Классификация и характеристика оползней

 

Рис. 5

 

Постоянное динамическое воздействие на структуру обеспечивается со стороны прибоя. Если начать строительство вблизи обрыва, то динамическое воздействие со стороны строительной техники резко ускорит сползание грунта. На участке 8-12м профиля на глубинах 35 и 90м присутствуют практические такие же образующие воронкообразных объектов. Однако обрыв к 8-му профиля никогда не приблизится, поскольку на участке 4-8м оползнеопасных поверхностей скольжения нет. И поэтому участок 8-12м неоползневоопасный, и имеет обычные свойства, характерные для зон тектонических нарушений (ЗТН) [2]. То есть, фундамент в этой зоне будет разрушаться и уходить в грунт [7].

Далеко не все участки, находящиеся около обрывов, являются оползнеопасными, и в этом их коварство. Так, в Пятигорске многие дома построены на краю обрывов. Они стоят много лет, и нет никаких признаков того, что они могут поползти. Иначе получилось с домом N79 по ул. Февральской. Построенный на краю обрыва в 70-х годах, этот 9-этажный панельный дом несколько лет назад начал показывать признаки разрушения. Дом стал наклоняться в сторону, показанную стрелкой, стали разрушаться его опорные панели, и под домом со стороны обрыва местами стал уходить грунт. На рис.6 приведен ССП-разрез, полученный при профилировании в направлении обрыва, рядом с торцом этого дома. Плоскости скольжения здесь не видно, но под самым краем обрыва прорисовался четкий V-образный объект. То есть, непосредственно на краю обрыва находится зона тектонического нарушения. Сразу становится понятным механизм процесса разрушения дома. За время существования дома зона нарушенности пород, свойственная ЗТН, поднялась до поверхности, и стала уменьшаться несущая способность грунта.

Рис. 6

 

Таким образом, механизм воздействия на дом оказался отличным от классического оползня, а последствия - такими же. Дом наклоняется, и в перспективе, безусловно сползет с обрыва. Но понятно, что в данном случае это не поможет, и вместо того, чтобы укреплять грунт, сваи будут в него погружаться [7].

В принципе, метод удержания дома от разрушения и сползания очень прост. Нужно просто поддомкрачивать дом со стороны обрыва, причем так, чтобы компенсировать уход в грунт самих домкратов. В случае, когда оползень обусловлен плоскостями скольжения, применение домкратов должно быть дополнено канатом, который охватывает дом, и опоры для него должны быть заглублены в грунт вне оползневой зоны. Сейчас стало совершенно очевидно, что применение метода ССП в предпроектный период позволит выявить разного рода краевые эффекты, и либо отказаться от строительства в потенциально опасных местах, либо заложить во время строительства меры по их компенсации.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3 Сели, классификация и характеристика

 

 

Сель - грязевой или грязекаменный поток, внезапно формирующийся в руслах горных рек в результате ливней, бурного таяния ледников или сезонного снежного покрова. Двигаясь с большой скоростью, сели на своем пути нередко производят крупные разрушения. В Перу в 1970 г. селевой поток разрушил несколько городов, погибло более 50 тыс. человек, 800 тыс. осталось без крова. Все подвижки скальных пород и глиняных масс предваряются различными сигналами: образование новых трещин и расщелин в почве; неожиданные трещины во внутренних и внешних стенах, водопроводах, асфальте; падение камней; возникновение в верховьях селеопасных водотоков сильного гула, который перекрывает остальные шумы; резкое падение уровня воды в реках; проявление облака грязевой пыли, сопровождающего "голову" селевого вала.

Сели - паводки с очень большой концентрацией минеральных частиц, камней и обломков горных пород (от 10-15 до 75% объема потока), возникающие в бассейнах небольших горных рек и сухих логов и вызванные, как правило, ливневыми осадками, реже интенсивным таянием снегов, а также прорывом моренных и завальных озер, обвалом, оползнем, землетрясением. Опасность селей не только в их разрушающей силе, но и во внезапности их появления. Селям подвержено примерно 10% территории нашей страны. Всего зарегистрировано около 6000 селевых водотоков, из них более половины приходится на Среднюю Азию и Казахстан [7].

По составу переносимого твердого материала селевые потоки могут быть грязевыми (смесь воды с мелкоземом при небольшой концентрации камней, объемный вес у=1,5-2 т/м3), грязекаменными (смесь воды, гальки, гравия, небольших камней, у==2,1-2,5 т/м3) и водокаменные (смесь воды с преимущественно крупными камнями, у==1,1-1,5 т/м3).

