какие факторы могут привести к образованию оползней
Оползень
Около 3/4 площади суши занимают наклонные поверхности. Чем круче склон, тем выше вероятность его обрушения, сдвига почвы, слоёв грунта, пластов пород и возникновения оползневого процесса.
Что такое оползень
Оползень — это явление, при котором массы горных пород и грунта смещаются по склону под тяжестью собственного веса. Подобные процессы происходят в горах, холмистых местах, на берегах водоёмов. Оползни могут сойти и на относительно равнинных территориях. Крупнейшие сдвиги происходят под водой, возникая на краях морского шельфа.
Оползневый процесс, отличающийся необратимостью, проходит в 3 этапа. Сначала уменьшается устойчивость грунтовых масс. Затем породы теряют равновесие, начинают двигаться под влиянием силы тяжести. На заключительном этапе процесс стабилизируется, массы восстанавливают устойчивость.
К внешним признакам оползневого склона относят:
Причины оползней
Начало оползневого процесса связано с нарушением равновесия. Почва, грунт и горные породы становятся слишком тяжёлыми, теряют сцепление со склоном и начинают движение. Часто скольжение масс происходит на неоднородных склонах с чередованием слоёв водонепроницаемых и водоносных пород. К основным причинам образования оползней относят:
По статистике около 80% оползневых явлений происходят в связи с деятельностью человека.
Оползни отличаются большим разнообразием. Многочисленные классификации основаны на размере, строении, скорости процесса, причинах возникновения и других особенностях.
В зависимости от мощности потока и объёма вовлечённых масс оползни делят на:
В основе другого разделения лежит угол поверхности смещения тела оползня. Различают очень пологие (до 5°), пологие (5-15°) и крутые (15-45°).
По глубине выделяют 4 вида оползневых сходов:
Классификация оползней согласно характеристике поверхности схода и сложению склона предложена геологом Ф. Саваренским. Он выделил 3 вида оползней:
Кюнтцель В.В. разработал классификацию явлений на основе механизма действия. Геолог выделил следующие виды:
Схему разделения по возрасту предложил И.В. Попов. Учёный разделил явления на 2 большие группы:
Деление зависит от установившегося равновесия на склоне и актуальности действия факторов, вызвавших движение.
Последствия явления
По статистике ежегодно жертвами оползней становятся около 9 тыс. человек. Причиной катастроф являются только быстрые сходы со скоростью в десятки километров в час.
К первичным поражающим факторам явления относят тяжёлые движущиеся массы грунта, способные нанести серьёзные травмы. Среди вторичных факторов выделяют разрушение дорог и коммуникаций, уничтожение лесных массивов. Наносимый оползневым процессом ущерб значителен. Стихийное бедствие вредит сельскохозяйственным территориям, населённым пунктам и промышленным предприятиям, находящимся в месте движения потока. В результате схождения больших масс грунта может перекрываться русло реки, разрушаться плотины. Возникает опасность наводнения.
Последствия оползней рассматриваются специалистами. Они оценивают состояние стен домов, линий электропередач, водо- и газопроводов.
Разрушительные последствия явления
Меры безопасности
Действенной мерой в борьбе с оползнями является предупреждение. В местах возможного схода большую роль играют предупредительные мероприятия. К ним относят отведение вод, фиксацию склонов подпорами.
В борьбе с оползневыми явлениями используются насаждение растений и укрепляющие сооружения на берегах водоёмов. При строительстве важно разрабатывать схемы формирования деформаций склонов и проводить расчёты устойчивости.
К признакам начинающегося оползня относятся заклинивание окон, проседание дверей и просачивание вод на склоне. Жителям опасных районов следует знать сигналы оповещения о движении потока и порядок действий.
После получения сигналов об угрозе оползня следует отключить электро- и газовые приборы, водоснабжение. Дальнейшие действия зависят от скорости передвижения потока. Если она не превышает нескольких метров в месяц, можно собрать вещи, вывезти мебель, передвинуть постройки на другое место.
Если скорость смещения достигает метра в сутки, то нужно срочно эвакуироваться, взяв документы, ценные предметы, тёплые вещи, запас продуктов.
