Чаще всего обвалы земной поверхности происходят, когда коренной подстилающий слой, состоящий из известняка или другой карбонатной породы, оказывается «съеден» кислотными грунтовыми водами, проседает после сильных ливней или повреждается вследствие разрывов труб. Особенно опасны такие внезапные обрушения, по понятным причинам, в городах, где внезапно под землю могут уйти целые дома. Ниже вы найдёте фотографии с мест самых масштабных обвалов земной поверхности за последние десятилетия.

В мае 1981 году эта гигантская дыра образовалась в черте города Винтер-Парк (Флорида). Местные власти решили, укрепив края, превратить получившуюся яму в живописное городское озеро (выше на фото).

В эту яму (18 м. глубиной, 60 м. длиной и 45 м. шириной) в 1995 году провалились два дома фешенебельного района Сан-Франциско.

В 1998 году после необычайно сильных ливней и разрыва канализационной трубы в Сан-Диего, образовалась гигантская трещина. Её длина – около 250 метров, ширина – 12 метров и глубина – больше 20 метров.

В 2003 году спасателям пришлось вытаскивать этот автобус при помощи крана, после того как он внезапно провалился под землю на одной из улиц Лиссабона (Португалия).

Эта дыра поглотила в феврале 2007 года несколько домов столицы Гватемалы. Три человека пропали без вести.

Вид с высоты птичьего полёта.

В марте 2007 года в итальянском городе Галлиполи дорога рухнула в находившуюся под ней сеть подземных пещер.

В сентябре 2008 года, автомобиль, проезжавший по одной из улиц китайской провинции Гуандун, неожиданно оказался в яме глубиной 5 метров, и шириной 15 метров.

Эта гигантская воронка образовалась в мае 2010 года в городе Гватемала после того, как по нему пронёсся тропический шторм «Агата».

Та же воронка с более близкого расстояния.

В мае 2012 года вследствие обвала грунта на проезжей части в китайской провинции Шэньси появилась эта дыра длиной 15 метров, шириной 10 метров и глубиной 6 метров.

И ещё один обвал грунта в Шэньси (6 метров глубиной и 10 – шириной) повредил три газовых и одну водопроводную трубу в декабре 2012 года.

Этот гигантский провал образовался одной из декабрьских ночей 2012 года на юге Польши. Его глубина – около 10 метров, ширина – около 50 метров.

В январе 2013 года часть рисового поля в китайской провинции Xайнань провалилась под землю. За предыдущие четыре месяца в округе произошло около 20 подобных инцидентов.

Оползни — это скользящее смещение масс горных пород вниз но склону под влиянием силы тяжести.

Образуются они в различных породах в результате нарушения их равновесия или ослабления прочности. Вызываются как естественными, так и искусственными (антропогенными) причинами. К естественным относятся: увеличение крутизны склонов, подмыв их оснований морскими и речными водами, сейсмические толчки. Искусственными являются разрушение склонов дорожными выемками, чрезмерным выносом грунта, вырубкой леса, неразумным ведением сельского хозяйства на склонах. Согласно международной статистике, до 80 % современных оползней связано с деятельностью человека. Значительное количество оползней происходит в горах высоте от 1000 до 1700 м (90%).

Оползни могут происходит ь на всех склонах, начиная с крутизны 19°. Однако на глинистых грунтах они случаются и при крутизне склона 5-7°. Для этого достаточно избыточною увлажнения пород. Сходят они в любое время года, но большей частью в весенне-летний период.

Классификация оползней

Классифицируются оползни: по масштабам явления, скорости движения и активности, механизму процесса, мощности и месту образования.

По масштабам оползни классифицируются на крупные, средние и мелкомасштабные.

Крупные вызываются, как правило, естественными причинами и образуются вдоль склонов на сотни метров. Их толщина достигает 10-20 и более метров. Оползневое тело часто сохраняет свою монолитность.

Средние и мелкомасштабные имеют меньшие размеры и характерны для антропогенных процессов.

Масштаб часто характеризуется вовлеченной в процесс площадью. В этом случае они подразделяются на грандиозные — 400 га и более, очень крупные — 200-400 га, крупные — 100-200 га, средние — 50- 100 га, мелкие — 5-50 га и очень мелкие — до 5 га.

По скорости движения весьма разнообразны, что видно из табл. 2.3.

По активности оползни подразделяются на активные и неактивные. Главными факторами здесь являются породы склонов и наличие влаг и. В зависимости от количества влаги они делятся на сухие, слабо влажные, влажные и очень влажные. Например, очень влажные содержат такое количество воды, которая создает условия для жидкого течения.

По механизму процесса подразделяются: на оползни сдвига, выдавливания, вязкопластические, г идродинамическою выноса, внезапною разжижения. Часто имеют признаки комбинированного механизма.

По мощности процесса оползни делятся на малые — до 10 тыс. м 3 , средние — от 11 до 100 тыс. м 3 , крупные — от 101 до 1000 тыс. м 3 , очень крупные — свыше 1000 тыс. м- вовлекаемой в процесс массы горных пород.

По месту образования они подразделяются на горные, подводные, смежные и искусственных земляных сооружений (котлованов, каналов, отвалов пород).

Оползни наносят существенный ущерб народному хозяйству. Они угрожают движению поездов, автомобильному транспорту, жилым домами другим постройкам. При оползнях интенсивно идет процесс выбывания земель из сельскохозяйственного оборота.

Таблица 2.3. Характеристика оползней но скорости движения

Нередко они приводят и к человеческим жертвам. Так, 23 января 1984 г. в результате землетрясения в Гиссарском районе Таджикистана произошел оползень шириной 400 м и длиной 4,5 км. Огромные массы земли накрыли поселок Шарора. Погребенными оказались 50 домов, погибли 207 человек.

В 1989 г. оползни в Ингушетии привели к разрушениям в 82 населенных пунктах. Оказались поврежденными 2518 домов, 44 школы, 4 детских сада, 60 объектов здравоохранения, культуры, торговли и бытового обслуживания.

