Глава 6 Обвалы, оползни, сели, снежные лавины

6.1. Обвалы

Обвал — это быстрое отделение (отрыв) и падение массы горных пород (земли, песка, камней, глины) на крутом склоне вследствие потерн устойчивости склона, ослабления связности, цельности горных пород.

Обвал происходит под влиянием процессов выветривания, движения подземных и поверхностных вод, подмыва или растворения породы, колебания почвы. Чаше всего обвалы происходят в период дождей, таяния снега, при проведении взрыв­ных и строительных работ. Разновидностью обвала является вывал — обрушение отдельных глыб и камней из фунтов на отвесных склонах. Поражающим фактором обвала является падение тяжелых масс горных пород, способных повредить, сломать, раздавить даже прочные сооружения либо засы­пать их грунтом, преградив доступ к ним. Другая опасность обвалов состоит в воз­можном запруживании рек н обрушении берегов озер, воды которых в случае прорыва могут стать причиной наводнений или, что еще опаснее, селевых пото­ков.

Для оценки обвалов используют объем обвалившихся горных пород. Исходя из объема, обвалы подразделяются:

• на очень малые (объемом менее 5 м³); о малые (5-50 м³);

• средние (50-1000 м³);

• крупные (более 1000 м³).

Изредка в природных условиях наблюдаются гигантские обвалы, в результате ко­торых обрушиваются миллионы и даже миллиарды кубических метров порол. Так. в 1911 г. на реке Муграб (Таджикистан) в горах Памира во время землетрясения произошел крупнейший обвал, названный Уссурийским. Его объем составил 2,2 млрд м³. В результате этого обвала образовалась огромная естественная плоти­на, перекрывшая Муграб, возникло Сарезское озеро длиной 75 км и шириной до 3,4 км, наибольшая глубина — 505 м.

6.2. Оползни

6.2.1. Характеристика оползней

Оползни - это скользящие смещения масс горных (или других) пород вниз по скло­ну под влиянием силы тяжести. Оползни могут сходить со всех склонов крутиз­ной от 19°, а при глинистых грунтах - от 5-7°.

Причинами возникновения оползней могут служить следующие факторы:

1. Естественно-природные:

• землетрясения;

• переувлажнение склонов осадками;

• увеличение крутизны склона в результате подмыва водой;

• ослабление прочности твердых пород при выветривании, вымывании или выщелачивании;

• наличие в толще грунта размягченных глин, плывунных песков, ископаемо­го льда;

• чередование водоупорных (глинистых) и водоносных пород (песчано-гра- вийных, трещиноватых, известковых);

• расположение слоев грунта с наклоном в сторону склона;

• пересечение пород трещинами.

  1. Антропогенные:

• вырубка лесов и кустарников на склонах. Причем вырубка может происхо­дить намного выше места будущего оползня, но вода не будет задерживаться растениями вверху, в результате чего грунты переувлажняются далеко внизу;

• взрывные работы, которые являются, по сути, локальным землетрясением и способствуют развитию трещин в породах;

• распахивание склонов, чрезмерный полив садов и огородов на склонах;

• разрушение склонов котлованами, траншеями, дорожными выемками, подре­зающими склоны;

• закупоривание, засорение, заваливание мест выхода подземных вод;

• строительство жилья и промышленных объектов на склонах, что ведет к раз­рушениям склонов, увеличению силы тяжести, направленной вниз по склону.

Нехватка свободных площадей в безопасных местах обусловливает массовую за­стройку холмов и даже склонов гор. Это ведет к деформации почвы, сползанию и разрушению домов и т. д.

В зависимости от крутизны склона и характера грунта оползень может развивать­ся мгновенно (табл. 6.1).

Если скорость потока больше метра в секунду, то это почти обвал, обрушение по­роды, которое опаснее, чем медленно скользящий оползень. Скорости больше од­ного метра в минуту также являются катастрофическими, поскольку за короткое время почти невозможно организовать спасение людей, имущества, животных.

Поражающим фактором оползней являются тяжелые .массы грунта, засыпающие или разрушающие все на своем пути. Поэтому главный показатель оползня - это его объем, измеряемый в кубометрах. Измерив длину, ширину и высоту оползня, подсчитав его объем, легко определить его массу в тоннах. По объему оползни классифицируются так:

• малые — до 10 тыс. м³;

• средние — 10-100 тыс. м³;

• крупные — 100 тыс. — 1 млн м³;

• очень крупные — более 1 млн м³.

Кроме того, оползни классифицируются по масштабу явления, механизму ополз­невого процесса и месту его возникновения.

Масштаб оползней характеризуется вовлеченной в процесс площадью:

• очень мелкие — до 5 га;

• мелкие — 5-50 га;

• средние —50-100 га;

• крупные - 100-200 га;

• очень крупные — 200-400 га;

• грандиозные — более 400 га.

Крупные оползни вызываются, как правило, естественными причинами и образу­ются вдоль обрывов и склонов. Их толщина достигает 10-20 м и более. Оползне­вое тело часто сохраняет свою монолитность. Средние и мелкомасштабные ополз­ни чаще происходят под воздействием антропогенных процессов. По механизму оползневого процесса выделяются оползни сдвига, выдавливания, вязкопластичные, гидродинамического выноса, внезапного разжижения. Часто механизм оползня бывает комбинированным.