Самые крупные оползни
Факторы, вызывающие оползни
Выявление условий, в результате которых склон становится оползнеопасным, и факторов, приводящих к этому состоянию, имеет первостепенное значение при геотехнических исследованиях. Только комплексный подход и детальный анализ делает возможным оценить размеры опасности и предложить соответствующие защитные меры. Огромное разнообразие склоновых явлений отражает многообразие факторов, которые могут нарушить устойчивость склонов.
П.С. Рогозин, посвятивший много лет изучению оползней в одной из своих работ писал «какие именно процессы, имеющие значение для образования оползней, происходят на склоне, как они развиваются, какое значение имеют для устойчивости склона и в каких геологических условиях протекают, может быть установлено только для каждого данного склона или отдельного оползня путем проведения изыскательских и исследовательских работ». Это совершенно правильное указание обязывает в каждом конкретном случае обращать внимание на ряд факторов, характеризующих тип оползня и условия, которые определяют механизм оползневого смещения.
Различные факторы оползней
Ниже рассматриваются наиболее важные из этих факторов.
Изменение крутизны склона
Оно может быть вызвано природными силами или вмешательством человека (например, нарушением основания склона речной эрозией или подрезками). Крутизна склона может возрастать также в результате тектонических процессов. Увеличение крутизны склона приводит к изменению внутренних напряжений массива пород, и условия равновесия нарушаются за счет возрастающих сдвиговых напряжений.
Дополнительная нагрузка
Дополнительная нагрузка вызываемая насыпями и отвалами, способствует возрастанию сдвиговых напряжений и давления поровых вод в глинистых грунтах, снижая их прочность на сдвиг. Чем быстрее растет нагрузка, тем она опаснее.
Сотрясения и вибрация
Толчки, производимые землетрясениями, взрывы большой мощности и вибрация от машин также воздействуют на устойчивость склонов, вызывая временные изменения напряжений, обусловленные колебаниями разных частот. В лёссах и сыпучих песках сотрясения могут нарушать межзерновые связи и таким образом снижать их прочность. В водонасыщенных тонких песках и чувствительных глинах смещение или вращение зерен может выразиться во внезапном их разжижении.
Изменения влажности
Дождевые и талые воды проникают в трещины, создавая гидростатическое давление. Давление поровых вод в грунтах возрастает, и, следовательно, сопротивление сдвигу снижается. Наблюдения подтвердили, что периодические движения склонов происходят в годы обильного выпадения осадков.
Было обнаружено, что два пласта, на контакте которых сформировалась поверхность скольжения, показывают различные величины электрического сопротивления. Увеличение содержания воды, приводящее к движению склонов, связано с электроосмотическим процессом.
В глинистых породах неблагоприятное воздействие атмосферных вод наиболее сильно проявляется в том случае, когда дожди выпадают после длительного сухого периода; глинистые грунты высыхают и растрескиваются, что способствует легкому прониканию воды вглубь по трещинам.
Воздействие грунтовых вод
Движущиеся грунтовые воды оказывают давление на частицы грунта, что уменьшает устойчивость склонов. Резкие изменения уровня грунтовых вод, например в водохранилищах, вызывают увеличение давления поровых вод в породах склонов, что в свою очередь может привести к разжижению песчаных грунтов.
В тонкозернистом песке и иле фильтрующиеся грунтовые воды выносят мелкие частицы и прочность пород склона ослабляется за счет образующихся пор.
Напорные подземные воды действуют на вышележащие слои как подъемная сила.
Воздействие мерзлоты
Вода, замерзающая в трещинах пород, увеличивается в объеме и, таким образом, стремится расширить их. Трещиноватая порода поэтому имеет более низкую прочность. В глинах и глинисто-песчаных грунтах образуются тонкие прослойки льда, которые при таянии увеличивают содержание воды в ослабляющемся поверхностном слое. Замерзание воды вблизи поверхности склона препятствует его дренированию, уровень грунтовых вод поднимается, и равновесие в конечном счете нарушается.
Выветривание
Как механическое, так и химическое выветривание постепенно нарушает прочность пород. Во многих случаях образованию оползней, по-видимому, способствуют такие химические изменения, как гидратация и ионный обмен в глинах. Подверженность склонов оползанию была, например, установлена в районах, сложенных глауконитовыми песками и глинами.
