Образование оползня, как избежать оползней, внешние признаки оползневого склона

Оползни – это процессы сдвижения грунтовых масс на природных склонах балок, оврагов, крутых берегов речек и морей, а также на искусственных откосах выемок, котлованов и траншей.

Образование и внешние признаки оползневого склона, как избежать оползней?

Сдвижение (смещение) грунтовых масс происходит под действием силы тяжести, давления поверхностных и подземных вод на верхние слои земной коры, фото 1.

Фото 1. Оползни и их последствия

В пределах жилой застройки оползни очень опасны, так как приводят к печальным последствиям:

• разрушения зданий и сооружений;
• гибели людей и животных;
• разрушения транспортных коммуникаций: железной дороги, автодороги, трубопроводы.

Основные внешние признаки оползневого склона

1. Наличие «пьяного леса» (наклонное положение ствола, направленное в сторону склона), разрывы стволов деревьев, наличие больших трещин вдоль ствола.
2. Наклонное положение (заметные отклонения от вертикали) столбов различных коммуникаций.
3. Наклон заборов, стен домов.
4. Возникновение трещин в области отмостки и грунте.
5. Возникновение трещин в грунте на бровке склона.
6. Возникновение грунтовых бугров в нижней зоне склона.
7. Заметное повышение влажности в зоне подошвы склона, образование заболоченных участков, выход под склоном источников воды и пр.
8. Образование оползневых уступов (террас).

Фото 2. Признаки оползней

Какие бывают причины возникновения оползней?

1. Естественные природные процессы:

• наводнения;
• увлажнение склона вследствие выпадения большого количества осадков;
• землетрясения;
• выветривание грунтов склона;
• подмыв склонов естественными водоемами (реки, моря и пр.).

2. Деятельность человека:

• дополнительная нагрузка на склон при строительстве зданий и сооружений;
• динамические и статические нагрузки на склон от железнодорожного и автотранспорта;
• вырубка лесов (растительности) на склонах;
• подрезка части склона без проведения мероприятий по его укреплению;
• выполнение глубоких котлованов и траншей без закрепления их стенок;
• замачивание склонов в результате аварий водонесущих сетей (водопровод, канализация).

Из чего состоит оползень?

Оползневой склон состоит из следующих элементов, фото 3:

• поверхность скольжения.
• подошва оползня (базис оползня).
• бровка срыва оползня.
• оползневое тело (массив оползня).
• оползневые террасы.

Фото 3. Схема оползня: а) общая схема оползня; б) основные составляющие оползня (по Ананьеву)

Факторы, влияющие на вероятность образования оползней

1. Чем выше склон и его больше угол наклона, тем большая вероятность образование оползня.
2. Глинистые склоны наиболее подвержены образованию оползней, особенно при их сильном увлажнении выпадающими осадками. Так, например, при наличии в составе грунтов потенциально оползневого склона 50% глинистых фракций и влажности более 26% свидетельствует о возникновении и начале сползания грунтовых масс.
3. Прохождения относительно быстротекущей реки вблизи склона (приводит к образованию эрозии грунта, подмыву склона).

Чтобы более точно определить вероятность образования оползней на конкретном склоне следует произвести обследования склона, отбор грунтов, и расчет устойчивости склона.

В зависимости от меры опасности оползни разделяются на 4 категории

1 категория – Склоны повышенной опасности образования оползней.

Признаки:

• на поверхности склонов наличие горизонтальных трещин с вертикальным смещением;
• максимальные горизонтальные напряжения возникают в нижней части склона (подошва), которые превышают в 4…4,5 раза напряжения в верхней части склона.

2 категория — Склоны с меньшей опасностью образования оползней.

Признаки:

• наличие в теле оползня трещин с горизонтальным раскрытием;
• максимальные напряжения находятся в средней соне склона.

3 категория – Склоны с потенциальной опасностью образования оползней.

Признаки:

• отсутствие в теле оползня трещин с горизонтальным раскрытием;
• наличие концентрации напряжений в более половины длины склона в его осевой части.

4 категория. Склоны без вероятности образования оползней.

Признаки:

• отсутствие в теле оползня трещин с горизонтальным раскрытием;
• наличие зоны концентрации напряжений, которая не превышает 1/3 длины склона.

Важно! Следует знать, что оползни возникают лишь на склонах с уклоном более 15° (26,79%).

Как избежать возникновение оползня?

Приведем самые распространенные мероприятия направленные на предотвращения образования и остановки оползней. Все мероприятия условно можно разделить на 2 группы:

• активные мероприятия;
• пассивные мероприятия – направленные на предупреждение возникновения оползней.

К пассивным мероприятиям относится:

1. Ограничения деятельности человека в области расположения склона, а именно:

• действие запрета на подрез, подсыпок и строительства в зоне расположения склона;
• не допущения выполнения подрывных работ;
• действие запрета на вырубку леса и кустарников на склоне;
• запрет на сброс воды.

2. Ограничение движения транспорта по грузоподъемности или снижение скорости движения, особенно это касается железнодорожного транспорта.

К активным мероприятиям относится:

1. Мероприятия по устранению разных воздействий, приводящих к возникновению оползней:

• устройство дренажей для отвода подземных вод и понижения их уровня;
• укрепление берегов рек и морей;
• посадка зеленых насаждений на оползневых склонах.

2. Мероприятия, направленные на сдерживания оползня, фото 4:

• установка сдерживающих свай в тело оползневого массива;
• бурение скважин в области подошвы склона (приводят к осушению и снижению уровня грунтовых вод, что часто стабилизирует склон), фото 5.

Фото 4. Установка сдерживающих свай в тело массива склона: а) свайное поле; б) устройство подпорной стены на сваях: 1 – грунт основания; 2 – плоскость скольжения; 3 – сваи; 4 – поверхность склона; 5 – слой фильтрационной (дренажной) засыпки; 6 – подпорная стена; 7 – устройство водоотведения

Фото 5. Бурение скважин в области подошвы склона и в других местах

3. Мероприятия, направленные на укрепления грунтов в районе склона:

• замораживание грунтов;
• силикатизация грунтов;
• цементация грунтов.

4. Мероприятия, направленные на удаление оползня механическим способом – вырезка и вывоз грунта оползня (применяется в основном только для оползней небольшого объема).

Авторы публикации – эксперты GIDproekt

Конев Александр Анатольевич

Исмагилов Андрей Олегович