Разновидностью оползней являются снежные лавины. Они представляют собой смесь кристаллов снега и воздуха. Крупные лавины возникают на склонах 26-60°. Они способны наносить большой ущерб, с гибелью людей. Так, 13 июля 1990 г. на пике Ленина на Памире в результате землетрясения сход большой снежной лавины снес лагерь альпинистов, располагавшийся на высоте 5300 м. Погибло 40 человек. Это была самая крупная трагедия отечественного альпинизма.

Селевой поток

Сель (селевый поток) — бурный грязевый или грязекаменный поток, состоящий из смеси воды и обломков горных пород, внезапно возникающий в бассейнах небольших горных рек.

Характеризуется резким подъемом уровня воды, волновым движением, кратковременностью действия (в среднем от одного до грех часов), значительным эрозионно-аккумулятивным разрушительным эффектом.

Селевые потоки создают угрозу населенным пунктам, железным и автомобильным дорогам и другим сооружениям, находящимся на их пути.

Непосредственными причинами зарождения селей служат ливни, интенсивное таяние снега, прорыв водоемов, реже землетрясения, извержения вулканов.

Классификация селей

Все если по механизму зарождения подразделяются на три типа: эрозионный, прорывной и обвально-оползневый.

При эрозионном вначале идет насыщение водною потока обломочным материалом за счет смыва и размыва прилегающего грунта, а затем уже формируется селевая волна.

Прорывной характеризуется интенсивным процессом накопления воды, одновременно размываются горные породы, наступает предел и происходит прорыв водоема (озера, внутриледниковой емкости, водохранилища). Селевая масса устремляется вниз по склону или руслу реки.

При обвально-оползневом происходит срыв массы водонасыщенных горных пород (включая снег и лед). Насыщенность потока в этом случае близка к максимальной.

Каждому горному району свойственны свои причины возникновения селей. Например, на Кавказе они происходят главным образом в результате дождей и ливней (85 %).

В последние годы к естественным причинам формирования селей добавились техногенные факторы, нарушение правил и норм работы горнодобывающих предприятий, взрывы при прокладке дорог и строительстве других сооружений, порубки леса, неправильное ведение сельскохозяйственных работ и нарушение почвенно-растительного покрова.

При движении сель представляет собой сплошной поток грязи, камней и воды. Крутой передний фронт селевой волны высотой от 5 до 15 м образует «голову» селя. Максимальная высота вала водогрязевого потока иногда достигает 25 м.

Классификация селей на основе причин возникновения приведена в табл. 2.4.

В России до 20 % территории находится в селеопасных зонах. Особенно активно селевые потоки формируются в Кабардино-Балкарии, Северной Осетии, Дагестане, в районе Новороссийска, Саяно-Байкальской области, зоне трассы Байкало-Амурской магистрали, на Камчатке в пределах Станового и Верхоянского хребтов. Они также происходят в некоторых районах Приморья, Кольского полуострова и на Урале. Еще в 1966 г. на территории СССР было зарег истрировано более 5 тысяч селевых бассейнов. В настоящее время их количество возросло.

Таблица 2.4. Классификация селей на основе первопричин возникновения

На основе главных факторов возникновения сели классифицируются следующим образом: зонального проявления — главным фактором формирования являются климатические условия (осадки). Носят они зональный характер. Сход происходит систематически. Пути движения относительно постоянны; регионального проявления (главный фактор формирования — геологические процессы). Сход происходит эпизодически, и пути движения непостоянны; антропогенные — это результат хозяйственной деятельности человека. Происходят там, где наибольшая нагрузка на горный ландшафт. Образуются новые селевые бассейны. Сход- эпизодический.

Классификация по мощности (по перенесенной твердой массе):

1. Мощные (сильной мощности), с выносом более 100 тыс. м 3 материалов. Бывают один раз в 5-10 лет.
2. Средней мощности, с выносом от 10 до 100 тыс. м 3 материалов. Бывают один раз в 2-3 года.
3. Слабой мощности (маломощные), с выносом менее 10 тыс. м 3 материалов. Бывают ежегодно, иногда несколько раз в году.

Классификация селевых бассейнов по повторяемости селей характеризует интенсивность развития или его селеактивность. По частоте схода селей можно выделить три группы селевых бассейнов:

• высокой селевой активности (с повторяемостью один раз в 3-5 лег и чаще);
• средней селевой активности (с повторяемостью один раз в 6-15 лет);
• низкой селевой активности (с повторяемостью один раз в 16 лет и реже).

Классифицируются сели также и по их воздействию на сооружения:

• Маломощный — небольшие размывы, частичная забивка отверстий водопропускных сооружений.
• Среднемощный — сильные размывы, полная забивка отверстий, повреждение и снос бесфундаментных строений.
• Мощный — большая разрушительная сила, снос мостовых ферм, разрушение опор мостов, каменных строений, дорог.
• Катастрофический — полное разрушение строений, участков дорог вместе с полотном и сооружениями, погребение сооружений под наносами.

Иногда применяется классификация бассейнов по высоте истоков селевых потоков:

• высокогорные. Истоки лежат выше 2500 м, объем выносов с 1 км 2 составляет 15-25 тыс. м 3 за один сель;
• среднегорные. Истоки лежат в пределах 1000-2500 м, объем выноса с 1 км 2 составляет 5-15 тыс. м 3 за один сель;
• низкогорные. Истоки лежат ниже 1000 м, объем выносов с 1 км 2 менее 5 тыс. м 3 за один сель.

Обвалы (горный обвал) — отрыв и катастрофическое падение больших масс горных пород, их опрокидывание, дробление и скатывание на крутых и обрывистых склонах.

Обвалы природного происхождения наблюдаются в горах, на морских берегах и обрывах речных долин. Они происходят в результате ослабления связанности горных пород под воздействием процессов выветривания, подмыва, растворения и действия сил тяжести. Образованию обвалов способствуют: геологическое строение местности, наличие на склонах трещин и зон дробления горных пород. Чаще всего (до 80 %) современные обвалы связаны с антропогенным фактором. Они образуются в основном при неправильном проведении работ, при строительстве и горных разработках.

