120

Глава 5. Движение грунтов на склонах и откосах. Меры предупреждения и борьбы с оползнями

§ 1. Движение грунтов на склонах и откосах

Склоныподразделяютсяна природныеиискусственные. Кискусственнымсклонамотносятсяоткосынасыпей, дамб, выемок, бортакарьеров.

Вопределенныхусловияхгорныемассы, слагающиесклонилиоткос, теряют устойчивость и смещаются вниз. Различают три основных вида смещений: обвалы, осыпи (делювиальные сносы) и оползни.

Обвалы возникают на крутых склонах (крутизной более 25-30°), тоесть, вбольшинствеслучаев, вгорах. Возникновениюобваловспособствуют трещиноватость горных пород, движение снежных и ледяных массидругиефакторы. Длявозникновенияобвалануженпервичныйтолчок, например: атмосферное явление (буря, сильный ливень) или землетрясение. Во время сильнейшего землетрясения 1911г. в долине реки Мургаб произошел обвал горной массы объемом 3,6-4,8 млрд. м3; в результате образовалось Сарезское озеро, которое сейчас имеет размеры 75 х 1,5км и глубину 262м.

Осыпивозникаютврезультатескоплениявнижнейчастисклона продуктов осыпания и делювиального сноса (щебня, дресвы, песчаноглинистых грунтов). Наклон поверхности осыпи приблизительно равен углуестественногооткосадляэтихпродуктоввсухомсостоянии. Померенакопления, уголнаклонаувеличивается. Вдальнейшем, приувлажнении, осыпьбыстроперемещаетсявниз, донаступлениясостоянияравновесия, приэтомуголнаклонаосыпивыполаживаетсядоуглаестественного откоса в водонасыщенном состоянии.

Привыветриваниипрочныхскальныхпороднасклонемогутобразовыватьсянакоплениягрубообломочногоматериала– курумы. Размеры обломков могут достигать 10м в поперечнике; между ними, на глубине 1,5-2мпоявляетсящебенисто-глинистыйматериал. Курумявляетсячастным случаем осыпи.

Оползень это движение масс горных пород по склону под действием силы тяжести. Во многих случаях это движение связано с деятельностью подземных и поверхностных вод. В зависимости от инженерногеологических условий, оползни могут переходить в обвалы или осыпи. Общеестроениеоползняиотдельныеегоэлементыпоказанынарис. 7.8.

121

Рис.7.8. Схема общего строения и отдельных элементов оползня:

1 – деформация основания оползня; 2 – трещины вспучивания; 3 – зеркала скольжения; 4 – оползневые ступени; 5 – трещина разрыва; 6 – стенка срыва; 7 – бровка срыва

Различают сползающие и толкающие оползни (см. рис. 7.9). Сползающие(деляпсивные) оползниначинаютсявнижнейчасти

склона, например, врезультате подмыва или подрезки склона, ираспространяютсявверхпосклону, вызываяпоследовательноесоскальзывание новыхегочастей. Поверхностьоползаниярасполагаетсяненижеподошвы склона.

Толкающие (детрузивные) оползни возникают в верхней части склона в результате образования трещин откола или нагрузки на склон. Оторвавшийсямассивдвижетсявнизитолкаетвпередисебяпороды, расположенныенижепосклону. Подошваоползняинижняячастьповерхностискольжениярасполагаетсянижеподошвысклона. Впередиподошвы оползня образуется вал выпирания высотой 10м и более.

122

Рис. 7.9. Поверхности скольжения

а– деляпсивного и б – детрузивного оползней

Вотличие от обвала, который возникает внезапно и происходит очень быстро, движение горных масс в виде оползня является относительно медленных процессом.

Оползневой процесс можно разделить на три стадии:

I стадия– подготовительная. Различныегеологическиепроцессыи деятельностьчеловекапостепенноснижаютустойчивостьсклона, однако, склон пока не приходит в движение.

II стадия– смещениегорныхмасс. Впроцессесмещенияоползающаячастьможетперемещатьсяиввертикальномивгоризонтальномнаправлении. Подвижкибываютнеравномернымиповремени, сперерывами (периодами покоя).

III стадия – затухание движения и стабилизация. Сдвинувшиеся массыприобретаютновоеустойчивоеположение. Вдальнейшемонимогут испытать новое движение или стабилизироваться.

Существуютследующиепричинынарушенияустойчивостискло-

нов:

−тектоническиепроцессы. Врезультатедействиятектонических процессов нарушается структура склона, образуются трещины, по которым может происходить смещение (оползание);

−условиязалеганиягорныхпороднасклонах. Принапластовании, слоистости пород, согласной склону, может происходить смещение по поверхности напластования (рис.7.10а), либо по слабому прослою

(рис.7.10в);

−процессывыветривания, коррозии, дефляции. Данныепроцессы превращаютскальныепородысклонавнескальные(менеепрочные), нарушают связь выветрелой массы с материнской породой;

−деятельность поверхностных вод. Воды рек, морей, озер (водохранилищ) подмываютподошвусклона, чтоприводиткпотереегоустойчивости;

123

Рис. 7.10. Падение слоев пород согласно склону.

−деятельность подземных вод. Приводит к растворению, выносу частицприподошвенногослоягорныхпород; насыщениеводойглинистогоподошвенногослояилиглинистыхгрунтов, слагающихсклон, приводит к изменению консистенции глинистых грунтов (они приобретают пластичную или текучую консистенцию);

−инженернаядеятельностьлюдей. Крезультатамэтойдеятельности относятся создание искусственных склонов или откосов, изменение гидрогеологическихусловийместности(осушениеили, наоборот, создание искусственных водохранилищ), строительство сооружений на склонах.

§2. Меры предупреждения и борьба с оползнями

Противооползневые мероприятия подразделяют на две группы –

активные и пассивные.

Пассивные мероприятия (предупредительные, охранные):

-запрещение подрезки оползневых склонов;

-запрещение постройки на склонах;

-запрещениевзрывныхигорныхработвблизиоползневыхучаст-

ков;

- сохранениедревесно-кустарниковойитравянойрастительности;

124

- воспрещение полива земельных участков (иногда – их распаш-

ки);

-ограничение скорости движения поездов вблизи склонов. Активные мероприятия:

-устройство берегоукрепительных и струенаправляющих сооружений (дамбы);

-перехват поверхностных вод (нагорные канавы, оградительные

валы);

-устройство защитных берм;

-укреплениесклонажелезобетоннымишпильками(см. рис. 7.12);

-устройство контрбанкетов (см. рис.7.11, 7.13);

-устройство подпорных стенок см. рис. 7.14);

-съем оползневых масс до устойчивых пород.

Рис. 7.11. Укрепление склона путем выполаживания откоса и устройства контрбанкета.

Рис. 7.12. Укрепление детрузивных оползней а) железобетонными шпильками; б) отсыпкой контрбанкетов.