Влияние растительности
Корни деревьев поддерживают устойчивость склонов вследствие механического скрепления грунтов и участия в их осушении за счет поглощения части грунтовых вод. Уничтожение лесов на склонах неблагоприятно влияет на режим вод в поверхностных слоях.
Читать далее
Наша организация предлагает комплексные обследования оползнеопасных склонов и оползней с целью оценки их устойчивости и разработке мероприятий по предупреждению развития, предотвращению активизации оползневого процесса, а также разработки комплексного проекта инженерной защиты.
Более полную информацию по разработке геотехнического проекта инженерной защиты от оползней, по выполнению геотехнических расчетов вы можете получить позвонив нам по телефону + 7 (499) 350-23-58, или оставив заявку по форме или по электронной почте.
© 1999-2021 Научно-проектное конструкторское бюро «СтройПроект»
Что такое оползень и где он образуется
Как природная катастрофа, возникновение оползня происходит в гористых районах, где на их склонах с неравномерным строением слабых пластичных и непроницаемых пород, перекрытых прочными проницаемыми породами, происходит сдвиг массы.
Но существует еще две разновидности каменного смещения:
селевые потоки или сели, чьи бурные грязекаменные и грязевые потоки, состоящие из водяной смеси с горными породами и возникающие из-за резкого подъёма уровня воды горных рек или проливных дождей, резко вырываются наружу, уничтожая все на своем пути;
снежные лавины, состоящие из смеси воздуха и снежных кристаллов.
Классификация оползней
очень крупный (захватывающий выше 1000 тыс. кв. м);
крупный (до 1000 тыс. кв. м);
средний (от 10 тыс. до 100 тыс. кв. м);
малые (до 10 тыс. кв. м).
Различают крутизну смещения и скольжения вниз по поверхности:
очень пологую (до 5 градусов);
пологую (до 15 градусов);
крутую (от 15 до 45 градусов).
Оползни различают и по глубине залегания поверхности его скольжения:
сверхглубокие, превышающие глубину 20 метров;
глубокие, доходящие до 20 метров;
мелкие, возникающие до 5 метров;
поверхностные, до 1 метра (сплавы, оплывины).
Согласно исследованиям советского инженера и академика АН СССР Ф. П. Саваренского, оползни делятся на три вида:
Существуют и другие классификации:
вязкопластические: пластичные, глинистые и малоуплотненные;
глинистые, в основном пластичные, возникающие посредством выдавливания;
суффозионные, происходящие посредством гидродинамического разрушения;
несейсмогенного и сейсмогенного разжижения: песчаные и глинистые грунты под динамическим воздействием;
осыпи полускальных и скальных пород;
вывалы и обвалы скальных и твердых глинистых пород;
подводные, образующиеся при крупных срывах осадочных пород на материковой отмели или шельфе.
Основные причины и признаки образования оползней
Существует достаточно много естественных (природных) причин по которым возможно возникновение оползней.
За счет подмыва основания склона волнами, увеличения его крутизны и эрозии, подмыва дождевыми или грунтовыми водами, возникновения инфильтрационного давления в породах, из-за колебания уровня воды в различных водоемах и сейсмических толчков, происходит ослабление прочности горных пород.
Но в образовании каменных обвалов не стоит винить только природу, человеческий фактор в провоцировании данного процесса ей не уступает.
Сход каменных лавин чаще стал происходить по следующим причинам, связанным с деятельностью человека:
разрушение горных склонов и дорожных выемок;
чрезмерный выпас и полив;
бесконтрольная вырубка лесов;
неправильное применение агротехники на склонах сельскохозяйственных угодий;
неправильная нагрузка на верхние части склонов или бровку и др.
О наличии оползня говорят разнообразные признаки, зависящие от его структуры и механики схода. На некоторых склонах образуются с уклоном в обратную сторону террасы, рельефные бугры, заболоченные открытые или полуоткрытые западины, трещины в местах разрыва и искаженный облик растительного мира, наподобие пьяного леса.
Так же о нем говорят наклонные столбы, поврежденные трещинами дома, заборы, а у подножия склонов образуются разрывы в почве и обвалы, появляются заболоченные места из-за выхода воды, которая скорее всего и является первым признаком и причиной оползня.
