Страница 2
3. Условия и причины ЭГП
Для оценки характера осыпи необходим учет формы склона. На ровных склонах направление движения обломков и форма осыпи в плане зависят от характера области питания, а подвижность осыпи – от общей крутизны склона; осыпь может накапливаться непосредственно на склоне. Выпуклые склоны способствуют накоплению вверху массы готовых обрушиться обломков и их быстрому соскальзыванию; осыпь накапливается только у подножья.
На вогнутых склонах осыпь пополняется постоянно падающими отдельными обломками, накапливается она и на склоне и у его подножья.
Следует отметить, что на склонах, осложненных ступенями и западинами, осыпь может накапливаться при общей крутизне склона на 5-7О больше, чем при отсутствии этих элементов микрорельефа.
Подвижность осыпей весьма неравномерна в многолетнем и годовом разрезе; наибольшая подвижность относится к периодам дождей и снеготаяния. Бывают годы, когда активные осыпи не совершают подвижек.
Перемещение осыпей вызывают силы тяжести, известная крутизна склонов, восходящие тектонические движения и некоторые другие причины. Непосредственными поводами к подвижке осыпи или отдельных ее частей могут быть: сильное увлажнение подошвы; толчки при падении новых обломков; увеличение общего веса осыпи за счет пополнения; порывы ветра; подрезка нижней части осыпи; толчки при землетрясениях; сотрясения при строительных работах или работе механизмов.
Причины образования обвалов на естественных склонах очевидны – наличие силы тяжести и разрушенных пород, большая крутизна склона.
Непосредственными поводами к возникновению обвалов на естественных склонах и в выемках могут послужить:
1. постепенное исчезновение сцепления между глыбой и массивом породы в результате выветривания, растрескивания породы, смачивания глинистой примазки, имеющейся в трещинах массивных пород;
2. расклинивающее воздействие корней, льда, мелких падающих обломочков;
3. сейсмические толчки;
4. сильные порывы ветра;
5. толчки от падающих обломков;
6. гидростатическое воздействие воды;
7. сотрясение при строительных работах.
4. Методы инженерно-геологических исследований и методы прогноза ЭГП
Образование осыпей и обвалов – естественный процесс формирования склонов в горах, сложенных скальными породами. В современную эпоху нам нередко приходится наблюдать осыпи, возникшие в сравнительно отдаленное время. Установление их возраста имеет важное практическое значение, позволяя оценить степень устойчивости осыпи за длительный срок. Наиболее обоснованные данные в этом отношении получают благодаря геоморфологическому анализу.
К числу наглядно видимых признаков подвижности осыпи относятся следующие:
1. Наличие среди замшелых и выветрелых обломков более свежих глыб.
2. Наличие скоплений глыб у деревьев с нагорной стороны, а также наличие подмятых поваленных осыпью деревьев и кустов. (Рис. 4.).
Рис. 4.
Каменная осыпь свалившая при своем движении крупное дерево.
3. Саблевидная форма деревьев на осыпи.
4. наличие на поверхности осыпи расселин параллельных подошве.
5. Слабая степень залесённости или отсутствие деревьев на осыпи.
Достаточно устойчивы на склоне осыпи, не имеющие видимых областей питания. В этих случаях важно оценить срок, прошедший со времени отложения осыпи.
При изучении района в целом перед инженером-геологом ставятся следующие основные задачи: отображение на карте контуров осыпей с указанием возможного направления их движения; установление закономерностей в распространении осыпей в связи с особенностями геологических условий отдельных участков, в том числе выявление взаимного расположения осыпей разных типов и разных стадий развития; сбор общих данных о современной стадии развития осыпей в районе; выяснение непосредственных поводов подвижки осыпей; сбор данных о взаимодействии осыпей и инженерных сооружений; общая характеристика способов борьбы с осыпями, применяемых в районе; определение целесообразности освоения для строительства тех или иных участков, трасс и т.п. и в случае необходимости выработки программы дальнейших исследований осыпей.
Основные методы работы на данной стадии: комплексная инженерно-геологическая съемка (масштаба 1:200000 и крупнее) на базе использования аэрофотоматериалов; обследование существующих сооружений и строительств; опросы населения; сбор данных по климату, сейсмичности; неоднократные повторные осмотры отдельных, наиболее характерных осыпей; составление подолинных ведомостей осыпей по наиболее перспективным в отношении строительства участкам. Такие ведомости позволяют проводить статистическую обработку данных и обосновать выбор площадок и трасс, наименее подверженных вредному воздействию осыпей.
Осыпи должны быть отображены на следующих картах: геологической, четвертичных отложений, геоморфологической, физико-геологических процессов и инженерно-геологической.
В тех случаях, когда местоположение строительной площадки или трассы уже определено, а вблизи нее имеются осыпи, для проектирования защитных сооружений необходимо исследовать: геологическое строение участка, состояние коренных пород, образование глыб осыпи и заполнителя; геоморфологию участка, крутизну, микрорельеф склона; геологический возраст осыпи, стадию ее развития; механический состав, сложение, мощность осыпи; условия залегания осыпи на склоне; степень подвижности осыпи; причины и формы движения; взаимодействие осыпи с инженерными сооружениями.
Признаки возможного обвала утеса, участка крутого склона: зияние параллельных склону трещин и падение мелких обломков, расклинивающих трещины; глухой шум, треск, исходящий из массива породы; проседание поверхности крутого скального откоса; происходящие сейсмические сотрясения.
Признаки возможного обвала осыпи или отдельного обломка: залегание осыпи или обломка вверху выпуклого крутого склона, происходящая подрезка склона; наличие в теле осыпи трещин разрыва; переход мелкозема в пластичное или текучее состояние; происходящие сейсмические сотрясения.
При изучении обвалов выделяются две стадии: а) выявление обвалоопасных участков и участков, которым обвалы не угрожают; б) исследование отдельных участков будущего строительства, а если требуется, то и обвалоопасных участков.
На первой стадии проведения работ перед геологом ставятся задачи:
1. Выявление и картирование необвалоопасных и обвалоопасных в разной степени и по разным причинам участков, а также соответствующих геолого-географических закономерностей.
2. Установление возможных направлений движения и ожидаемых объемов, скоростей и дальности падения обвалов, составление ведомостей обвалоопасных участков.
3. Сбор натурных и архивных данных, а также опрос населения о происходивших в районе обвалах.
4. Анализ случаев разрушительного действия обвалов на сооружения в районе, мер борьбы, оценка возможных убытков.
5. Выработка задач дальнейших исследований.
Основные виды работ на этой стадии: комплексная инженерно-геологическая съемка, в некоторых случаях опытное обрушение неустойчивых каменных масс; опросы.
На второй стадии работ перед геологом ставятся следующие задачи:
1. Рельеф, микрорельеф, и геологическое строение склона, состояние склона.
2. Состояние утесов, участков или каменных скоплений, угрожающих обвалом
3. Оценка возможного объема обвала, направления и дальности падения.
4. Оценка причин и поводов обвалов.
5. Признаки имевших место обвалов, дальность падения массива и отдельных камней.
6. Обводнение склона за счет подземных вод и стекающих атмосферных вод.
5. Меры борьбы с ЭГП
Меры борьбы с осыпями в каждом отдельном случае должны быть намечены таким образом, чтобы каждой действующей причине, поводу подвижек было противопоставлено определенное защитное мероприятие. Поэтому классификацию осыпей для какого-либо района следует строить по тем признакам, которые являются ведущими при выборе защитных мероприятий. Также следует выбирать градации всех изучаемых показателей, относящихся к осыпям.
|