Оползневые процессы, причины возникновения.

Для образования оползней на склонах необходимы следующие факторы: наличие водного слоя и его наклона в сторону склона, наличие водоносного горизонта и подземных вод.

Движение толщи может быть вызвано разными причинами: землетрясением, сильным дождем, увеличившим ее вес, подмывом склона рекой или морем и неосторожным срезанием его человеком.

Исследования оползневых районов показали, что оползни представляют собой сложный процесс, протекающий под влиянием комплекса факторов, в числе которых находятся и подземные воды. К таким факторам относятся:

1.Интенсивный подмыв берега рекой или абразия морем (разрушение действием прибоя) в ряде случаев являются одной из главных причин возникновения оползней в Поволжье, на Черноморском побережье Кавказа и в других районах. При подмыве берега рекой или абразии морем увеличивается крутизна склона и его напряженное состояние, что в конце концов приводит к нарушению равновесия земляных масс и их оползанию.

2.Влияние атмосферных осадков сказывается на устойчивости земляных масс. Так, например, отмечается, что оползни в овражной сети Южного побережья Кавказа происходят преимущественно в конце дождливого периода (февраль - март), когда наблюдается максимальное насыщение грунтов водой. В целом важное значение имеет степень обводненности пород как метеорными, так и подземными водами.

3.Изменение консистенции (состояния) глинистых пород склона в результате воздействия подземных или поверхностных вод и процессов выветривания. При условии обнажения глины в береговом склоне она подвергается воздействию различных внешних факторов и выветривается, постепенно усыхает, растрескивается. Особенно этому помогает периодическое воздействие воды, при котором попеременные увлажнение и высыхание могут совсем нарушить ее монолитность. При насыщении водой такая разрушенная глина приобретает пластическое или текучее состояние и начинает сползать по склону, увлекая за собой и другие породы.

4.Образованию оползней способствуют процессы суффозии (от лат. suffosio– подкапывание, подмывание), заключающиеся в выносе фильтрующимися водами сквозь водопроницаемые отложения мелких обломочных частиц, вследствие чего эти отложения становятся менее плотными, а наклонно залегающие над ними грунтовые массы начинают сползать вниз по склону (рис. 3 – приложение 2). В условиях выровненной поверхности суффозия приводит к проседанию грунта и образованию неглубоких замкнутых депрессий рельефа. Такие формы рельефа, часто встречающиеся в степной зоне на площади залегания лессов и лессовидных отложений, известны под названием степных блюдец, просадочных западин и т.п.

5.Гидродинамическое давление, создаваемое подземными водами близ выхода на поверхность склона. Особенно это проявляется при наличии гидравлической связи подземных вод с рекой. В этом случае в моменты половодий речные воды питают подземные (рис. 3), вследствие чего их уровень также поднимается. Спад полых вод в реке происходит сравнительно быстро, а понижение уровня подземных вод в склоне относительно медленно. Получается как бы разрыв между уровнями подземных и речных вод, чем и создается дополнительное гидродинамическое давление в склоне. В результате может произойти выдавливание присклоновой части водоносного слоя, а вслед ним оползание горных пород, расположенных выше. В связи с этим в ряде случаев отмечается активизация оползней после паводков.

6.Условия залегания горных пород, слагающих склон, или, иначе, структурные особенности. К ним относятся: падение пород в сторону реки или моря особенно если среди них есть слои глин и водоносные горизонты на них; наличие тектонических и других трещин падающих в том же направлении; значительная степень выветривания пород.

7.Неосторожная деятельность человека, которая иногда приводит к нарушению устойчивости склона. Это может быть связано: с искусственной подрезкой склонов, с разрушениями пляжей (как это иногда имело место при строительстве морских портовых сооружений без учета естественных условий формирования пляжей и направления движения наносов), с дополнительной нагрузкой на склон, с неуемной вырубкой леса.

Схема взаимодействия сил, вызывающих оползни

Оползнями называют перемещения земляных масс на склонах, возникающие под действием силы тяжести в результате нарушения равновесия земляных масс.

По объему пришедших в движение земляных масс и глубине их захвата оползни разделяют на оплывины, осовы и собственно оползни.

Оплывины – это движения земляных масс, захватывающих небольшой верхний слой почвы крутых откосов, сложенных из глинистых пород. Последствия легко устраняются.

Осовы – движения по склону отложившихся разрушенных пород в результате их сильного переувлажнения.

Оползни – перемещения больших объемов земляных масс, захватываемых на большую глубину.

Оползни возникают на откосах берегов рек, морей, оврагов и горных склонов. При осмотре оползневых склонов можно установить размеры происходящих явлений. При небольшой глубине смещения земли оползневые накопления имеют вид неровной бугристой поверхности. При больших смещениях рельеф поверхности оползня носит более спокойный характер.

