Инженерно-геологическая 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; геологическое явление, возникающее на склонах и откосах, которое относится к гравитационным явлениям.

Оползни широко распространены в Поволжье, на Черноморском побережье, на Печере, в Западной Сибири, на Ангаре и Байкале, а также в Средней Азии, Украине, Молдавии, на Кавказе 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. Они разрушают различные инженерные сооружения - плотины, здания, каналы, дороги, разрушают борта карьеров, создавая тем самым неблагоприятные условия для открытой отработки МПИ, уничтожают целые населенные пункты, приводят к многочисленным человеческим жертвам [1,2]. Все это при планировании размещения различных видов строительства заставляет уделять большое внимание изучению оползневых явлений, учитывать их распространение и возможность образования.

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. 2.4).

Схема оползневого склона

Рис. 2.4. Схема оползневого склона:

  • 1 - первоначальное положение склона; 2 - ненарушенный скпон; 3 - оползневое тело;
  • 4 - поверхность скольжения; 5 - тыловой шов; 6 - надоползневой уступ;
  • 7 - подошва оползня; 8 - вал выпучивания; 9 - бровка оползня (бровка срыва, главный уступ, трещина отрыва)

Поверхность скольжения оползня - 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 -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.

Признаки оползней:

  • 1. Оползневые трещины на склоне
  • 2. Валы у подножия оползня.
  • 3. Оползневые уступы.
  • 4. «Пьяный» лес, саблевидные деревья.
  • 5. Четко выраженная плоскость срыва.
  • 6. Заболоченность у подножия оползня.
  • 7. Несовпадение высот залегания пластов одних пород и изменение наклона пластов.
  • 8. Повышенная влажность пород и нарушение их естественной структуры вблизи поверхности скольжения.
  • 9. Нарушение нормального состояния различных сооружений.

Природа оползневых смещений. Смещение масс на склоне происходит тогда, когда нарушается устойчивость этого склона, т. е. нарушается равновесие масс горных пород на склоне, когда сдвигающие силы превосходят силы, стремящиеся удержать массы горных пород, -силы трения и сцепления и (р). Устойчивость склона характеризуется коэффициентом устойчивости К, который представляет отношение среднего сопротивления пород сдвигу по потенциальной поверхности скольжения L к сумме сдвигающих усилий на отдельных отрезках этой поверхности. К = 1 - предельное равновесие.

(2.13)

Когда К (коэффициент устойчивости) будет меньше 1, т. е. когда нарушается равновесие сил, происходит гравитационное смещение на склоне - обвалы, осыпи, оползни, лавины и др.

Причины развития оползней:

  • 1. Увеличение крутизны склонов или откосов при подрезке, подмыве, тектонических процессах.
  • 2. Снижение прочности пород на склоне в результате их увлажнения, набухания, разуплотнения, выветривания.
  • 3. Действие гидростатических и гидродинамических сил на породы склона.
  • 4. Изменение напряженного состояния пород вблизи поверхности земли на склоне или откосе.
  • 5. Внешнее воздействие на склон - дополнительная загрузка склона различными сооружениями, силовые, сейсмические или микросей-смические колебания.

Факторы развития оползней:

  • 1. Геологическое строение, состав пород, чередование слоев, условия залегания, физико-механические свойства.
  • 2. Тектонические колебания.
  • 3. Геоморфологические условия и характер рельефа местности, крутизна склонов.
  • 4. Гидрологический режим рек - высокие паводки и половодья, скорость движения реки, состав воды.
  • 5. Гидрогеологические условия - глубины залегания первого от поверхности водоносного горизонта, наличие верховодки, растворяющие свойства воды.
  • 6. Климат - количество и характер выпадения осадков, температурные колебания.
  • 7. Растительность на склонах (как правило, укрепляет, но если ее очень много, то может утяжелять склон).
  • 8. Развитие сопутствующих процессов, таких как выветривание, эрозия, абразия, плывуны, суффозия.
  • 9. Инженерная деятельность человека (сброс вод, взрывы, подрезка склонов).

Существует много классификаций оползней. В 1935 г. Саварен-ский Ф.П. разработал и предложил схему классификационных признаков, которую можно использовать для классификации оползней. Эти признаки разделяются следующим образом:

  • • по строению, структуре склона;
  • • по причинам неустойчивости массива;
  • • по факторам, способствующим проявлению оползней (условия питания, конфигурация склона, выветривание, землетрясения, уничтожение растительности и т. д.);
  • • по размерам и глубине захвата (поверхностные - до 1 м, мелкие до 5 м, глубокие - до 20 м, очень глубокие - более 20 м);
  • • по времени проявления и состоянию.

Познакомимся с некоторыми из классификаций.

 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ   ОРИГИНАЛ   След >