ЗАЩИТА ОТ СОВРЕМЕННЫХ ГЕОДИНАМИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ

К современным геодинамическим процессам относят оползни, селевые потоки, обвалы, осыпи, эрозионно-аккумулятивную деятельность рек, морскую абразию, сход ледниковых и снежных лавин, кар- стообразование. Наиболее активно эти процессы протекают в горных и прибрежных морских местностях. За ними ведутся систематические наблюдения, их динамика документируется соответствующими службами государственного мониторинга. В зависимости от видов геоди- намических процессов осуществляется защита территорий и объектов от их воздействия.

Защита от оползней

Распространение и условия образования оползней

Оползень — это скользящее смещение горных пород на склонах под действием силы тяжести и при участии поверхностных и подземных вод. Плоскость скольжения формируется за счет переувлажнения и утяжеления склона с потерей его устойчивости.

Оползни встречаются не повсеместно. Наиболее широко они наблюдаются на Черноморском побережье Кавказа, в Крыму, на берегах Волги, Днепра и во многих местах России и сопредельных с нею государств. Оползни разрушают дороги, подземные коммуникации здания, опоры ЛЭП и т. д. На борьбу с этим явлением затрачиваются большие средства.

Интенсивность оползневых процессов зависит от геологического строения, крутизны склонов и интенсивности атмосферных осадков. В сейсмических зонах оползни активизируются при землетрясениях даже малой интенсивности. Имеют место случаи активизации оползневых процессов в результате неправильного освоения оползневых (и даже неоползневых) склонов.

Наиболее подвержены оползням крутые склоны с наклонным залеганием пластов, если наклон их залегания совпадает с уклоном поверхности скольжения. Соответственно неоползневыми будут склоны, на которых пласты горных пород залегают с уклоном, противоположным направлению склона.

Условием возникновения оползня является наличие плоскости скольжения, представленной, как правило, переувлажненными глинистыми породами в пластичном состоянии.

Оползни исключительно многообразны по размерам и конфигурации в плане, глубине захвата пород оползневыми деформациями, по причинам активизации оползневых процессов. Иногда неактивные (стабилизированные) оползни и даже неоползневые склоны приходят в движение в результате подрезки нижней части склона или пригрузки верхней части при земляных и строительных работах.

Крупномасштабные оползневые процессы протекают на высоком правом берегу р. Волги и на ее притоках от Нижнего Новгорода до Саратова. Повествования о них сохранились в Нижегородской летописи XV—XVI вв. Оползни здесь активизируются после весенних паводков. Оползают большие массивы горных пород в сторону Волги вместе со строениями, коммуникациями, сельхозугодиями с образованием бугров, трещин и других деформаций в пределах городских и сельских территорий. Смешение по вертикали достигает 3 м, в горизонтальном направлении — 3—5 м и больше, количество строений в пределах оползневых территорий доходило в отдельных случаях до 300. Ширина оползневых участков бывает от нескольких десятков до нескольких сот метров. На многих участках оползни активизировались после возведения на реках каскадов водохранилищ.

Основная причина столь крупномасштабных оползневых процессов — особенности геологического строения и водный фактор. В геологическом строении в пределах этих территорий участвуют глины, содержащие минералы группы монтмориллонитов. При контакте с водой они набухают с увеличением объема в 2—3 раза, теряют прочность и несущую способность, в результате чего горные породы смещаются по уклону местности. Мощность таких пластов измеряется от 2—3 до 10—12 м и больше. По ним и формируется плоскость скольжения вышележащих пластов горных пород.

Среди активно протекающих современных геодинамических процессов на Черноморском побережье Кавказа (участок от Туапсе до Сухуми) особое место по распространению и степени активности занимают оползни. Только в прибрежной полосе от Туапсе до Сочи насчитывается более 80 активных оползней в пределах узкой прибрежной полосы, насыщенной коммуникациями (железная и автомобильная дороги, газо-, водопроводы и т. д.) и плотно застроенной жилыми и общественными зданиями, санитарно-курортными комплексами, занятой хозяйствами по культивированию субтропических культур, культурно-оздоровительными и садово-парковыми объектами. Это — территории высокой ценности и значимости, единственный в России район влажных субтропиков и главная здравница страны.

