Процессы, возникающие под действием силы тяжести.

Подземные и поверхностные воды в данном случае играют второстепенную роль. Важнейшими из них являются осыпи, обвалы, оползни.

Осыпи. Они встречаются на косогорах, сложенных трещиноватыми скальными породами, постепенно трансформирующимися в скопление обломков, которые при благоприятных условиях приходят в движение и смещаются под действием силы тяжести вниз по склону к его подошве, где накапливаются в виде конуса или прерывистого вала мощностью до нескольких десятков метров.

Таким образом, осыпи могут рассматриваться как геологический процесс как крупнообломочная порода (колювиальные отложения colQ) или же своеобразные пологовыпуклые формы рельефа. При инженерно-геологической оценке местности наибольший интерес обычно представляет первая форма проявления, т.е. геологический процесс, который может продолжаться в течение длительного времени.

Наиболее крупные осыпи встречаются в горных районах. В равнинной местности (например, в Ленинградской области) формируются мелкие осыпи (площадью десятки или первые сотни кв. м.) на бортах крупных речных долин.

Защитные мероприятия:

- устройство подпорных стенок;

- уборка части осыпи, располагающейся выше по склону от сооружения, этот прием используется при большой подвижности осыпи, а также при особой значимости сооружения;

- создание в нижней части осыпи контрофорса, путем искусственного перемещения туда части обломочного материала, если осыпь подрезана в нижней части склона;

- упорядочение поверхности осыпи, уборку наиболее неустойчивых глыб, регулярная повторная уборка тогда, когда общий массив осыпи малоподвижен;

- осушение подошвы осыпи (перехват вод), проводимый в первую очередь в тех случаях, когда происходит приток поверхностных вод (ручьи, родники и т.п.);

- на особо опасных участках организуется служба наблюдения.

Осыпи дресвяно-щебенистого состава с небольшим содержанием песчано-глинистого заполнения часто используется как хороший строительный материал.

Обвалы. Это внезапное обрушение больших масс пород вниз по склону под действием силы тяжести, сопровождающееся скатыванием и раскатыванием отдельных глыб. Возникает этот процесс в горных районах, а также в строительных котлованах.

Обвалы могут представлять прямую угрозу инженерным сооружениям или же оказывать опосредованное воздействие. В частности, крупные обвалы на бортах речных долин приводят к запруживанию горных рек и образованию временных озер, которые после их прорыва речными водами могут затопить расположенную ниже по течению местность вместе с расположенными на них поселками, железными и автодорогами и т.д. В широких долинах обвалы нередко изменяют направление русла рек. Следовательно, крупные обвалы приводят к катастрофическим последствиям с многочисленными разрушениями сооружений и гибелью людей.

В отличие от осыпей и оползней, обвалы процесс разовый, поэтому место и время его проявления следует прогнозировать, а для этого надо знать факторы, способствующие его возникновению.

 

К ним относяться:

Во-первых, крутые склоны (более 45°-50°);

Во-вторых, склоны должны быть рассечены крупными тектоническими трещинами, ориентированными паралельно склону;

В-третьих, обвалы возникают в скальных породах, обладающих высокой прочностью и образующих крутые откосы, но склонных к интенсивному выветриванию и соответствующему снижению прочности. К таким породам относятся эффузивные разности, известняки, доломиты, песчаники.

Кроме того, возникновению обвалов способствуют сейсмические явления, интенсивное увлажнение пород в результате снеготаяния, затяжные осенние дожди, техногенные воздействия (разработка карьеров взрывным способом, строительство водохранилищ, горных тоннелей и др.).

Борьба с обвалами, особенно крупными, весьма затруднительны, поэтому на участках, где возможно их возникновение, строительство лучше не производить.

Для предупреждения малых обвалов часто предусматривается искуственное обрушение наимение устойчивых участков склонов при помощи взрывов небольшой мощности. Устраивают подпорные стенки, улавливающие траншеи, нагорные канавы для отвода атмосферных осадков, цементирование трещин. Наиболее надежными средством является устройство тоннелей.

Для предупреждения возникновения обвалов в строительных выемках производят облицовку откосов, ставят подпорные стенки, шпунтовые ограждения. Не следует на длительное время оставлять откосы котлованов открытыми, особенно в период дождей, нельзя перегружать края выемок и подрезать склоны без учета устойчивости пород.

Оползни – это процесс медленного смещения пород, слагающих косогор под действием силы тяжести без разрыва их сплошности. В отличие от осыпей и обвалов, оползни происходят не только в горных районах, но и на любых косогорах, иногда незначительной крутизны. Чаще всего они приурочены к пылевато-глинистым породам.

Они приносят огромный вред, разрушая сооружения, расположенные как на склоне, так и у его подошвы.

К важнейшим внешним признакам оползневого склона можно отнести следующие:

- ступенчатый (бугристый) характер поверхности склона;

- наличие оползневого обрыва и трещин отрыва;

- заболоченность склона;

- оползневые «цирки»;

- «пьяный» лес, наличие саблевидных стволов деревьев.

Причины возникновения оползней в настоящее время нередко связаны с деятельностью человека. Наиболее распространенными являются:

- подмыв берегов рек, морей, озер, либо подрезка склонов, в результате чего устойчивость пород нарушается;

- насыщение пород, слагающих склон подземными или атмосферными водами, в результате чего увеличивается масса породы, а в глинистых разностях, кроме того, снижается прочность;

- пригрузка верхней части склона за счет возведения сооружений;

- возрастание трещиноватости пород на склоне в результате процессов выветривания или строитлеьной деятельности человека;

- сейсмические явления, в том числе взрывные работы, а также вибрационное воздействие машин и механизмов.

Меры борьбы с оползнями можно разделить на пассивные и активные. Пассивная борьба включает мероприятия профилактического характера, запрещающие те или иные действия: подрезка оползневого склона, строительство на склонах или около их бровок, производство взрывных работ, а также быстрое движение транспорта вблизи оползневой зоны, уничтожение растительности на склонах, полив земельных участков и сброс на оползневые склоны поверхностных или подземных вод. Все это должно способствовать сохранению устойчивости склонов и в ряде случаев может даже прекратить небольшие подвижки.

Активные меры – это устройство инженерных сооружений и специальных мероприятий по закреплению пород оползневого склона или откоса выемки. Активные меры подразделяются на следующие группы:

- Борьба с процессами, вызывающими оползание пород. Она включает в себя мероприятия, направленные против разрушающей работы морских волн и речной эрозии, увлажнение склонов поверхностными и подземными водами и т.д. В частности, поверхностные воды отводят с помощью нагорных канав. Хорошо регулирует поверхностный сток древесная растительность. Для борьбы с подземными водами используют глубинные дренажи, для осушения глинистых пород – электродренаж. Кроме того, устойчивость склона можно повысить вертикальной его планировкой путем устройства систем берм.

- Удержание оползающих земляных масс с помощью подпорных стенок, свай, шпонок, контрбанкетов, уполаживанием склонов.

- Улучшение физико-механических характеристик свойств пород. Это весьма эффективный, но дорогостоящий и трудоемкий способ. Его применяют обычно лишь в случаях небольших оползневых тел.