Многим горным районам свойственно преобладание того или иного вида селя по составу переносимой им твердой массы. Так, в Карпатах чаще всего встречаются водокаменные селевые потоки сравнительно небольшой мощности, на Северном Кавказе - преимущественно грязекаменные, в Средней Азии - грязевые потоки. Скорость течения селевого потока обычно составляет 2,5- 4,0 м/с, но при прорыве заторов она может достигать 8-10 м/с и более. Последствия селей бывают катастрофическими. Так, 8 июля 1921 г. в 21 ч на г. Алма-Ату со стороны гор обрушилась масса земли, ила, камней, снега, песка, подгоняемая могучим потоком воды. Этим потоком были снесены находившиеся у подножия гор дачные строения вместе с людьми, животными и фруктовыми садами. Страшный поток ворвался в город, обратил улицы его в бушующие реки с крутыми берегами из разрушенных домов. Ужас катастрофы усугублялся темнотой ночи. Слышались крики о помощи, которую почти невозможно было сказать. Дома срывались с фундаментов и вместе с людьми уносились бурным потоком.

К утру следующего дня стихия успокоилась. Материальный ущерб и человеческие жертвы оказались значительными. Сель был вызван сильнейшими ливнями в верхней части бассейна р. Малой Алмаатинки. Общий объем грязекаменной массы составил около 2 млн. м3. Поток перерезал город 200-метровой полосой.

Способы борьбы с селевыми потоками весьма разнообразны. Это возведение различных плотин для задержки твердого стока и пропуска смеси воды и мелких фракции пород, каскада запруд для разрушения селевого потока и освобождения его от твердого материала, подпорных стенок для укрепления откосов, нагорных стокоперехватывающих и водосборных канав для отвода стока в ближайшие водотоки и др. Методов прогноза селей в настоящее время не существует. Вместе с тем для некоторых селевых районов установлены определенные критерии, позволяющие оценить вероятность возникновения селей. Так, для районов с большой вероятностью селей ливневого происхождения определяется критическая сумма осадков за 1-3 суток, селей гляциалъного происхождения (т. е. образующихся при прорывах ледниковых озер и внутриледниковых водоемов) - критическая средняя температура воздуха за 10-15 суток или сочетание этих двух критериев [7].

Сель — нечто среднее между жидкой и твердой массой. Это явление кратковременное (обычно оно длится 1—3 ч),характерное для малых водотоков длиной до 25—30 км и с площадью водосбора до 50—100 км2.

Сель представляет собой грозную силу. Поток, состоящий из смеси воды, грязи и камней, стремительно несется вниз по реке, выдергивая с корнем деревья, срывая мосты, разрушая плотины, обдирая склоны долины, уничтожая посевы. Находясь вблизи от селя, можно ощущать содрогание земли под ударами камней и глыб, запах сернистого газа от трения камней друг о друга, слышать сильный шум, подобный грохоту камнедробилки.

Опасность селей не только в их разрушительной силе, но и во внезапности их появления. Ведь ливень в горах часто не охватывает предгорья, и в обжитых местах сель появляется неожиданно. Из-за большой скорости течения время от момента возникновения селя в горах до момента выхода его в предгорье исчисляется подчас 20—30 минутами. Вся площадь зарождения и воздействия селя называется селевым бассейном. Вид селевого потока определяется составом селеобразующих пород. Основные виды селевых потоков: водокаменные (смесь воды с преимущественно крупными камнями, у==1,1-1,5 т/м3) грязевые (смесь воды с мелкоземом при небольшой концентрации камней, объемный вес у=1,5-2 т/м3) грязекаменные (смесь воды, гальки, гравия, небольших камней, у==2,1-2,5 т/м3). Для возникновения селя требуется одновременно совпадение трех обязательных условий: наличие на склонах селевого бассейна достаточного количества легко перемещаемых продуктов разрушения горных пород (песка, гравия, гальки, небольших камней); наличие значительного объема воды для смыва со склонов камней и грунта и их перемещения по руслу; достаточная крутизна склонов (не менее 10-15°) селевого бассейна и водопотока (русла селя). Непосредственным толчком для возникновения селя могут быть: интенсивные и продолжительные ливни; быстрое таяние снегов и ледников; землетрясения и вулканическая деятельность и др [7].

К возникновению селевых потоков часто приводят и антропогенные факторы: проводимые на склонах вырубка лесов, взрывные работы, разработка карьеров, массовое строительство.