Обвалы характеризуются мощностью обвального процесса (объемом падения горных масс) и масштабом проявления (вовлечение в процесс площади).

По мощности обвального процесса обвалы подразделяют на крупные (отрыв пород 10 млн м 3), средние (до 10 млн м 3) и мелкие (отрыв пород менее 10 млн м 3).

По масштабу проявления обвалы подразделяются на огромные (100- 200 га), средние (50-100 га), малые (5-50 га) и мелкие (менее 5 га).

Кроме того, обвалы могут характеризоваться типом обрушения, которые определяются крутизной склона скатывания обвальных масс.

Оползни, сели, обвалы наносят большой ущерб народному хозяйству, природной среде, приводят к человеческим жертвам.

Основными поражающими факторами оползней, селей и обвалов являются удары движущихся масс горных пород, а также заваливание и заливание этими массами свободного ранее пространства. В результате происходит разрушение зданий и других сооружений, скрытие толщами пород населенных пунктов, объектов экономики, сельскохозяйственных и лесных угодий, перекрытие русел рек и путепроводов, гибель людей и животных, изменение ландшафта.

Оползни, сели и обвалы па территории РФ имеют место в горных районах Северного Кавказа, Урала, Восточной Сибири, Приморья, острова Сахалин, Курильских островов, Кольского полуострова, а также по берегам крупных рек.

Часто оползни приводят к масштабным катастрофическим последствиям. Так, оползень в Италии в 1963 г. объемом 240 млн м 3 накрыл 5 городов, погубив при этом 3 тыс. человек.

В 1982 г. селевой поток протяженностью 6 км, шириной до 200 м обрушился на поселки Шивея и Аренда Читинской области. В результате были разрушены дома, автомобильные мосты, 28 усадеб, размыты и занесены 500 га посевных площадей, а также погибли люди и сельскохозяйственные животные. Экономический ущерб от этого селя составил около 250 тыс. рублей.

В 1989 г. оползни в Чечено-Инг ушетии повлекли за собой повреждения в 82 населенных пунктах 2518 домов, 44 школ, 4 детских садов, 60 объектов здравоохранения, культуры и бытового обслуживания.

Последствия селей и оползней

Сель — это внезапно формирующийся в руслах горных рек временный поток волы с большим содержанием камней, песка и других твердых материалов. Причина возникновения селя — интенсивные и продолжительные ливни, быстрое таяние снега или ледников. Сель может образоваться и от обрушения в руслах рек большого количества рыхлого грунта.

В отличие от обычных потоков, сель движется, как правило, не непрерывно, а отдельными волнами. Одновременно выносятся сотни тонн, а иногда и миллионы кубических метров вязкой массы. Размеры отдельных валунов и обломков достигают 3-4 м в диаметре. При встрече с препятствиями сель переходит через них, продолжая наращивать свою энергию.

Обладая большой массой и высокой скоростью передвижения, до 15 км/ч, сели разрушают здания, дороги, гидротехнические и другие сооружения, выводят из строя линии связи и электропередачи, уничтожают сады, заливают пахотные земли, приводят к гибели людей и животных. Все это продолжается 1-3 часа. Время от возникновения селя в горах до момента выхода его в предгорье часто исчисляется 20-30 мин.

Для борьбы с селями закрепляют поверхность земли посадками леса, расширяют растительный покров на горных склонах, особенно в местах зарождения селя, периодически пропускают воду с горных водоемов, устраивают противоселевые плотины, дамбы и другие защитные сооружения.

Активное таяние снега понижают, устраивая дымовые завесы с помощью дымовых шашек. Через 15-20 мин после задымления температура приземного слоя воздуха понижается, и сток воды уменьшается наполовину.

Уровень воды, скопившейся в моренах (горных озерах) и селехранилищах, уменьшают с помощью насосных установок. Кроме того, в борьбе с селями широко применяют такие простейшие сооружения, как ваты, канавы и террасы с широким основанием. Вдоль русел рек сооружают защитные и подпорные стенки, полузапруды и дамбы.

Для своевременного принятия мер, организации надежной защиты населения первостепенное значение имеет четко организованная система оповещения и предупреждения. В районах, которым угрожает сель, создается противоселевая служба. В ее задачи входят прогноз селя и информирование населения о времени его появления. При этом заранее предусматриваются маршрут, по которым население эвакуируется в более возвышенные места. Туда же, если позволяет время, угоняется скот и выводится техника.

В случае захвата человека движущимся потоком селя необходимо оказать ему помощь всеми имеющимися средствами. Такими средствами могут быть шесты, канаты или веревки. Выводить спасаемых людей из потока нужно по направлению потока с постепенным приближением к его краю.

Оползень — скользящее смешение земляных масс под действием собственного веса — происходит чаще всего по берегам рек и водоемов и на горных склонах. Объем пород, смещаемых при оползнях, находится в пределах от нескольких сот до многих миллионов и даже миллиардов кубометров. Оползни вызываются различными причинами: подмывом пород водой, ослаблением их прочности вследствие выветривания или переувлажнения осадками и подземными водами, неразумной хозяйственной деятельностью человека и др.

Оползни могут разрушать населенные пункты, уничтожать сельскохозяйственные угодья, создавать опасность при эксплуатации карьеров и добыче полезных ископаемых, повреждать коммуникации, туннели, трубопроводы, телефонные и электрические сети, водохозяйственные сооружения, главным образом плотины. Кроме того, они могут перегородить плотину, образовать завальное озеро и способствовать наводнениям. Таким образом, наносимый ими народнохозяйственный ущерб может быть значительным.

Наиболее действенной защитой от оползней является их предупреждение. Оползень обычно начинается не внезапно. Вначале появляются трещины в грунте, разрывы дорог и береговых укреплений, смещаются здания, сооружения, телеграфные столбы, разрушаются подземные коммуникации. При этом очень важно вовремя заметить эти первые признаки и составить правильный прогноз о дальнейшем развитии оползня. Следует также учитывать, что оползни движутся с максимальной скоростью лишь в начальный период, далее она постепенно снижается.

