Классификация и характеристика оползней

Первый тип механизма характерен для так называемых оползней выдавливания (оседания, раздавливания), формируется при сжатии грунтового массива в вертикальном направлении под действием собственного веса, когда на некотором горизонте в грунтах от действующей сжимающей нагрузки возникает боковой распор, который может находить противодавление со стороны склона. Могут образовываться трещины бокового отпора. В таких оползнях преобладают вертикальные составляющие смещения.

Второй тип механизма формируется при нарушении равновесия, когда вдоль наклонной поверхности в массиве происходит концентрация касательных напряжений. Эти поверхности совпадают с зонами ослабления в массиве, по контакту с более прочными породами, по плоскостям напластования. Развиваются в таких условиях оползни скольжения.

Третий тип механизма формируется в результате тиксотропного разжижения грунта и превращение его в вязкую жидкость при водонасыщении грунта и давления поровой воды. Данный механизм особенно характерен для дисперсных грунтов, обладающих слабыми структурными связями и низкой фильтрационной способностью. Так формируются оползни–потоки, оползни течения [4].

Четвертый тип механизма развивается преимущественно на высоких крутых склонах. Под действием нормальных растягивающих напряжений происходит отделение одной части грунтового массива от другой при превышении растягивающего напряжения прочности породы. 

Часто в природе формируются оползни сложного механизма, связанного с действием комплекса факторов, влияющих на развитие оползней.

Инженерно-геологические классификации оползней

Инженерно-геологическая оценка устойчивости склонов, откосов и оползней производится на основе изучения оползней. При изучении всякого явления обязательно пользуются типизацией и классификацией изучаемого объекта, явления, чтобы решить поставленные перед исследователем задачи. В настоящее время насчитывается более 150 классификаций оползней. Эти классификации разделяются на три группы: общие, частные, региональные. 
Вопросами классифицирования этого сложного явления занимаются более 100 лет, но до сих пор нет единой, разработанной для всех регионов и всех типов оползней классификации. Это говорит о сложности изучаемого процесса и не изученности его до конца. В настоящее время перед разделом инженерной геодинамики, изучающем оползни (и другие гравитационные процессы), стоит проблема создания унифицированной классификации особенно в связи с применением ЭВМ для изучения сложных природных процессов, для изучения процессов методом моделирования [4].

Остановимся на классификациях оползней, которые наиболее широко применяются в настоящее время в практике исследований. Большая заслуга в разработке вопроса классификаций оползней принадлежит Ф.П. Саваренскому. В 1935 г. он разработал и предложил схему классификационных признаков которые можно использовать для унифицирования классификаций и классификации их, соответственно, этой схемы. Эти признаки разделяются следующим образом :

1. По строению, структуре склона.
2. По причинам неустойчивости массива.
3. По факторам, способствующим проявлению оползней (условия питания, конфигурация склона, выветривание, землетрясения, уничтожение растительности и т.д. ).
4. По размерам и глубине захвата (поверхностные – до 1 м, мелкие до 5 м, глубокие до 20 м, очень глубокие >20 м).
5. По времени проявления и состоянию.

Большинство исследователей в дальнейшем при решении вопросов классификации гравитационных процессов в большей или меньшей мере использовали эти признаки: это видно из следующих примеров общих классификаций.  Павлов А.П. в 1903 г. разделил оползни по характеру развития смещения на деляпсивные (соскальзывающие) и детрузивные (толкающие). Саваренский Ф.П. в 1935 г. разделил оползни по структуре склона и положению поверхности скольжения. Оползни разделены на асеквентные, консеквентные и инсеквентные. Асеквентные образуются в однородных рыхлых породах, консеквентные образуются в слоистых породах по определенным плоскостям (раздела слоев пород, трещинам); инсеквентные образуются в неоднородных слоистых породах, залегающих горизонтально или падающих в сторону склона, где поверхность скольжения пересекает различные слои. Н.В. Родионов в 1939 г. разделил оползни по признаку потери устойчивости пород на консистентные (нарушение связано с увлажнением пород – увеличением пластичности); суффозионные (связанные с суффозией); структурные (смещение по поверхностям напластования); сложные [4].

И.В. Попов в 1946 г. разделил оползни по возрасту и фазам развития на современные (при современном базисе эрозии и абразии) с видами: движущиеся, приостановленные, остановленные и древние (при ином базисе эрозии) с видами: открытые и погребенные.

Рис. 4. Схемы характерных типов строения (структуры) оползней (по В.Д. Ломтадзе, 1977)

2.2 Защита от оползней

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.

