Сложные оползни в геотехнической практике

сложные оползни

Оползни со сложной поверхностью скольжения

Крупные сложные оползни в глинистых породах обычно развиваются по новой криволинейной поверхности смещения в верхней части, а в нижней они используют зону с меньшей прочностью и благоприятным расположением.

Крупная подвижная горная масса этого типа была изучен в долине реки Ваг (Словакия) близ Сучани, где проектировалось сооружение электростанции. Река Ваг протекает здесь вдоль южного подножия гор Малая Фатра, в широкой долине, прорезанной в неогеновых мергелях и глинах с прослоями песчаников и конгломератов. К западу от Сучани мергели и глины обнажаются в крутом вогнутом склоне протяженностью 400 м и высотой до 24 м. Этот вогнутый склон представляет фронтальную часть горной массы, уступ отрыва которого расположен на правом берегу в 900 м от реки. Поверхность оползня частично перекрыта древним аллювием. Глубоко вложенная поверхность оползня указывает на развитие оползневых процессов в геологическом прошлом. Выходы поверхности скольжения установлены на левом берегу Вага, в 60 м от русла реки. Неогеновые породы были приподняты этим явлением на несколько метров над голоценовой поймой, и изогнутые стволы их свидетельствуют о том, что оползень находился в движении до недавнего времени. Интересной особенностью является то, что река Ваг протекает здесь по нижней части оползня и размывает его, тогда как поверхность скольжения обнажается на другом берегу. Речная эрозия и движение горного тела действовали, таким образом, в противоположных направлениях. Так как движение было относительно медленным, а речная эрозия энергичной, оба эти фактора находились практически в равновесии. Уступы в руслах рек возникают при избирательной эрозии в твердых породах; однако в данном случае он образовался в мягких мергелях, которые непрерывно выдавливались в русло реки.

Оползневая территория была обследована, и скорость движения измерялась геодезическими методами. В течение 1947—1957 гг. горизонтальные перемещения составляли в среднем 8—10 см в год. Поверхности скольжения и зоны перемятия были изучены в шурфах и буровых скважинах. Погружающаяся в сторону левого берега под углом 34—40° зона сдвига была обнаружена на глубине 80 м на правом берегу. Одна из поверхностей скольжения была обнажена в русле реки.

Объем вовлеченных в оползание пород оценивается в 40 млн. м³.

Оползень развился на сравнительно ровной местности за счет боковой эрозии рекой Ваг и в результате влияния гидрогеологических и тектонических факторов. Базальные конгломераты содержали напорный водоносный горизонт с давлением в 13 атм, приведшим к поднятию движущихся масс. Движение частично осуществлялось по древним плоскостям разрывов, которые предопределили форму оползня.

Расчет устойчивости показал, что результаты лабораторных испытаний не полностью соответствуют действительности. Отсюда следует, что, если в движении участвуют крупные массы пород и поверхность скольжения находится глубоко, результаты испытаний прочности пород на сдвиг на образцах малых размеров не являются достоверными. В этих испытаниях развивается только одна четко ограниченная поверхность скольжения, тогда как на больших глубинах и, следовательно, при высоких давлениях (в этом изученном случае — до 21 кг/см²) движение приводит к образованию мощных зон перемятая, в которых сложение и свойства пород, включая мельчайшие частицы, полностью изменены. Этот факт уже упоминался в 1951 г. Денисовым, который установил, что давление, достигающее 10 кг/см², вызывает нарушение внутренней структуры глин и уменьшение угла прочности на сдвиг.

Из-за стремительных движений горных пород Сучани была перепроектирована водная система Крпелани—Сучани—Липовец. Отводной канал и русло реки Ваг были проложены так, чтобы избежать повреждений при движении горной массы. Движение оползня прекратилось после того, как его подошва перестала подмываться рекой. Склон был стабилизирован контрбанкетом (около 60 тыс. м³), возведенным на дне долины там, где выдавленные гряды неогеновых мергелей фиксировали выходы поверхностей скольжения.