На оползневых участках организуется постоянное наблюдение за перемещением грунтов, уровнем воды в колодцах, дренажных сооружениях, системах отвода сточных вод, буровых скважинах, реках, водохранилищах, за выпадением и стоком атмосферных осадков. Особенно тщательно такое наблюдение организуется в весенне-осенний периоды, когда больше всего выпадает осадков.

При возникновении оползня необходимо, во-первых, предупредить население, а во-вторых, по мере осложнения обстановки организовать эвакуацию населения в безопасные районы.

В случае разрушения зданий и сооружений в результате селя или оползня проводятся спасательные работы, извлекают из-под завалов пострадавших, помогают людям выйти из опасной зоны.

Защита населения при угрозе и в ходе оползней, селей и обвалов

Население, проживающее в оползне-, селе- и обвалоопасных зонах, должно знать очаги, возможные направления и характеристики этих опасных явлений. На основе данных прогноза до жителей и предприятий заблаговременно доводится информация об опасности относительно выявленных оползневых, селевых, обвальных очагов и возможных зон их действия, о периодах прохождения селевых потоков, а также о порядке подачи сигналов об угрозе возникновения этих явлений. Такое раннее информирование людей о возможных очагах стихийного бедствия снижает воздействие стрессов и паники, которые могут возникнуть в последующем при передаче экстренной информации о непосредственной угрозе этих явлений.

Население этих опасных горных районов обязано проводить мероприятия по укреплению домов и территории, па которой они возведены, а также участвовать в работах по возведению защитных гидротехнических и других защитных от оползней и селей инженерных сооружений.

Первичная информация об угрозе оползней, селей и обвалов поступает с оползневых и селевых станций, партий и постов гидрометеослужбы. Важным является то, чтобы эта информация была доведена но назначению своевременно. Оповещение населения по поводу этих стихийных бедствий проводится установленным порядком посредством сирен, радио и телевидения, а также посредством местных систем оповещения, непосредственно связывающих подразделения гидрометеослужбы с населенными пунктами, размещенными в угрожаемых зоггах.

При угрозе оползня, селя или обвала и при наличии времени организуется заблаговременная эвакуация населения, сельскохозяйственных животных и имущества из угрожающих зон в безопасные места.

Перед уходом из дома или квартиры для заблаговременной эвакуации они приводятся в состояние, способствующее ослаблению поражающих факторов стихийного бедствия, предотвращающее возникновение вторичных факторов и облегчающее впоследствии возможные раскопки и восстановление. Поэтому переносимое имущество со двора или балкона надо убрать в дом, наиболее ценное имущество, которое нельзя взять с собой, укрыть от воздействия влаги и грязи. Двери, окна, вентиляционные и другие отверстия плотно закрываются. Электричество, газ, водопровод выключаются. Легковоспламеняющиеся и ядовитые вещества удаляются из дома и, при возможности, захораниваются в отдаленных ямах или отдельно стоящих погребах. Во всем остальном граждане действуют в соответствии с порядком, установленным для организованной эвакуации.

В случае если заблаговременное предупреждение об опасности отсутствовало и жители были предупреждены об угрозе непосредственно перед наступлением стихийного бедствия или заметили его приближение сами, каждый из них, не заботясь об имуществе, производит экстренный самостоятельный выход в безопасное место. При этом об опасности должны предупреждаться близкие, соседи, все встреченные по ходу люди. Для экстренного выхода необходимо знать пути движения в ближайшие безопасные места. Эти пути определяются и доводятся до населения на основе прогноза наиболее вероятных направлений прихода оползня (селя) к данному населенному пункту (объекту). Естественными безопасными мерами для экстренного выхода являются склоны гор и возвышенностей, не предрасположенные к оползневому процессу или между которыми происходит селеопасное направление. При подъеме на безопасные склоны нельзя использовать долины, ущелья и выемки, поскольку в них могут образовываться побочные русла основного селевого потока. В пути следует оказывать помощь больным, престарелым, инвалидам, детям, ослабшим. Для передвижения по возможности используются личный транспорт, подвижная сельскохозяйственная техника, верховые и вьючные животные.

В случае, когда люди, здания и другие сооружения оказываются на поверхности движущегося оползневого участка, следует, покинув помещения, передвину ться по возможности вверх и, действуя но обстановке, остерегаться при торможении оползня скатывающихся с тыльной его части глыб, камней, обломков конструкций, земляного вала, осыпей. Она может также принять на себя надвиг неподвижных пород. При высокой скорости возможен сильный толчок при остановке оползня. Все представляет большую опасность для находящихся на оползне людей.

После окончания оползня, селя или обвала людям, перед этим спешно покинувшим зону бедствия и переждавшим его в близлежащем безопасном месте, убедившись в отсутствии повторной угрозы, следует в эту зону вернуться в целях розыска и оказания помощи пострадавшим.

ОПОЛЗНИ. ОСНОВНЫЕ ОПРЕДЕЛЕНИЯ

Возникновение оползня обусловлено нарушением равновесия массива и деформированием грунтового массива на качественно ином уровне.
Под оползневым процессом понимается нарушение равновесия грунтового массива, его деформирование под воздействием неуравновешенных сил, отделение части массива трещиной растяжения (потенциальной или действительной «стенкой срыва») и движение образовавшегося оползневого тела по поверхности скольжения без потери контакта с несмещаемым ложем.

Под термином «оползень» часто называют сам процесс смещения или же явление, т.е. результат смещения грунтовых масс (геологическое тело, оползневые накопления, оползневое тело и т.д.). Таким образом:

Оползень (как явление) – это геологическое тело, представленное смещенными горными породами, сформировавшееся в результате развития на склоне оползневого процесса.

Оползень (как процесс) – это перемещение образовавшегося оползневого тела по поверхности скольжения без потери контакта с несмещаемым ложем
Следует отметить, что термину «оползень » («landslide ») за рубежом соответствует понятие «гравитационные процессы», понимая под этим термином также обвалы, оползни, сели, осыпи, крип, их комбинации и др .

Одним из ключевых вопросов в исследовании оползней является выявление механизма их образования и развития. Однако многие исследователи вкладывают разный смысл в понятие механизма оползневого процесса. Вероятно, объяснением этому может быть сложность оползневого процесса и большое разнообразие инженерно-геологических условий, в которых наблюдаются проявления оползней.

