Классификация и характеристика оползней

                                                                                                                                                                                      

                   

Содержание

 

Введение ………………………………………………………………...          3

 

1 Основные факторы развития оползней ………………………….. …          4

 

    1.1 Климатические факторы, геолого-геоморфологические и гидрогеологические факторы, антропогенные факторы ………..……          4

 

2 Классификация и характеристика оползней…………………………          9

 

  2.1 Типы оползней их строение и механизмы развития……………..         14

 

  2.2 Защита от оползней ………………………………………………..         17

 

3 Сели, классификация и характеристика ……………………………..          23

 

    Заключение ……………………………………………………………         29

 

Список используемых источников ……………………………………..          30

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Введение

 

 

Оползни и сели издавна беспокоили людей, наводили на них ужас и страх, разрушая на глазах все, что было ими создано. Материальный ущерб от оползней велик во всех странах, где они развиты. Катастрофические смещения масс горных пород нередко приводят к человеческим жертвам.  
Оползни имеют повсеместное, но неравномерное пространение, отличаются разнообразием форм, масштабностью проявлений и скоростью смещения. Некоторые из них на протяжении десятков и сотен лет периодически дают о себе знать своими крупными подвижками, другие отличаются разовыми и небольшими смещениями.

Изучение оползней и селей процессов с ними связанных такой целью задавались многие ученые. Цель данной курсовой работы заключается в обобщении и систематизации трудов ученых, занимавшихся проблемой оползней, и предоставлении данного материала в рамках обзорно-ознакомительного. Многочисленные споры, идеи, суждения порождали и расширяли знания об оползнях. Формирование оползней носит своеобразный характер, это обусловлено рядом факторов, которые указаны во второй главе.

Естественно особое внимание заслуживают главенствующие факторы: климатический, геологический, геоморфологический, гидрологический.

Для понимания всей сложности и неоднородности оползневых процессов необходимо разъяснить причины их возникновения, факторы, влияющие на них. Классифицировать и типологизировать; охарактеризовать их строение. Эти вопросы раскрыты в второй главе, а также вопрос о распространении оползней и выделяемых с ними районов. А на третьем главе смотрели вопросы по сели и их классификация, и характеристика, и влияние оползней и селей на хозяйственную деятельность. Для написания данной работы, объемом в 30 страницы, использовался литературно-реферативный метод. Количество используемых источников – 7.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1 Основные факторы развития оползней

 

 

1.1 Климатические факторы, геолого-геоморфологические и гидрогеологические факторы, антропогенные факторы

 

 

Оползли генетически связаны с особенностями рельефа, геологическим строением и метеорологическими условиями района. Климат характеризуется комплексом метеорологических элементов, которые почти все оказывают влияние на коэффициент устойчивости склонов. Это влияние можно оценить количественно, учитывая сезонные колебания прочности пород, вес профильтровавшейся части атмосферных осадков, снеговую и ветровую нагрузки, барометрическое давление и т. д. Наибольшее значение для условий равновесия склонов имеют: 1) условия увлажнения — количество атмосферных осадков и его отношение к испаряемости, т. е. коэффициент увлажнения;  2) температурные условия, главным образом наличие и продолжительность морозного периода, наличие многолетней мерзлоты, глубина сезонного промерзания [1].

Кроме прямого влияния на коэффициент устойчивости склонов, климат оказывает на него и косвенное влияние через другие факторы. Так, климат определяет тип и интенсивность выветривания, характер растительности, количество и режим подземных и поверхностных вод, влияя через последний на время проявления и интенсивность процессов эрозии и абразии. Климат определяет режим сезонных колебаний коэффициента устойчивости склонов, влияет как на его среднее, так и на максимальное и минимальное сезонные значения, определяет время наступления его максимума и минимума, а следовательно, влияет на время оползневых подвижек.

Оползневой процесс относится к числу прерывистых унаследованных процессов. Например - Крым относится к числу регионов с интенсивным развитием оползневых процессов. На полуострове зарегистрировано более одной тысячи действующих оползней. Они сосредоточены в Южном, Северном, Западном и Восточном оползневых районах, соответствующих южному и северному макросклонам Крымских гор, Равнинному Крыму и Керченскому полуострову. Во внутренней части полуострова преобладают эрозионные, а на побережье - абразионные оползни. Одним из факторов влияющих на оползневые процессы в Крыму является климат, а именно распределение осадков и их цикличность, выраженная максимумами и минимумами. Самые большие осадки выпадали в 1990-1991 гг. (1258 мм), 1996-1997 гг. (1093 мм) и 1987-1988 гг. (1056 мм) [1].