Последствия от оползней и обвалов
Оползни и обвалы подчас из-за своей непредсказуемости и неожиданности появления представляют собой смертельную опасность для всего живого, если они образуются возле населенных пунктов, в местах автострады или железных дорог.
Последствиями данного явления бывают не только разрушенные строения, автомобили, поезда и прочая инфраструктура, но и мучительные человеческие смерти.
Человек, попавший под многотонную груду горных пород, погибает от нанесенных увечий, давления и нехватки воздуха, если он попадает под селевой поток, то грязь забивает все дыхательные пути, что так же приводит к асфиксии. Шансы найти и высвободить человека живым из-под каменного плена очень малы.
Что делать при оползнях – правила поведения и методы защиты
Также желательно не находиться в помещении и при возможности перебраться в безопасное место или места эвакуации. Для этого должен быть заранее приготовлен план, заготовлены необходимые теплые вещи и пропитание. Действовать при этом желательно быстро и эффективно.
После прошедшего оползня проводится поиск и извлечение пострадавших, проверка и оценка уцелевших строений и коммуникаций.
В случае с селями немного проще, так как места схода селевых потоков известны, и чаще изображены на карте, поэтому можно просто не ходить и не ездить данным маршрутом.
Если селевой поток, а его ревущее и грохочущее движение слышно издалека, угрожает дому, то необходимо плотно закрыть окна, двери и отверстия для вентиляции, отключить полностью электричество, подачу газа и водопровод, покинуть дом на некоторое время.
Меры борьбы с оползнями
Противооползневые мероприятия и профилактика проводятся во всех странах мира и имеют несколько общих направлений:
устанавливаются по горизонтали и вертикали дренажи, чтобы перехватить подземные воды над оползнем;
в верхней части откоса специально срезается слой земли, который укладывается для придавливания у основания склона в выпирающих местах;
чтобы от абразии защитить берега, устанавливаются в воде подвижные волноломы, строятся волноотбойные стены;
регулируются стоки с планировкой дополнительных дорожек, кюветов, каналов и лотков;
для защиты верхней части склонов, высаживаются деревья, дерн, засеиваются травы, при необходимости заменяется сам грунт;
для защиты от изменений в технических свойствах грунта и от механических передвижений грунта, производятся работы по его обжигу и подсушке, с электрохимическим воздействием, возведением шпунтов, грунтовых контрбанкетов и подпорных стен;
соблюдение необходимых режимов в зоне оползней с сохранением устойчивости склонов и ограниченными работами в строительстве и эксплуатации определенных сооружений;
в местах оползней обеспечивается повышенная безопасность устанавливаемых труб, которые изготавливаются из более прочного материала.
Такие меры безопасности позволили сохранить пусть не 100%, но все же много человеческих жизней.
Интересные факты о селях и оползнях
Самый крупный оползень на территории России, который произошел на территории Хабаровского края, был зафиксирован в декабре 2018 года. Составив в длину около 700 метров, а в ширину около 400 метров, каменный грунт перекрыл реку Бурея полностью.
Самый большой оползень в мире в XX веке, страшный пример каменного схода, зафиксирован в Китае в 1920 году. Это пример смещения, имевший очень серьезные последствия. Место, где он произошел, называется теперь «Долиной смерти».
В тот год, зимним вечером, после 7 страшных толчков, на провинцию Ганьсу сошла каменная лавина, уничтожившая весь населенный пункт. Под грудами камней были погребены 200 тысяч человек.
Не всегда оползни забирают столько жизней. Хотя и проводятся различные противооползневые мероприятия, но это не делает их менее опасными. Каждый год на территории какой-либо страны от этого явления гибнут люди и исчезают населенные пункты.
Оползень
Когда со склона несется огромная масса горных пород, спасение возможно только по счастливой случайности. Оползень – смесь из грунта, речных, ливневых или растаявших ледниковых вод – двигаясь с невероятной скоростью, сметает все на своем пути. Жители горных районов хорошо знакомы с природным явлением, часто не понаслышке, стараются создавать оградительные и укрепляющие сооружения для предупреждения катастрофы.
Что такое оползень?
Оползень – это отошедшая от склона, взрыхленная и увлажненная природными водами осадочная порода, сползающая вниз под влиянием силы тяжести. Во время спуска грунтовая масса не распадается, остается единым целым. Она может быть как плотной, так и жидкой.