Механизм оползневого процесса включает механизм формирования оползня (стадия подготовки по Е.П. Емельяновой или фаза глубинной ползучести по Г.И. Тер-Степаняну) под воздействием гравитационных объемных сил, сейсмических сил, фильтрационного давления, техногенной нагрузки и др., а также развитие оползня после отделения оползневого тела под влиянием природных и техногенных факторов. Г.И. Тер-Степанян подчеркивает, что важнейшими элементами механизма являются напряжения, деформации и время. Однако, учитывая, что напряженное состояние склонов трудно поддается реальной оценке, Г.И. Тер-Степанян рекомендует в основу механизма положить изучение кинематики процесса, т.е. движение отдельных элементов, слагающих оползень.

Использование только механизма смещения оползня с отдельными элементами механизма формирования не позволяет в полной мере охарактеризовать механизм оползневого процесса при классифицировании оползней.

Классификация оползней .

По характеру нарушения равновесия грунтового массива, особенностям деформирования, которые в значительной степени определяются преобладающим силовым воздействием и механизмом развития процесса, оползни, возникающие на платформенных урбанизированных территориях, можно подразделить на три основных типа :
— блоковые, фронтальные оползни сжатия-выдавливания (преобладающий механизм развития деформаций при формировании оползня – гравитационное сжатие деформирующегося горизонта под весом покрывающих пластов массива);
— оползни сдвига-скольжения (преобладающая схема формирования и развития деформаций в массиве – сдвиг (срез) покровных масс по наклонной кровле коренных пород, по плоскостям напластования, по слабым прослоям, соскальзывание неуравновешенных грунтовых масс с крутых уступов;
— оползни разжижения-течения ; здесь оползнеобразующим фактором является силовое воздействие подземных вод, вызывающее увеличение порового давления в грунтах с частичным или полным их разжижением и смещение водо-насыщенных грунтовых масс вниз по склону.

Тип оползня и механизм развития деформаций грунтового массива является определяющим фактором в оценке состояния исследуемой территории, в определении степени оползневой опасности для инженерного объекта, в проектировании и осуществлении комплекса мероприятий по стабилизации устойчивого состояния склона и предотвращения развития оползневых деформаций.

Нередки случаи одновременного действия нескольких механизмов деформирования грунтов. Образовавшиеся при этом оползни иногда называют сложными или комбинированными. Однако и в таких проявлениях оползней возможно выявление преобладающего механизма нарушения равновесия массива и формирования оползня, определяющего основные закономерности развития оползневого процесса на рассматриваемом участке.

В настоящее время существует более 100 классификаций оползней, и, тем не менее, недостаточно изучены особенности формирования оползней различных типов, большинство существующих классификаций по механизму смещения слабо учитывает механизм отделения оползня, т.е. начальный процесс деформирования массива грунта и, соответственно, особенности развития оползня в катастрофическую фазу смещения, некоторые термины, применяемые к различным типам оползней вносят определенную путаницу в их классифицирование.

Среди перечисленных выше типов оползней наиболее сложным, как по механизму, так и в части организации эффективной защиты, являются оползни сжатия-выдавливания.

Н.Ф. Петровым рассмотрены 30 наиболее известных классификаций оползней отечественных и зарубежных авторов с позиций соблюдения в них сущностных, терминологических и логических принципов классифицирования, в результате чего автором была предложена классификация простых оползневых механизмов. Автором, в частности, анализируется использование понятия «блокового оползня». Использование данного термина в отношении оползней разного типа вносит определенную путаницу и при их классифицировании, так как к блоковым разные авторы относят оползни с различными механизмами. Так, Орлов С.С. относит к блоковым оползни скольжения: соскальзывания и вращения; Емельянова Е.П. – к группе оползней выдавливания, называя их также структурно-пластичными; Золотарев Г.С. называет оползни соскальзывания термином «оползни-блоки»; и др. Сам же Петров Н.Ф. употребляет термин «блоковый» оползень в отношении оползней группы скольжения, называя их также структурными оползнями.

На основе механизма формирования оползневых блоков по схеме «сжатия» и с учетом наиболее распространенного названия рассматриваемого типа, как оползень выдавливания, целесообразно наименовать в дальнейшем: оползень сжатия-выдавливания. Данный термин отражает особенность механизма оползня и понятен для большинства специалистов в соответствии с известными классификациями оползней . В данной работе понятие блокового оползня применяется в отношении оползней сжатия-выдавливания.

Под «глубокими» оползнями, например, в Московском регионе (глубокие оползни Москвы) понимаются оползни, связанные, в основном, с деформированием и захватом юрских глинистых отложений. Как правило, «глубокими» называют оползни, захватывающие смещениями склон на всю его высоту, с вовлечением в смещения коренных отложений, мощностью более 10-15 м.

По характеру развития смещения (по классификации А.П. Павлова) данный тип оползней относится к детрузивным (толкающим) – начинающимся в верхней части склона, которая после отделения давит на нижележащие массы и приводит их в движение, вызывая их смятие и выдавливание.
По возрасту и фазам развития по классификации И.В. Попова, оползни подразделяются на :
— Современные оползни – образовавшиеся при современном базисе эрозии и уровне абразии: а) движущиеся; б) приостановившиеся; в) остановившиеся, г) закончившиеся.
— Древние оползни — образовавшиеся при ином базисе эрозии и уровне абразии: д) открытые (ничего кроме почвы и элювия на поверхности не имеют); е) погребенные (перекрытые позднейшими отложениями).

Помимо данных терминов, перечисленных в этой классификации, часто используются термины :
— «старые» оползни – приостановившиеся, остановившиеся и закончившиеся, морфологические черты которых на поверхности земли сглажены поврехностными процессами;
— «свежие» оползни, морфологические черты которых почти не изменены последующими процессами;
— «активные» оползни, которые в течение определенного периода время от времени смещаются или деформируются.

