Инженерно-геологическая характеристика оползней

5.1 Общая характеристика оползней

Оползень - это смещение части горных пород слагающих склон, на более низкий уровень в виде скользящего движения без потери контакта между движущимися и неподвижными породами. Оползень - это геологическое явление, возникающее на склонах и откосах, который относится к гравитационным явлениям.

Оползни довольно широко распространенное явление. В России оползни распространены - в Поволжье, на Черноморском побережье, на Печере, в Западной Сибири, на Ангаре и Байкале и в других регионах России. Широко распространены оползни на Украине, в Молдавии, на Кавказе, в средней Азии и государствах дальнего зарубежья. Оползневые процессы очень сильно изменяют природные условия и отрицательно влияют на хозяйственную деятельность человека. Оползни меняют рельеф поверхности, формируют своеобразные накопления пород, нарушают поверхностный и подземный сток, способствуют развитию других геологических явлений. Оползни разрушают различные инженерные сооружения - плотины, здания, каналы, дороги, разрушают борта карьеров, создавая тем самым неблагоприятные условия для открытой отработки МПИ. Они уничтожают целые населенные пункты, приводят к многочисленным человеческим жертвам. В 1911 году на Памире при землетрясении образовался Усойский оползень в долине реки Мургаб, в результате образовались плотина и очень глубокое Сарезское озеро. Землетрясением и оползнем были погребены кишлаки, погибли люди. Озеро существует до сих пор, продолжает накапливать воду за счет таянья горных ледников и постоянно существует угроза разрушения плотины с катастрофическими последствиями. Последствия оползня в долине реки Пьява в 1963 году в Италии описаны выше. Ежегодно средства массовой информации (СМИ) сообщают о многочисленных оползневых процессах в разных регионах с весьма неблагоприятными, а порой и печальными последствиями. Вот некоторые из них. В г. Сочи «двадцать тысяч м грунта накрыли железнодорожный путь двух-метровой толщей, сдвинули мост. Около 85 километров береговой зоны г.Сочи подвержены оползням, которые активно “живут”» (Известия, март, апрель, 1985). В г. Душанбе «оползень, вызванный земле-трясением, подмял под себя жилые дома и ферму, похоронив под многометровой толщей мокрой глины 31 семью и 15 человек, работавших на ферме» (Комсомольская правда, январь, 1989). По заключению специалистов инженеров геологов Одесского универси-тета в г. Одессе формируется гигантский оползень глубокого заложения, который в самом недалеком будущем грозит уничтожить почти всю территорию прекрасного и знаменитого города (Аргументы и факты, май, 1994). В июне 1995 г. в г.Барнауле на склоне реки Оби произошел оползень (объем 50 тысяч тонн), снес и разрушил 4 дома, погибло 9 человек. Опасная оползневая зона в городе имеет протяженность 42 километра (сообщения СМИ).

В июне 1997 г. в г.Днепропетровске произошел крупный оползень, который разрушил и поглотил, похоронил под землей многоквартирный дом, детский сад, гаражи, дачи, школу. Погибли 4 человека (Известия, 1997). Имеются оползи и в городе Томске. Оползни в Лагерном саду разрушают зону отдыха и сооружения. В недавно застроенном микрорайоне «Солнечный» оползни уже привели в аварийное состояние два многоэтажных дома, гаражи, дороги, защитные сооружения.

Примеры можно продолжать. В литературе [1, 3, 10, 12] приведены примеры крупных классических оползней. Все это заставляет уделять большое внимание изучению оползневых явлений, учитывать их распространение и возможность образования при

40

Рис. 6. Строение оползня (по В.Д. Ломтадзе, 1977):

1 - оползневой цирк, 2 - бровка главного уступа, 3 - уступ главный, 4 - вершина оползня, 5 - уступ внутренний, 6 - тело оползня, 7 - поверхность скольжения, 8 - неровности

рельефа поверхности (валы, бугры и др.), 9 - вал выпучивания с трещинами, 10 - подошва оползня

41

Рис. 7. Элементы оползня (по В.П. Ананьеву и В.И. Коробкину, 1993):

1 - оползневое тело, 2 - поверхности скольжения, 3 - бровка

срыва, 4 - оползневые террасы, 5 - вал выпучивания, 6 - подошва оползня,

7 - положение склона до оползня, 8 - коренной массив пород

7. «Пьяный» лес, саблевидные деревья. Сравнивая возраст искривленных и не искривленных деревьев, можно более или менее точно определить время подвижки оползня (рис. 8).

Рис. 8. Пьяный лес (р-н Лагерного сада г. Томска)

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. Такое строение чаще всего обнаруживается при проходке ряда горных выработок. Реже в обнажениях.

10. Повышенная влажность пород и нарушение их естественной структуры вблизи поверхности скольжения, это объявляется при изучении образцов пород, взятых из скважин, и других горных выработок. Но этот признак может говорить и о других явлениях и особенностях склона.

11. Нарушение нормального состояния различных сооружений, находящихся на оползневом теле, образование трещин, разломов, смещений в конструкциях, разрушение труб и т.п. (рис. 9).

42

Рис. 9. Деформация подпорной стенки в результате оползневого смещения в мкр. Солнечный в г. Томске (фото Хоменко О.В.)

При изучении оползней различают: поверхность скольжения, подошву оползня или базис оползания, глубину оползания или глубину захвата склона оползнем, оползневое тело, оползневые цирки, оползневые накопления (рис. 7).

Поверхность скольжения - поверхность, по которой происходит отрыв и движение сползающего массива пород. Не всегда имеет четко выраженную форму.

Подошва оползня - линия пересечения поверхности скольжения и склона. Глубина оползания - расстояние от верхней поверхности оползня до поверхности скольжения, измеренное по нормали к поверхности склона. Важный элемент для противооползневых мероприятий.

Оползневое тело - весь массив оползших пород. Верхняя часть его - голова, нижняя - язык оползня.

Надоползневой уступ - примыкающая к оползню площадка, расположенная выше бровки склона, не подверженная оползню.

О наличии оползневых явлений, подвижек необходимо судить по комплексу признаков и подтверждать данными детальной проходки горных выработок или проведением других видов работ, например геофизики.

Природа оползневых смещений. Смещение масс на склоне происходит тогда, когда нарушается устойчивость этого склона - т.е. нарушается равновесие масс горных пород на склоне.

Известно, что в любой точке земли, и поэтому в любой точке склона (рис. 10) действует сила тяжести, которая разлагается на две составляющие: Р₁ и Р₂.

Рис. 10. Действие напряжений в массиве пород:

Р - масса блока породы, который может сместиться.

Рi - сдвигающая составляющая силы тяжести.

Р₂ - сила, стремящаяся удержать массы горных пород на склоне.

43