Скорость схождения оползней неодинакова. Внимание к себе приковывают стремительно спускающиеся с горных склонов потоки, но немногим известно, что в отдельных случаях процесс спуска породы настолько медленный (0,1 – 0,05 м в год), что может занимать несколько лет. Однако медленные оползни – редкость. Обычно отделившийся кусок породы несется на сумасшедшей скорости (до 3 м/с). Если специальные службы не успевают эвакуировать население, проживающее в зоне поражения, то человеческих жертв не избежать.
Классификация оползней
Существует несколько классификаций в зависимости от основных характеристик оползней: обширности, крутизне схода, толщине, особенностям деформирования, положению линии смещения.
По обширности, то есть по объему захваченных грунтовых масс, оползни делятся на:
По крутизне схода потока выделяют:
Классификация оползней по толщине определяется глубиной нахождения линии скольжения от поверхности движущейся породы. Выделяют:
В зависимости от схемы деформации существуют оползневые процессы:
Геолог Саваренский выделил три вида оползневых процессов по положению линии смещения и строению смещающейся массы:
Причины возникновения оползней
Факторов, способствующих образованию оползней, немало. Просто так большой пласт почвы не сходит, для этого должны сложиться определенные условия. Причины могут быть внутренними и внешними:
Последствия оползней
Опасны те оползни, что сходят в населенной местности. Даже незначительное обрушение породы смертельно для оказавшегося на пути человека. Человек, засыпанный землей, через пару минут погибает от недостатка воздуха и давления на тело.
Но ситуация гораздо печальнее, если сошел оползень крупного размера. Для поражающих факторов оползней характерна масштабность. Под огромной массой земли погребаются здания, автомобили, сельскохозяйственные угодья, промышленные и инфраструктурные объекты. Если эвакуация запоздала, жертвы исчисляются десятками, даже сотнями.
Чтобы последствия оползней оказались минимальными, в населенных районах должны ответственно работать специальные службы: обследовать склоны, прилегающие к жилым и промышленным постройкам, транспортным путям, фиксировать даже незначительные сдвиги пород.
Оползни считают не самым страшным и разрушительным явлением. Но, несмотря на относительно небольшое количество человеческих жертв, материальный ущерб выходит значительный. От коварного природного явления можно оградиться, принимая определенные меры предосторожности: сооружая укрепления, высаживая на склонах древесную растительность.
Опасность и риск оползней
Оползень – скользящее смещение (сползание) масс грунтов и горных пород вниз по склонам гор и оврагов, крутых берегов морей, озер и рек под влиянием силы тяжести. Причинами оползня чаще всего являются подмыв склона, его переувлажнение обильными осадками, землетрясения или деятельность человека (взрывные работы и др.). Объем грунта при оползне может достигать десятков и сотен тысяч кубических метров, а в отдельных случаях и более. Скорость смещения оползня колеблется от нескольких метров в год, до нескольких метров в секунду. Наибольшая скорость смещения оползня отмечается при землетрясении. Сползание масс грунта может вызвать разрушения и завалы жилых и производственных зданий, инженерных и дорожных сооружений, магистральных трубопроводов и линий электропередачи, а также поражение и гибель людей.
Изучите информацию о возможных местах и примерных границах оползней, запомните сигналы оповещения об угрозе возникновения оползня, а также порядок действия при подаче этого сигнала. Признаками надвигающегося оползня являются заклинивание дверей и окон зданий, просачивание воды на оползнеопасных склонах. При появлении признаков приближающегося оползня, сообщите об этом в ближайший пост оползневой станции, ждите оттуда информации, а сами действуйте в зависимости от обстановки.
КАК ДЕЙСТВОВАТЬ ПРИ ОПОЛЗНЕ
ДЕЙСТВИЯ ПОСЛЕ СМЕЩЕНИЯ ОПОЛЗНЯ
После смещения оползня в уцелевших строениях и сооружениях проверяется состояние стен, перекрытий, выявляются повреждения линий электро-, газо-, и водоснабжения. Если Вы не пострадали, то вместе со спасателями извлекайте из завала пострадавших и оказывайте им помощь.
отдел информации и связи с общественностью
Главного управления МЧС России по Республике Адыгея