Оползни в долинах рек Волги, Москвы

По своим размерам и характеру оползни реки Ваг напоминают движения склонов, описанные в советской литературе в долинах Волги, Москвы, Днепра и других крупных рек.

Многие оползни на берегах морей включены в эту группу. Примером широкого развития этого явления на берегах морей является оползень около Фолкстона в южной Англии, где в крутом берегу верхнемеловые породы перекрывают глины Голт. За последние два века железная дорога Дувр—Фолкстон прерывалась несколько раз возобновлявшимся оползнем. Его развитию способствует абразия глин на уровне моря, которая приводит к подмыву основания крутого берега и, следовательно, к оползанию по криволинейным поверхностям скольжения. Устойчивость снижается за счет гидростатического давления воды в трещинах меловых пород. Испытания, проведенные на образцах керна, показали, что прочность глин вблизи поверхности скольжения является гораздо меньшей, чем прочность ненарушенных глин. Снижение прочности обусловлено, вероятно, разгрузкой глин и просачиванием воды из глауконитовых пород, которая размягчает глины.

Происхождение этих явлений зависит главным образом от плотности и прочности на сдвиг глинистых пород и до некоторой степени от гидрогеологических условий. Взаимоотношения между возобновившимися движениями горных масс и обильными дождями хорошо иллюстрируются на примере глубокого оползня в Портленде (штат Орегон, США), захватившего площадь местного зоопарка. Здесь подвижное тело горной массы образовалось в выветрелом базальте (плотных глинах). В верхней части склона возникла криволинейная поверхность раздела, наследующая в нижней части поверхность плотного выветрелого базальта почти горизонтального залегания (рис. 4.20). Оползень имеет длину около 200 м, ширину—300 м и мощность приблизительно 25 м.

Это древний оползень, устойчивость которого была нарушена выемкой при прокладке новой дороги в 1957 г. В 1958—1959 гг. усилившиеся дожди вызвали новое движение грунта, в процессе которого образовалась отчетливая краевая трещина отрыва, отграничивающая головной уступ. В 1963—1970 гг. оползень детально изучался, при этом особое внимание обращалось на взаимосвязь между возобновившимися движениями и дождевыми осадками. Как оказалось, движение активизировалось тогда, когда зимние дождевые осадки достигли 200 мм в месяц. Оползень был стабилизирован с помощью системы дренирующих колодцев и скважин, а также путем создания каменного контрбанкета на языке оползня.

Крупные ископаемые сложные оползни этого типа были описаны Солле в долине Нила в Верхнем Египте. Мощный комплекс эоценовых известняков и мергелистых сланцев сместился по криволинейным поверхностям скольжения. Вблизи дна долины поверхность сдвига проходит по субгоризонтально залегающим глинистым сланцам, богатым монтмориллонитом (сланцы Эсна). Оползни происходили в отдельные плювиальные периоды плейстоцена, поэтому в современных аридных климатических условиях они представляют собой историческое явление.

Читать далее

Сложные оползни с выдавливанием пород

Наша организация предлагает комплексные обследования оползнеопасных склонов и оползней с целью оценки их устойчивости и разработке мероприятий по предупреждению развития, предотвращению активизации оползневого процесса, а также разработки комплексного проекта инженерной защиты.

ГЕОТЕХНИЧЕСКИЕ РАСЧЕТЫ И ПРОЕКТИРОВАНИЕ

ПРОЕКТ ИНЖЕНЕРНОЙ ЗАЩИТЫ ТЕРРИТОРИИ

Более полную информацию по разработке геотехнического проекта инженерной защиты от оползней, по выполнению геотехнических расчетов вы можете получить позвонив нам по телефону + 7 (499) 350-23-58, или оставив заявку по форме или по электронной почте.

< НАЗАД