При получении сигналов об угрозе возникновения оползня отключите электроприборы, газовые приборы и водопроводную сеть, приготовьтесь к немедленной эвакуации по заранее разработанным планам. В зависимости от выявленной оползневой станцией скорости смещения оползня действуйте, сообразуясь с угрозой. При слабой скорости смещения (метры в месяц) поступайте в зависимости от своих возможностей (переносите строения на заранее намеченное место, вывозите мебель, вещи и т.д.). При скорости смещения оползня более 0,5-1,0 м в сутки эвакуируйтесь в соответствии с заранее отработанным планом. При эвакуации берите с собой документы, ценности, а в зависимости от обстановки и указаний администрации теплые вещи и продукты. Срочно эвакуируйтесь в безопасное место и, при необходимости, помогите спасателям в откопке, извлечении из обвала пострадавших и оказании им помощи [5].

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

По данным Министерства строительной политики и архитектуры АРК, на полуострове зафиксировано более полутора тысяч активных оползней. Склонов, которые, как говорят учёные, «находятся в стадии подготовки к смещению», значительно больше. Для борьбы с ними необходимы миллиарды гривен и годы совместной работы многих специализированных служб. Пока же местные власти ограничиваются лишь установкой на опасных пляжах предупредительных табличек. Но отдыхающие не обращают на них внимания и тем самым подвергают себя смертельной опасности. В частности, это происходит в Каче и Балаклаве, где оползни чрезвычайно активны.

Морем на Золотой пляж из Балаклавы - двадцать минут. В пути капитан ялика Владимир рассказывает нам, что оползни один за другим «забирают» лучшие пляжи. Зимой завалило два участка недалеко от мыса Фиолент. В марте оползень накрыл кусок пляжа на самом мысе. В прошлом году не стало пляжа в Василёвой балке. К счастью, в этих случаях обошлось без жертв. А вот несколько лет назад камнепад у мыса Айя потопил несколько лодок с туристами, одному из них тогда оторвало руку. - Только не надо писать так, чтобы пляжи закрыли, - говорит Владимир. Если это случится, у него и его коллег не будет работы. Пока же её достаточно: сезон в разгаре, и ежедневно сотни туристов отправляются на балаклавские пляжи.  На Золотом, куда мы идём, в любой момент может случиться несчастье. Специалисты установили, что «береговая полоса там сформирована оползневыми, эрозийными, абразионными и обвальными процессами. Поэтому сохраняется реальная опасность оползня и обвалов в зону пляжа». Тем не менее, закрывать пляж не стали. Как сообщили нам в Балаклавской райгосадминистрации, этот вопрос будет рассмотрен в ближайшее время. А пока на Золотом решили установить предупредительные таблички. В десяти метрах от одной из них мы общаемся с Александром, приехавшим в Крым из Белоруссии. Он сидит на валуне, которого ещё в прошлом году на этом месте не было. «Отдыхаю здесь несколько лет подряд и замечаю, что рельеф меняется», - рассказывает он [5].

И тут же добавляет, что у него «больше вероятности попасть под машину, чем под обвал». Беспечность - черта характера, присущая многим. На Золотом пляже полно отдыхающих. «В выходные сюда приезжает до тысячи человек», - подсчитал продавец торговой палатки на пляже. Он работает здесь второй год и уверяет: обвалов и оползней не видел. Но из официальных источников известно, что весной активизация абразионного оползня привела к обвалу грунта в северо-западной оконечности Золотого пляжа. Директор Агентства развития балаклавского региона Игорь Ренский, в ведении которого Золотой пляж, говорит: «Таблички, предупреждающие о камнепадах и обвалах, установлены почти на всех местных пляжах. Но в данный момент оползневая ситуация для отдыха людей абсолютна безопасна».

Мы смотрим на рыхлую, потрескавшуюся береговую полосу, нависающую над отдыхающими, и становится страшно. Кажется, вот-вот может случиться обвал. Буквально в тридцати метрах от границ Золотого пляжа лежат огромные валуны. Видимо, они скатились совсем недавно - море ещё не смыло с них глину. В Балаклаву возвращаемся на катере. Они уходят с Золотого пляжа каждые полтора часа, забитые до отказа. Ялики доставляют партии человек по десять с периодичностью в пятнадцать минут. Популярны, несмотря ни на что, и все остальные местные пляжи. В Каче места отдыха у моря тоже не пустуют.