6.2.2. Наблюдение за состоянием склонов

К мерам по предупреждению оползней относятся: наблюдение за состоянием скло­нов; анализ и прогнозирование возможности обвалов и оползней; проведение ком­плексных инженерных защитных работ; обучение лиц, проживающих, работаю­щих и отдыхающих в опасной зоне, правилам безопасности жизнедеятельности;

соблюдение безопасности режима, строительных норм и правил (СНнП) при про­изводстве работ, инструкций и стандартов, предусмотренных для каждого вида производственной деятельности.

Наблюдение осуществляется постоянным, тщательным визуальным осмотром каж­дого места с крутыми склонами и обрывами, находящегося в зоне непосредствен­ной жизнедеятельности человека. Визуальный контроль нужно сочетать со слухо­вым (акустическим). Малейший шум наверху, удар грома, а также выстрел или громкий крик в определенных условиях могут породить мощный горный обвал. Признаками возможного обвала являются многочисленные трещины в отвесных скалах, нависающие блоки, появление отдельных фрагментов скал, глыб, отделя­ющихся от основной (корневой) породы.

В отличие от обвалов и обрушений пород, оползни развиваются значительно мед­леннее, и есть немало признаков, позволяющих своевременно обнаружить зарож­дающийся оползень. Признаки зарождающегося оползня:

• разрывы и трещины в грунте, на дорогах, защитных (противооползневых) со­оружениях и укреплениях;

• нарушения и разрушения подземных и наземных коммуникаций;

• смещение, отклонение от вертикали деревьев, столбов, опор, неравномерное натяжение или обрыв проводов;

• искривление стен зданий и сооружений, появление на них трещин;

• изменение уровня воды в колодцах, скважинах, системах отвода воды, в любых водоемах.

Нужно наблюдать также, чтобы не было утечек в грунт воды из водозаборных ко­лонок и водопроводов, а также следить за состоянием стоков.

6.2.3. Анализ и прогнозирование обвалов и оползней

Достаточно посмотреть на угол склона, чтобы определить, что всякий продолжи­тельный дождь, сотрясение грунта или неправильное строительство могут повлечь за собой обрушение грунта. Для более точного прогноза нужны анализ грунтов в данном месте, анализ условий уже случавшихся обвалов и оползней, а также на­личие некоторого опыта и специальных знаний.

Накопленный опыт позволяет прогнозировать даже размер камней и целых бло­ков, которые могут осыпаться с отвесных крутых склонов, мимо которых, напри­мер, проложена дорога. Размер отрывающихся блоков п их фрагментов определя­ется прочностью пород. Блоки наибольшего размера (до 15 м в поперечнике) образуются в базальтах. В гранитах, гнейсах, крепких песчаниках образуются глы- оы меньшего размера, максимум до 3-5 м, в алевролитах - до 1-1,5 м. В сланце­вых породах обвалы наблюдаются значительно реже, и размер глыб в них не пре­вышает 0,5-1 м.

В целом по стране очень малые обвалы составляют 65-70%, малые - 15-20%, сред­ние - 10-15%, крупные - менее 5% от общего числа обвалов. Вероятность же гигантских обвалов составляет примерно 0,05%.

• Проведение защитных работ

Проведение защитных работ на склонах называют активными мероприятиями, в от­личие от пассивных (наблюдение, прогнозирование оползней и т. д.). К защитным работам относятся:

• планировка откосов, выравнивание бугров и заделка трещин;

• осуществление плановых, строго дозированных безопасных для людей взры­вов, вызывающих управляемый сход обвалов и оползней;

• уменьшение крутизны склонов с помощью техники и направленных взрывов (срезка верхней части склонов и укладка фунта у подножья);

• строительство дорог, эстакад, виадуков, отводящих транспортные потоки из опасных зон;

• сооружение подпорных стенок, контрбанкетов, свайных рядов в местах, где до­роги подрезают склоны, у подошвы потенциальных оползней для создания упора;

• устройство направляющих стенок для изменения движения обвальных пород;

• перехват подземных вод с помощью дренажной системы, регулирование поверх­ностных стоков устройством лотков, кюветов, других водостоков;

• защита склонов дреновкой, посевом трав, насаждением кустарников и деревь­ев. Помимо связывания грунта корневой системой, деревья активно поглоща­ют осадки (хвойные около 60%, лиственные около 30% выпадающих осадков).

• Соблюдение безопасного режима жизнедеятельности

Соблюдать меры безопасности (меры охранного и ограничительного характера) необходимо всем людям, проживающим, работающим или отдыхающим в опас­ных зонах. К ним относятся:

• запрешение стронтельства промышленных предприятий, жилых зданий, желез­ных и автомобильных дорог без надлежащих мер по защите от обвалов и ополз­ней;

• ограничение в необходимых случаях движения поездов и автомашин в зонах, примыкающих к обваловым и оползневым участкам;

• запрещение взрывов и горных работ вблизи опасных участков;

• охрана горных пастбищ, древесно-кустарниковой и травянистой растительности:

• запрещение неконтролируемого полива и устройства постоянного водопрово­да без канализации;

обязательная уборка снега со склонов перед началом таяния, организация про­пуска талых вод. запрещение их задержки.

Осуществление режимных,заиштныхидругихмероприятийорганизуют н контро­лируют органы местного самоуправления, службы ГОЧС, подразделения ГИБДД,

экологические и общественные организации.