся в результате смещения вниз оползневого тела;

3)оползневые террасы - ряд уступов, расположенных один ниже другого и ориентированных параллельно бровке склона;

4)поверхность скольжения - поверхность, по которой происходит смещение оползня; в зависимости от геологического строения и литологии пород она может быть плоской или круглоцилиндрйческой, гладкой или

бугристой; 5) тело оползня - вся масса сползающего по склону грунта, ограни­

ченная по глубине поверхностью скольжения; поверхность тела оползня, представляющую в большинстве случаев циркообразное понижение, рас­ сеченную трещинами, стенками срыва, террасовидными уступами и изо­

билующую локальными понижениями, заполненную водой, называют также депрессией оползня;

6) вал выпора - возвышение, образующееся в основании склона и со­ стоящее из нарушенных и перемятых грунтов.

Место выхода поверхности скольжения на дневную поверхность в верхней части склона называют вершиной оползня, а в основании склона -

подошвой оползня.

Рис. 3.5. Элементы оползня:

1 вал выпора; 2 - тело оползня;

3 положение склонадо оползневого смещения; 4 - оползневая терраса; 5 стенка срыва; б надоползневой уступ; 7 -коренные породы склона;

8- поверхность скольжения

Степень устойчивости склона или откоса оценивается величиной от­

ношения действующих в толще склона сил сопротивления перемещению у R

масс (2/?) к активным сдвигающим силам (2£?), т.е. г| = ф —. В зависимо­

сти от величины этого соотношения все склоны или откосы могут быть подразделены на три группы:

1.Склоны или откосы в состоянии предельного равновесия; в этом случае HR = I Q и г| = 1.

2.То же в условиях обеспеченной устойчивости:

Развитие оползневых явлений наступает при rj < 1. Таким образом,

т\ является показателем устойчивости склона.

Оползни возникают вследствие несоответствия крутизны склона ха­ рактеру-и состоянию слагающих его пород и его основания. Однако для возникновения и развития оползней необходимы определенные условия. Среди них наибольшее значение имеют: высота, крутизна и форма скло­ нов, особенности их геологического строения, величина и распределение напряжений, свойства пород и гидрогеологические условия.

Установление положения и характера поверхности скольжения име­ ет большое практическое значение, так как этим определяются объем и

Е.П. Емельяновой и др. В частности, по масштабам склоновых процессов,

зу для всех без исключения видов инженерных сооружений. В результате оползневых явлений подвергаются деформациям здания, насыпи шоссей­ ных и железных дорог, колодцы, дренажные галереи, трубы, водосливные лотки и другие сооружения.

Противооползневые мероприятия делятся на профилактические и инженерные. К профилактическим относятся мероприятия по поддержа­ нию щадящего режима в оползневой зоне. Это, прежде всего, наблюдения •за нормальной работой существующих сооружений для отвода поверхно­ стных и подземных вод, уход за лесонасаждениями на склонах и запреще­ ние их вырубки, надзор за производством земляных работ на территории оползня и т.п.

К инженерным мероприятиям относится комплекс противооползне­ вых работ, в который входит:

1)устройство сооружений для отвода поверхностных вод;

2)строительство дренажей для отвода подземных вод;

3)планировочные работы - срезка верхней части склона и пригрузка нижней его части для увеличения устойчивости;

4)устройство подпорных стенок и набережных;

5)устройство свай-шпилек для закрепления отдельных участков оползневого склона.

Первые два вида мероприятий направлены на предотвращение ув­ лажнения или водонасыщения оползневого массива.

Мероприятия третьей группы направлены на сохранение баланса земляных масс на оползшем склоне. Чем больше объем верхней призмы оползневого тела, тем больше сдвигающие силы. Этот объем можно уменьшать, выполаживая верхнюю часть склона путем устройства берм. Срезанный грунт укладывают в виде пригрузки у основания оползня, уве­ личивая устойчивость откоса.

Подпорные стенки и набережные имеют целью, с одной стороны, не допустить подмывы или абразии нижней части оползневого склона, а с другой - усилить момент удерживающих сил.

^Отдельные участки оползшего склона в особо опасных местах могут быть закреплены сваями-шпильками.