Оползни сжатия-выдавливания

Изучением механизма глубоких блоковых оползней выдавливания в разные годы занимались Н.Я. Денисов, А.П. Павлов, Н.Н. Маслов, К. Терцаги, Е.П. Емельянова, Г.И. Тер-Степанян, В.В. Кюнтцель, Г.П. Постоев, Г.М. Шахунянц, К.А. Гулакян, П.Н. Науменко, И.А. Печеркин, Д. Варнес, Д. Крюден, Д. Хатчинсон, Г.С. Золотарев, М.Н. Парецкая, А.М. Демин, И.О. Тихвинский, Ю.Б. Тржцинский, Н.Л. Шешеня, З.Г. Тер-Мартеросян, Л.П. Петрова-Ясюнас, И.П. Иванов, И.В. Попов, И.Ф. Ерыш, Г.И. Рудько, К.Ш. Шадунц, И.С. Рогозин, И.П. Зелинский, Г.Л. Фисенко, М.В. Чуринов, А.Н. Богомолов, Г.Р. Хоситашвили, С.И. Маций, Э.В. Калинин и др.

Имеются существенные различия в понимании характерных особенностей механизмов отдельных типов оползней различными исследователями, и особенно это касается оползней выдавливания. Так, по мнению Д. Варнеса, отличительной особенностью оползней этого типа является отсутствие четко выраженной поверхности смещения или зоны пластических деформаций. Однако, поверхность скольжения (зона смещения) является обязательным элементом любого оползневого процесса. В оползнях выдавливания в большинстве случаев поверхность (или зона) смещения приурочена к почти горизонтально залегающим глинистым породам и, как правило, также ориентирована горизонтально на значительном своем протяжении. Смещение по горизонтальной поверхности является важной особенностью механизма оползней этого типа.

Е.П. Емельянова, исследуя условия возникновения оползней, пришла к выводу, что «нарушение устойчивости, иначе — разрушение склонов, происходит вследствие преодоления сопротивления горных пород растяжению или сдвигу». При этом она выделяет два процесса: обвалы, где преимущественно преодолевается сопротивление разрыву, и оползни, причиной возникновения которых является несоответствие величины касательных напряжений в склоне и сопротивления сдвигу слагающих его пород .

Особенностью механизма оползней выдавливания в стадию подготовки смещения является воздействие вертикального давления перекрывающей толщи на деформируемый «слабый» слой. Выдавливание в чистом виде может наблюдаться только в начальные стадии развития деформаций, до разделения вышележащих пород трещиной. Термин «раздавливание», который Е.П. Емельянова рекомендует использовать вместо «выдавливание», предполагает деформирование вследствие процесса уплотнения под сжимающей нагрузкой. Однако, использование терминов «слабый слой» или «слабое основание» затушевывает действительный механизм формирования оползня, увязывая возможность образования оползней данного типа только с наличием слабых прослоев. Следует также отметить, что само понятие «слабое основание» является достаточно относительным и неопределенным.

Объяснением предпочтительного использования термина «оползни раздавливания» по Емельяновой Е.П. служит то, что глинистые породы часто имеют тенденцию к хрупкому разрушению. Хрупкие деформации наблюдаются при образовании оползней в горизонтально залегающих слоях чаще, чем пластического выдавливания. Термин «оползни раздавливания» включает как вязкопластическое течение слабого слоя (собственно выдавливание), так и его хрупкое разрушение с образованием поверхностей скольжения. При этом не исключается также одновременное существование двух механизмов в разных частях одного оползневого склона: вязкопластического течения в нижних частях склона, где «набухание глинистых пород достигает более значительной величины, и хрупкого разрушения на участке отделения от коренного склона, где влажность пород имеет меньшую величину».

Впервые механизм оползней выдавливания охарактеризовал Н.Я. Денисов (1958 г.), противопоставляя их оползням-потокам. Позднее возникло несколько точек зрения на природу этих оползней. Некоторые исследователи придают большое значение вязкопластическому течению глинистых пород деформирующегося горизонта, вследствие чего происходит образование вала выдавливания и отчленение блока пород от плато. Другие считают, что глины и перекрывающие их породы смещаются без существенных деформаций в виде жестких блоков по основной поверхности скольжения, близкой к горизонтальной. В нижней части склона взаимодействие оползающих и неподвижных грунтов приводит к формированию вала сжатия (рис. 2).

Рис. 2. Вал сжатия-выдавливания в нижней части склона при формировании нового оползневого блока в верхней части склона.

В.В. Кюнтцель считает, что сам термин «оползень выдавливания» является неудачным ввиду того, что разные исследователи по-разному понимают этот процесс. Не всегда имеется ясность что, где и каким образом выдавливается. Термин «оползень раздавливания» он считает также неудачным, «поскольку процесс раздавливания глинистого основания при смещении не является универсальным для рассматриваемого типа оползней» .

Механизм формирования глубокого оползня сжатия-выдавливания
Формирование оползня происходит по схеме сжатия, раздавливания. Начальные деформации массива еще в допредельном деформировании (до образования в массиве поверхности скольжения) происходят в виде преимущественной осадки. Под весом покрывающих пластов сжимающее (бытовое) давление может превысить прочность грунта в нижележащих слоях и, как следствие, в соответствующем слое возникает горизонтальное распорное давление. В сечениях, находящихся вблизи динамичного склона, периодически происходит разгрузка напряжений, и неуравновешенное распорное боковое давление вызывает горизонтальные (поперечные) деформации грунта в сторону склона в виде выдавливания и вертикальное оседание грунтового массива. При этом, над деформирующемся слоем в покрывающей толще формируются площадки сдвига, которые затем преобразуются в крутую криволинейную поверхность скольжения, по которой от коренного массива отделяется и оседает оползневой блок.

Блоковые, фронтальные оползни сжатия-выдавливания получили наиболее широкое распространение на платформенных территориях, на берегах рек (рр. Москвы, Волги и др.), а также на побережьях (Азовское и Черное моря и др.).