Природа оползней на этой территории аналогична природе оползней Поволжья, однако здесь на оползневые процессы непосредственно прибрежной полосы сильно влияет морская абразия.

В пределах прибрежной части Сочи незадолго до начала Великой Отечественной войны после сильного шторма пришли в движение сотни тысяч кубометров грунта и в течение десятков минут сползли в море, уничтожив ряд легких прибрежных сооружений. Морская абразия и оползневые процессы создали серьезную угрозу Зимнему театру, построенному в непосредственной близости от обрывистого берега моря. В результате осуществления комплекса противооползневых мер и создания берегоукрепительных сооружений обстановку удалось стабилизировать. Оползневые процессы и морская абразия здесь прекращены.

Один из самых крупных оползней в регионе за последние 100 лет произошел в январе 1997 г. в бассейне р. Сочи — в урочище Чабанский мост по левому борту ручья Рыбный, впадающего в р. Сочи со стороны горы Игош. Его длина 1,5 км, ширина от 1000 до 180 м, зона захвата по склону — до 200 м. Оползень перекрыл русло р. Сочи с образованием запрудного озера, осложнил водоснабжение города: повысилась мутность воды в 20—25 раз, в воде появились ионы меди и других металлов. В горных породах тела оползня были обнаружены кусочки малахита и хлорита (породы туфогенного происхождения). Причина оползня — переувлажнение и утяжеление склона, сочетающееся с сейсмическими толчками в зоне тектонического разлома.

В феврале 2011 г. на участке федеральной автомобильной трассы Джубга — Сочи в районе Туапсе произошел крупный оползень, осложнивший обеспечение грузами олимпийских объектов и населенных пунктов южнее Туапсе. Длина поврежденного участка полотна дороги составила более 90 м, возникла угроза повреждения железнодорожного пути. Основные причины активизации оползня — интенсивные осадки, сочетающиеся с многократной перегрузкой дороги автотранспортом по массе грузов и интенсивности движения. Решающую роль в активизации оползней сыграл резонансный эффект воздействия на грунты инфразвука и вибрации от транспорта. Приведенные примеры подтверждают необходимость проведения здесь более эффективного мониторинга, прогноза и осуществления упреждающих мер.

На Черноморском побережье Кавказа оползни в наибольшей степени проявляются на склоновых территориях малоэтажной застройки, где противооползневые мероприятия, как правило, не осуществляются, а пригрузка склонов зданиями и сооружениями нарушает равновесное состояние грунтов склона. Проявляется это зачастую на больших площадях в конце зимы и с катастрофическими последствиями. Так, в конце зимы 2011/2012 г. в Сочи была поражена оползнями малоэтажная застройка с автодорогами и коммуникациями на площади 12 га. Разрушено 35 домов, остались без крова 170 жителей.

Основная причина активизации оползней — теплая, без отрицательных температур зима, сочетающаяся с интенсивными, затяжными дождями. Отсутствие промерзания грунта и снежного покрова приводит к нарушению баланса атмосферных осадков в сторону увеличения подземной составляющей стока и соответственно к переувлажнению, утяжелению, снижению прочностных связей и увеличению пластичности грунтов с увеличением вероятности их смещения по склону. Для предотвращения таких явлений важное значение имеют некапитальные противооползневые мероприятия с отводом поверхностного стока, лесомелиорация и правильно организованная застройка территории с максимальной пригрузкой нижней части склона и минимальной — верхней. В местах водопроявлений необходимо выполнять осушительные мелиорации.

Активными оползневыми процессами характеризуется южный берег Крыма. Они по динамике схожи с подобными процессами на Черноморском побережье Кавказа. Отличие состоит лишь в составе горных пород, представленных здесь главным образом известняками, под которыми залегают темно-серые глинистые сланцы — достаточно прочная и устойчивая разновидность горных пород. Однако при насыщении водой они теряют свою прочность, становятся пластичными вплоть до полного разжижения. Это и обусловливает возникновение оползней. Оползни возникают и на участках, где над глинистыми сланцами образовались современные наносы, представленные смесью обломочных пород, песков и глины. Они активизируются в прибрежной полосе при штормах и переувлажнении грунтов.

 
Посмотреть оригинал