Как подготовиться к селю:

Обычно места, где могут сходить селевые потоки, известны. Перед выходом в горы изучите эти места на маршруте своего движения и избегайте их, особенно после обильных дождей. Всегда помните, что застигнутому селевым потоком спастись почти не удается. От селевого потока можно спастись только избежав его. Перед оставлением дома, при заблаговременной эвакуации, отключите электричество, газ и водопровод. Плотно закройте двери, окна и вентиляционные отверстия.

Заблаговременные мероприятия по предупреждению селей:

В селеопасных районах устраиваются противоселевые дамбы и плотины для задержки твердого стока и пропуска смеси воды и мелких фракции пород, каскада запруд для разрушения селевого потока и освобождения его от твердого материала, подпорных стенок для укрепления откосов, нагорных стокоперехватывающих и водосборных канав для отвода стока в ближайшие водотоки и др., сооружаются обводные каналы, снижается уровень горных озер, укрепляется земля на склонах путем посадки деревьев, проводятся наблюдения, организуется система оповещения и планируется эвакуация [7].

Как действовать при селевом потоке:

Услышав шум приближающегося селевого потока, немедленно следует подняться со дна лощины вверх по стоку, не менее чем на 50-100 м. При этом нужно помнить, что из ревущего потока на большие расстояния могут выбрасываться камни большого веса, угрожающие жизни.

Действия после схода селевого потока:

Окажите помощь пострадавшим и содействие формированиям и органам, разбирающим завалы и заносы по пути движения селя и в местах выноса основной массы селя. Если Вы пострадали - постарайтесь оказать себе доврачебную помощь. Пораженные участки Вашего тела, по возможности, нужно держать в приподнятом положении, наложить на них лед (мокрую материю), давящую повязку. Обратитесь к врачу.

Методов прогноза селей в настоящее время не существует. Вместе с тем для некоторых селевых районов установлены определенные критерии, позволяющие оценить вероятность возникновения селей. Так, для районов с большой вероятностью селей ливневого происхождения определяется критическая сумма осадков за 1-3 суток, селей гляциалъного происхождения (т. е. образующихся при прорывах ледниковых озер и внутриледниковых водоемов) - критическая средняя температура воздуха за 10-15 суток или сочетание этих двух критериев.

Состав селевых потоков:

По составу этих материалов селевые потоки могут быть:

- водокаменные (вода с крупными  камнями и скальными обломками);

- грязевые (смесь воды с мелкоземом  и мелкими камнями);

- грязекаменные (смесь воды, мелкозема, гравия, гальки, камней).

Поэтому они очень тяжелые. Один кубический метр селевого потока (а это примерно объем твоего рабочего места вместе с партой) весит от 1200 до 2000 кг. Иначе говоря, плотность селевого потока в зависимости от его структуры колеблется впределах от 1,2 до 2,0 т/куб.м.

Вода в реке тоже тяжелая, но она течет плавно. А сель несется с гор со скоростью бегущего человека, а иногда и быстрее (до 40 км в час). Поэтому удар селевого потока равносилен удару движущегося автобуса, достигая величины 5-12 т/кв. м. Причем, после удара предмет не отбрасывает, а затапливает несущейся грязекаменной массой и тянет дальше вниз по течению в гуще многометрового потока. Спастись удается в редких случаях, когда скорость и глубина потока значительно уменьшаются на пологих поворотах и нет крупных камней, наносящих смертельные травмы [7].

Места зарождения селевых потоков:

В отличие от обвалов и оползней, которые происходят практически на всей территории нашей страны, селевые потоки зарождаются только в гористой местности и движутся, в основном, по руслам рек, либо по балкам (оврагам), имеющим в своих верховьях значительные уклоны.

Кроме того, для возникновения селя требуется одновременное совпадение еще трех обязательных условий:

- наличие на склонах селевого  бассейна достаточного количества легко перемещаемых продуктов разрушения горных пород (песка, гравия, гальки, небольших камней);

- наличие значительного объема  воды для смыва со склонов  камней и грунта и их перемещения  по руслу;

- достаточная крутизна склонов  селевого бассейна и водопотока (русла селя), не менее 10-15 градусов.

Селевой бассейн:

Селевым бассейном называют территорию, охватывающую: склоны, где накапливаются продукты разрушения горных пород и влага (зона селеобразования); истоки селя, все его русла (зона перемещения, транзита); затопляемые территории (зона селевых отложений).

Непосредственным толчком для возникновения селя могут быть:

- интенсивные и продолжительные  ливни;

- быстрое таяние снегов или  ледников;

- обрушение в русло рек большого  количества грунта;

- прорыв моренных и завальных озер, искусственных водоемов;