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Петров Н.Ф. Оползневые системы. Простые оползни (аспекты классификации). –Кишинев: Изд-во «Штиинца», 1987. -161 с.
2. Тер-Степанян Г.И. О длительной устойчивости склонов. Ереван: Изд-во АН ССР, 1961. -54 с.
3. Cruden D.M. A simple definition of a landslide: Bulletin of the International Association of Engineering Geology. -1991. Vol. 43. -P. 27-29.
4. WP/ WLI (International Geotechnical Societies UNESCO Working Party on World Landslide Inventory) A suggested method for describing the activity of a landslide. Bulletin of the International Association of Engineering Geology. -1993. -No.47. –P.53-57.
5. Постоев Г. П. Классификация оползней по механизму нарушения равновесия массива пород // Изучение режима экзогенных геологических процессов в районах интенсивного хозяйственного освоения. – М.: ВСЕГИНГЕО, 1988. С. 52-64.
6. Оползни и сели / Шеко А.И., Постоев Г.П., Кюнтцель В.В. и др. / Гл. ред. Козловский Е.А. -М.: Произв.-изд. комбинат ВИНИТИ,1984. — Т.1. -352 с.
7. Саваренский Ф.П. Опыт построения классификации оползней // Тр. I Всесоюзн. оползневое совещ. –Л.-М.: ОНТИ, 1935. – С.29-37.
8. Cruden D.M., Varnes D.J. Landslide types and processes. In: Turner A.K.; Shuster R.L. Landslides: Investigation and Mitigation: Transportation Research Board, US National Research Council. -Washington, D.C., 1996. -Spec. Rep. No. 247. -P. 36-75.
9. Емельянова Е.П. Основные закономерности оползневых процессов. -М.: Недра, 1972. -308 с.
10. Кюнтцель В.В. Механизм формирования оползней выдавливания на Русской платформе // Инженерная геология. М.: Наука, 1986. -№6. -С.60-64.

Оползни – это процессы сдвижения грунтовых масс на природных склонах балок, оврагов, крутых берегов речек и морей, а также на искусственных откосах выемок, котлованов и траншей.

Образование и внешние признаки оползневого склона, как избежать оползней?

Сдвижение (смещение) грунтовых масс происходит под действием силы тяжести, давления поверхностных и подземных вод на верхние слои земной коры, фото 1 .

Фото 1. Оползни и их последствия

В пределах жилой застройки оползни очень опасны, так как приводят к печальным последствиям:

• разрушения зданий и сооружений;
• гибели людей и животных;
• разрушения транспортных коммуникаций: железной дороги, автодороги, трубопроводы.

Основные внешние признаки оползневого склона

1. Наличие «пьяного леса» (наклонное положение ствола, направленное в сторону склона), разрывы стволов деревьев, наличие больших трещин вдоль ствола.
2. Наклонное положение (заметные отклонения от вертикали) столбов различных коммуникаций.
3. Наклон заборов, стен домов.
4. Возникновение трещин в области отмостки и грунте.
5. Возникновение трещин в грунте на бровке склона.
6. Возникновение грунтовых бугров в нижней зоне склона.
7. Заметное повышение влажности в зоне подошвы склона, образование заболоченных участков, выход под склоном источников воды и пр.
8. Образование оползневых уступов (террас).

Фото 2. Признаки оползней

Какие бывают причины возникновения оползней?

1. Естественные природные процессы:

• наводнения;
• увлажнение склона вследствие выпадения большого количества осадков;
• землетрясения;
• выветривание грунтов склона;
• подмыв склонов естественными водоемами (реки, моря и пр.).

1. Деятельность человека:

• дополнительная нагрузка на склон при строительстве зданий и сооружений;
• динамические и статические нагрузки на склон от железнодорожного и автотранспорта;
• вырубка лесов (растительности) на склонах;
• подрезка части склона без проведения мероприятий по его укреплению;
• выполнение глубоких котлованов и траншей без закрепления их стенок;
• замачивание склонов в результате аварий водонесущих сетей (водопровод, канализация).

Из чего состоит оползень?

Оползневой склон состоит из следующих элементов, фото 3 :

• поверхность скольжения.
• подошва оползня (базис оползня).
• бровка срыва оползня.
• оползневое тело (массив оползня).
• оползневые террасы.

Фото 3. Схема оползня: а) общая схема оползня; б) основные составляющие оползня (по Ананьеву)

Факторы, влияющие на вероятность образования оползней

1. Чем выше склон и его больше угол наклона, тем большая вероятность образование оползня.
2. Глинистые склоны наиболее подвержены образованию оползней, особенно при их сильном увлажнении выпадающими осадками. Так, например, при наличии в составе грунтов потенциально оползневого склона 50% глинистых фракций и влажности более 26% свидетельствует о возникновении и начале сползания грунтовых масс.
3. Прохождения относительно быстротекущей реки вблизи склона (приводит к образованию эрозии грунта, подмыву склона).

Чтобы более точно определить вероятность образования оползней на конкретном склоне следует произвести обследования склона, отбор грунтов, и расчет устойчивости склона.

В зависимости от меры опасности оползни разделяются на 4 категории

Признаки:

• на поверхности склонов наличие горизонтальных трещин с вертикальным смещением;
• максимальные горизонтальные напряжения возникают в нижней части склона (подошва), которые превышают в 4…4,5 раза напряжения в верхней части склона.

Признаки:

• наличие в теле оползня трещин с горизонтальным раскрытием;
• максимальные напряжения находятся в средней соне склона.

Признаки:

• наличие концентрации напряжений в более половины длины склона в его осевой части.

Признаки:

• отсутствие в теле оползня трещин с горизонтальным раскрытием;
• наличие зоны концентрации напряжений, которая не превышает 1/3 длины склона.

Важно! Следует знать, что оползни возникают лишь на склонах с уклоном более 15° (26,79%).

Как избежать возникновение оползня?

Приведем самые распространенные мероприятия направленные на предотвращения образования и остановки оползней. Все мероприятия условно можно разделить на 2 группы:

• активные мероприятия;
• пассивные мероприятия – направленные на предупреждение возникновения оползней.