Периоды активизации оползней совпали с влажными периодами. Число активных оползней превышало норму в 1,3-2,2 раза. В результате обильного увлажнения грунтов атмосферными осадками их объемная масса возрастает до 20-30%, а сопротивление сдвигу снижается до 50%, а иногда и более, что сопровождается уменьшением коэффициента устойчивости склона, образованием новых и активизацией ранее образовавшихся оползней.

Активизация происходила во влажные годы (1988, 1991, 1997 гг.) и после влажных лет (1982, 1992 гг.) - в засушливые и нормальные по увлажнению годы, если выпадали экстремальные дожди, таяли сугробы метелевого снега, водотоки и волны подрезали склоны. Эти явления нередко совпадали или происходили в близкое время, особенно в годы высокой циклонической активности. Коэффициент корреляции активности оползней с годовыми суммами атмосферных осадков составил 0,59, при сдвиге на 1 год - 0,63. Для образования и активизации оползней наиболее благоприятны атмосферные осадки холодного периода года, когда меньше потери на испарение. Поэтому внутригодовая активность поверхностных оползней возрастает в зимне-весенний период года [1]. 

 
 
 

Рис. 1. График активности оползней и хода атмосферных осадков

 

Периоды активизации близки к периодам возмущений климата, святым с ветвью роста солнечной активности и развитием Эль-Ниньо Южной осцилляции. Последние максимумы 11-летнего цикла солнечной активности были зарегистрированы в 1989 и 2001 гг., а наиболее значительные Эль-Ниньо - в 1997-1998 и 2002 гг. На 1988, 1997-1998 и 2002 гг. приходится активизация оползней.

Конец ХХ-го и начало XXI-го веков отмечены в мире и в регионе очень высоким уровнем циклонической активности, неоднократным выпадением экстремальных атмосферных осадков, формированием разрушительных паводков, увеличением интенсивности волнения и абразии берегов.

Геолого-геоморфологические и гидрогеологические факторы: 
Оползневой процесс наиболее интенсивно и активно проявляется в областях новейших и современных поднятий, зонах и узлах пересечения живых разломов, районах высокой сейсмичности, на увлажненных, подрезанных и перегруженных склонах. Очень часто незначительные изменения рельефа, отклонение от обычных метеорологических условий в сочетании с другими факторами служат причиной нарущения устойчивости склонов и возникновения оползневых явлений [1].

Оползень – перемещение части горных пород, слагающих склон, на более низкий уровень в виде скольжения без потери контакта с неподвижным основанием. Движение происходит по круглоцилиндрическому, [рис.2] плоскому или ступенчатому ложу – поверхности скольжения.  
 

1— первоначальное положение  склона;  
2 — ненарушенные слои;  
3 — оползневой блок;  
4 — поверхность скольжения;  
5 — площадка оползневой террасы; 
6 — стенка срыва оползневого тела;  
7 — напорный оползневой вал;  
8  —  урез реки 
Рис. 2. Схема поперечного профиля оползня 

Процесс начинается с потери равновесия и продолжается до наступления нового состояния равновесия. Это происходит в результате перемещения неустойчивых масс пород из верхней крутой на нижнюю более пологую часть поверхности скольжения. После достижений состояния динамического равновесия оползень стабилизируется или вступает в стадию подготовки нового смещения. Оползни характерны на склонах крутизной 10-30 градусов, сложенных лессами, суглинками, глинами и другими породами, вмещающими прослои глин. Оползни формируются в области развития глинисто-алевролито-песчаниковых отложений таврической серии, средней юры и продуктов их разрушения, представленных суглинистой породой, содержащей включения щебня и обломочного материала в среднем 35% от массы глинистого заполнителя [1].

Геологическое строение Южного берега Крыма отражает особенности структуры юго-западной части Главной гряды Крымских гор. Главная гряда Крымских гор образует целую систему складчатых структур и представляет собой ядро мегантиклинали, сложенное породами мезозоя. Симеизский, Алупкинский, Ливадийский и Гурзуфский оползневые районы, расположены в области Ялтинского антиклинального поднятия, ядро которого сложено породами таврического флиша. Формирование мощной толщи таврического терригенного флиша (мощность превышает 2500 м) связывается с быстрым накоплением таврических осадков в верхнетриасовом и нижнеюрском прогибе, который протягивался через весь Горный Крым, Кавказ и прилегающие часта Черного моря - Крымско-Кавказская геосинклиналь.

Отложения таврического флиша (Т3 + I1) представлены аргиллитами с прослоями глинистых сланцев и песчаников. Четвертичные отложения расчленяются на нижнечетвертичные (Q1), среднечетвертичные (Q2), верхнечетвертичные (Q3), нерасчлененные средне- и верхнечетвертичные(Q2+3), нерасчлененные верхнечетвертичные и современные (Q3-4) и современные (Q4) [1].