Ежедневно на её необорудованные пляжи под высоченными берегами приходят сотни туристов-«дикарей». Они загорают даже на том месте, где в июне 2005 года произошла самая серьёзная трагедия в новейшей оползневой истории Крыма: на берег, где находилось двадцать шесть человек, в том числе дети, обвалились скальные и грунтовые породы площадью около шестидесяти квадратных метров. Тогда погибла шестнадцатилетняя россиянка, серьёзно пострадало несколько человек. Люди, отдыхающие здесь спустя три года после трагедии, говорят: «Дважды в одну воронку снаряд не падает». Но специалисты точно знают, что это не так.

- К оползням этот афоризм  не применим. Наоборот, где порода  сошла один раз - жди новой беды, - говорит начальник управления Министерства строительной политики и архитектуры АРК Владимир Карлюга. По его мнению, оползневая активность в Крыму имеет свою периодичность. И сейчас настало время её активизации. Причины самые разные: от незначительных глубинных землетрясений до зачастую хаотичной застройки побережья и беспощадной выработки песка в Чёрном море.

Жительница Качи Лиля показывает на песок метрах в десяти от кромки моря: «Прошлой осенью здесь была железная душевая кабинка. Сейчас её нет - в штормовую погоду смыло. Волны очень сильно размывают наш берег». Не только море разрушает качинские пляжи. Сегодня во многих местах из отвесных склонов просачиваются сточные и грунтовые воды, подтачивая породу.

- Зимой Балаклавское рудоуправление  имени Горького взрывало в Каче опасные склоны. На некоторое время эта мера помогает, но вскоре «навесы» вновь появляются. Поэтому я бы не советовал людям сидеть на диких пляжах, - говорит помощник начальника управления МЧС в Севастополе Сергей Курочкин. По его информации, сегодня наиболее опасный участок в Каче находится в пятистах метрах от оползня 2005 года по направлению в сторону Балаклавы. Мы нашли это место. Склон пересечён огромной трещиной. Но «дикари» там всё равно отдыхают [6].

- Несмотря на то, что на моей памяти смертельный случай здесь был лишь один, местные жители никогда не сидят под стенами, - рассказывает качинец Евгений Дудин. - Мы всегда располагаемся у самой воды - там в случае обвала больше шансов спастись.

Как говорится, слова Евгения туристам бы в уши. Ведь множество людей прячется от палящего солнца в тени как раз под каменистыми склонами. Простит ли природа такую беспечность

При ведении строительства на холмах, на краю горных склонов либо обрывов зачастую бывает, что начинается сползание грунта. Естественно, с грунтом сползает и сооружение. Серьезным фактором становятся оползни при строительстве и прокладке дорог в горных и холмистых районах, а также при эксплуатации открытых месторождений полезных ископаемых, когда приходится решать проблемы устойчивости бортов и откосов карьеров. Настоящим бедствием стали оползни в Киеве, в Саратове, много неприятностей от них в Пятигорске.

Чисто умозрительно понятно, что для того, чтобы возник оползень, необходимо иметь в земной толще некую поверхность скольжения. Однако выявить ее до сих пор не удавалось. Как отличить оползневый склон от неоползневого? До сих пор это делалось одним путем - построить и ждать, поползет или не поползет. Согласно физике спектрально-акустических (спектрально-сейсморазведочных) измерений, границы, выявляемые с помощью метода спектрально-сейсморазведочного профилирования (ССП), представляют собой поверхности, по которым контактирующие друг с другом среды имеют возможность взаимного проскальзывания. Взаимное проскальзывание - это и есть суть процесса, называемого оползневым. Поэтому, по логике, поверхность скольжения должна бы выявляться с помощью ССП [6].

Проверка этой идеи была осуществлена на берегу Азовского моря, вблизи Темрюка. На рис.5 приведен ССП-разрез, полученный вдоль профиля, расположенного от обрывистого берега моря вглубь материка. Разрез характеризуется в целом наличием нескольких воронкообразных объектов, причем только с одной образующей. На глубине около 100м залегает известняковая плита, для которой характерно наличие косых границ вследствие ее излома. Одна из таких границ выявлена непосредственно у обрыва (0-3 м профиля). Тангенс ее угла наклона равен 10 (угол равен 84°), то есть положение плиты почти вертикально. Вышележащий массив на данном отрезке профиля наследует этот излом, о чем свидетельствует наличие более пологой границы на глубине около 12м. Тангенс ее угла наклона равен 0,77 (угол равен 38°). При динамическом воздействии на массив вблизи обрыва рано или поздно оползень произойдет [7].