К пассивным мероприятиям относится:

1. Ограничения деятельности человека в области расположения склона, а именно:

• действие запрета на подрез, подсыпок и строительства в зоне расположения склона;
• не допущения выполнения подрывных работ;
• действие запрета на вырубку леса и кустарников на склоне;
• запрет на сброс воды.

1. Ограничение движения транспорта по грузоподъемности или снижение скорости движения, особенно это касается железнодорожного транспорта.

К активным мероприятиям относится:

1. Мероприятия по устранению разных воздействий, приводящих к возникновению оползней:

• устройство дренажей для отвода подземных вод и понижения их уровня;
• укрепление берегов рек и морей;
• посадка зеленых насаждений на оползневых склонах.

1. Мероприятия, направленные на сдерживания оползня, фото 4 :

• установка сдерживающих свай в тело оползневого массива;
• бурение скважин в области подошвы склона (приводят к осушению и снижению уровня грунтовых вод, что часто стабилизирует склон), фото 5.

Фото 4. Установка сдерживающих свай в тело массива склона: а) свайное поле; б) устройство подпорной стены на сваях: 1 – грунт основания; 2 – плоскость скольжения; 3 – сваи; 4 – поверхность склона; 5 – слой фильтрационной (дренажной) засыпки; 6 – подпорная стена; 7 – устройство водоотведения

Фото 5. Бурение скважин в области подошвы склона и в других местах

1. Мероприятия, направленные на укрепления грунтов в районе склона:

• замораживание грунтов;
• силикатизация грунтов;
• цементация грунтов.

1. Мероприятия, направленные на удаление оползня механическим способом – вырезка и вывоз грунта оползня (применяется в основном только для оползней небольшого объема).

Конев Александр Анатольевич

Исмагилов Андрей Олегович

Даже сейчас, в двадцать первом веке, способна преподнести человеку опасные сюрпризы. Не все явления можно вовремя предотвратить и обезопасить людей от их последствий. Однако, как известно, предупрежден - значит, вооружен. Познакомимся с тем, что такое оползень и как можно справиться с ним.

Характеристика

Населенные пункты и жилые дома, расположенные на берегу реки, озера, моря, оврага или крутого холма, могут стать жертвами этого катаклизма. Он проявляет себя самым незаметным образом, в чем и кроется опасность. С течением времени грунт начинает смещаться, увлекая за собой все наземные постройки. Причем слой земли, увлекаемый может сдвигаться медленно или быстро, на несколько метров в год или в минуту. Причина явления кроется в разрушительном воздействии воды. Она подмывает склоны или горные породы, напитывает их влагой. Таким образом, можно определить, который еще считают самым «спокойным» стихийным бедствием. Это явления не что иное, как скачкообразное сдвижение рыхлых масс почвы или горных пород по наклонной плоскости.

Причины возникновения оползня

Сдвинуть слой земли или каменных пород может землетрясение. Также разрушительное воздействие может оказать деятельность человека. Например, проведение взрывных работ. Это природное явление возникает в том случае, если нарушена устойчивость горных пород или грунтов, особенно если на склоне имеется водоупорный слой, состоящий из глины. Она играет роль смазки. При сильном ее увлажнении увеличивается опасность сползания почвы. Между частицами глины уменьшается сцепление. Можно сказать, что атмосферная вода, подземные источники и ветры служат катализатором развития опасного Поэтому сползание грунта чаще всего наблюдается весной после таяния снегов или после обильных дождей. О том, и как себя вести при его возникновении, должны знать люди, чья деятельность связана с горами, либо жители прибрежных районов. Если грунт сдвигается со скоростью более метра в сутки, необходим заранее разработанный план действий. В случае угрозы обрушения проводится

Последствия

Природное явление приводит к тому, что образуется так называемое «оползневое тело». Оно принимает форму полукольца. В его середине образуется понижение. В результате развития приводят к серьезным последствиям. Разрушаются трубопроводы, жилые дома, дороги, наносится серьезный урон сельскохозяйственным угодьям. Самое страшное, к чему приводят эти катаклизмы, - гибель людей. Но первое явление отличается от второго скоростью схода масс грунта или горных пород. При обвале, который чаще всего наблюдается в горах, все происходит значительно быстрее.

Самые страшные последствия оползней

В качестве примера разрушительной силы этого природного явления можно привести случай в Крыму в 2005 году. Этот регион, особенно его южная часть, является наиболее подверженным сползанию слоев грунта. В 1994 году природные катаклизмы стали настоящим бедствием для Киргизии. Оползни, движущиеся со скоростью в сотни метров в минуту, разрушили множество домов, не обошлось без человеческих жертв. В России наиболее опасными регионами считаются Поволжье - Саратовская область, Волгоград, долина Кубани и многие районы Сибири. Краснодарский край и побережье Черного моря - место частого возникновения оползней. В 2006 году после таяния снега и дождей в горах в Чечне наблюдался массовый их сход. Горные породы, толщина которых составляла до двух метров, спускались со склонов и послужили причиной разрушения около шести десятков жилых домов в нескольких населенных пунктах. В текущем 2014 году случился гигантский оползень в Афганистане, в результате чего пострадало более двух тысяч человек и были разрушены сотни домов.

Руководство к действию

Исследуют, что такое оползень, и изучают этот природный катаклизм ученые и специалисты, работающие на специальных оползневых станциях. О приближении опасного явления могут сигнализировать следующие признаки. Двери и окна в помещениях заклинивает. Из склона, с которого вот-вот обрушится оползень, начинает сочиться вода. О происходящем необходимо поставить в известность МЧС. При этом нужно действовать согласно обстановке. Если поступил сигнал об опасности, нужно в первую очередь обесточить дом, отключить газ и водопроводную сеть. После этого готовиться к эвакуации из помещения, попавшего в зону действия природного катаклизма. После оползня очень опасно находиться в помещении, которое пострадало от природного явления. Делать это стоит лишь в том случае, если угроза миновала. Но всегда стоит проверять целостность газопровода и электропроводки. Затем обязательно осматривают целостность стен и перекрытий. Во время проведения спасательной операции рекомендуют оказывать посильную помощь специалистам, которые устраняют последствия оползней, извлекают из-под обвалов пострадавших людей.