Среди четвертичных отложений Южного берега Крыма выделяются следующие генетические и возрастные группы пород: морские отложения - отложения древних морских террас, современные отложения пляжей, речные отложения - отложения древних речных террас, современные аллювиальные накопления, делювиальные и пролювиальные отложения - отложения древних «континентальных» террас, современные:отложения подножий крутых склонов, накопления осыпей и обвалов, отложения, связанные с оползневыми процессами, элювий коренныхпород. 

В местах распространения известняков и продуктов их разрушения оползневые явления встречаются в виде исключения. Формирование оползневых явлений в значительной степени определяется особенностью тектонической структуры южнобережного поднятия, осложненного наличием синклинальных понижений второго порядка, образованных на поверхности пород таврической серии. Синклинальные понижения и депрессионные впадины в кровле пород таврической серии и средней юры, заполненные мощной толщей пород делювиального генезиса, являются основным структурным элементом, с которым связаны оползневые явления. Наличие синклинальных понижений с наклоном осей складок в сторону моря отразилось на условиях залегания верхнеюрских известняков, в результате чего рельеф поверхности Яйлы на этих участках имеет понижения, уклон которых соответствует осям синклинальных складок [1].

Благодаря этому созданы специфические условия для концентрации и циркуляции поверхностных и подземных вод с Яйлы по определенным путям, направленным в сторону развития оползневых накоплений, вызывая увлажнение пород и способствуя активизации оползневых явлений.  
Большая мощность континентальных отложений (более 100 м) и приуроченность их к определенным понижениям в рельефе подстилающих пород, а также литологический состав и характер залегания говорят о том, что образование этих отложений происходило в результате таяния ледников в начале последней межледниковой эпохи. Происхождение их можно рассматривать как результат деятельности бурных водных потоков, отложивших неоднородный материал, претерпевший в дальнейшем переотложение и изменение в результате интенсивных оползневых смещения.

Степень обводненности оползневых накоплений вдоль склона неодинакова. Гидродинамическое давление, создаваемое подземными водами близ выхода на поверхность склона, особенно проявляется при наличии гидравлической связи подземных вод с рекой. В этом случае в моменты половодий речные воды питают подземные, вследствие чего их уровень также поднимается. Получается как бы разрыв между уровнями подземных и речных вод, чем и создается дополнительное гидродинамическое давление в склоне. В результате может произойти выдавливание присклоновой части водоносного слоя, а вслед за ним оползание горных пород, расположенных выше [1].

В связи с этим в ряде случаев отмечается активизация оползней после паводков. Активизация оползневых явлений происходит в результате влияния на склон суммы факторов, среди которых для одного и того же оползня на разных этапах его развития и проявления существенную роль могут играть различные факторы: в одном случае преобладающее значение оказывают процессы, изменяющие конфигурацию склона (абразионная деятельность моря и эрозионные процессы), в другом— ухудшающие инженерно-геологические свойства горных пород, слагающих склон, и т. д.

Антропогенныефакторы: 

Естественные условия, способствующие оползням, усугубляются неосторожностью человека, срезающего нижнюю часть склона для проведения улиц, дорог к пристаням и нагружающего вышележащий склон зданиями, которые со временем обязательно разрушатся. Это может быть связано с разрушениями пляжей (как это иногда имело место при строительстве морских портовых сооружений без учета естественных условий формирования пляжей и направления движения наносов), с дополнительной нагрузкой на склон, с неуемной вырубкой леса, с искусственной подрезкой склонов. Опасность возникновения оползней таят в себе создаваемые человеком отвалы пород вблизи шахт и карьеров. Так, например в Балаклаве сошел техногенный оползень из-за отвалов породы с карьера по добыче щебня.

 
  
Рис. 3. Техногенный оползень линейного типа, Балаклава

 

2 Классификация  и характеристика оползней 

 

 

Оползни возникают тогда, когда природными процессами или людьми нарушается устойчивость склона. Силы связности грунтов или горных пород оказываются в какой-то момент меньше, чем сила тяжести, вся масса приходит в движение, и может произойти катастрофа.

Земляные массы могут оползать по склонам с едва заметной скоростью (такие смещения называют медленными, или криповыми). В других случаях скорость смещения продуктов выветривания оказывается более высокой (например, метры в сутки), иногда большие объёмы горных пород обрушиваются со скоростью, превышающей скорость экспресса. Всё это склоновые смещения- оползни. Они различаются не только скоростью смещения, но и масштабами явления. Специалисты по инженерной геологии используют для их классификации различные научные и технические термины [2].