При постоянном наблюдении за оползневым склоном можно отметить начальную стадию смещения земляных масс на склоне.

Равновесие блока может быть нарушено в результате потери запаса устойчивости при:

Этому будут способствовать как естественные процессы, происходящие в глубине оползневого склона, так и неправильная хозяйственная деятельность в оползневом районе.

Естественными причинами возникновения оползня являются подземные воды, нарушающие сцепление земляных масс, подмыв берегов рек, озер и других водоемов, нарушают устойчивость склонов и способствуют возникновению оползней.

При неправильном производстве земляных работ у подошвы оползневого склона появляется гидродинамическое давление воды со стороны склона и возникает явления суффозии (вынос мелких частиц грунта подземными водами).

Не следует на склонах и верхней бровке откосов складывать строительные и другие тяжелые материалы, а также размещать монументальные сооружения.

При выполнении планировочных работ нельзя срезать большие массы грунта у подошвы оползневого склона, которая является естественным защитным упором (кондфорсом).

Изменение сложившихся условий на оползневых склонах может привести к возникновению оползней.

Во избежание динамических нагрузок и сотрясения склонов нельзя строить автодороги для грузового транспорта по верхней бровке откоса.

Территорию оползневых склонов используют для посадки деревьев, кустарников и приспосабливают для прогулок и отдыха населения.

Для предохранения от разрушения оползневых склонов, сохранения на них растительности и их благоустройство, проводят ряд мероприятий, направленных на устранение причин, способствующих возникновению оползней:

1. Правильная организация стока дождевых и талых вод, не допускающая поступления их на оползневый склон;

2. Устройство дренажа, позволяющего перехватывать подземные воды в глубине склона и предотвращать таким образом выход их на поверхность склона и подошву откоса;

3. Правильная эксплуатация сети фекальной канализации, водопровода и других сооружений, связанных с хранением запасов воды, обеспечивает невозможность утечки воды и обводнение склона;

4. Проведение берегоукрепительных работ в пределах береговой полосы рек, морей и других водоемов;

5. Создание механического сопротивления на пути движения земляных масс в виде подпорных стенок, свайных рядок и других препятствий. Свайные ряды устанавливают способом забуривания;

6. Осуществление наблюдения за состоянием поверхности оползневых склонов и процессов, происходящих в их глубине.

Развитие оползня происходит в несколько стадий:

1. В стадии подготовки оползня оползнеобразующие факторы формируют условия, достаточные для смещения слагающих склон пород;

2. В стадии оползневого смещения толщи перемещаются по поверхности скольжения или зоне деформируемого горизонта;

3. В стадии временной стабилизации склона скорость оползневого смещения может смещаться к нулю или затухать полностью.

Различают две категории факторов, влияющих на состояние склона:

- факторы, определяющие напряженное состояние пород склона;

- факторы, формирующие их прочностных характеристики.

2. Подрезки вследствие антропогенных воздействий;

7. Мощность и градиент фильтрационного потока;

8. Вибрационные и сейсмические воздействия на породы склона.

1. Вид, структуру и текстуру пород отдельных слоев;

Равновесие действующих в склоне напряжений нарушается либо в результате воздействия факторов первой категории, повышающего напряженное состояние пород, либо под влиянием факторов второй категории, вызывающих уменьшение прочностных характеристик пород или вследствие одновременных воздействий указанных факторов.

Неоднородное строение склона при увеличении его крутизны или нагрузки в верхней части способствует неравномерному повышению напряжений в отдельных его слоях.

При возникновении предельных напряжений в более прочных слоях и их разрушении соответственно, повышаются напряжения в более слабых слоях. Если прочность пород при этом недостаточна для восприятия напряжений, происходит лавинообразное разрушение пород в зоне смещения.

В склонах, сложенных глинистыми грунтами, в указанной фазе нарушается структурная прочность пород и возникает ползучесть.

При нарушении устойчивости склона территория из категории оползнеопасных переходит в категорию оползневых.

При анализе причин нарушения устойчивости склона выделяют главные и второстепенные оползнеобразующие факторы, и количественно оценивают воздействие каждого из них на коэффициент устойчивости (отношение удерживающих и сдвигающих сил).

1. Геологическое строение склона, характер напластования пород, гидрогеологические условия, величину повышения уровней подземных вод, а также связь указанного явления с антропогенными воздействиями, экспозицию склона, геоморфологические особенности его поверхности;

2. Особенности изменения крутизны и нагрузок на склон, величину и скорость подрезки его основания в результате образии или эрозии, а также в процессе строительных работ, дополнительные нагрузки на склон вследствие складирования грунта, строительства зданий и сооружений, влияния сейсмических процессов;

3. Изменение прочности пород вследствие выветривания, суффазионные явления у подножий склонов на участках высачивания фильтрационного потока;

4. Изменение химического состава подземных вод, вызывающие изменения структурной прочности грунтов.

При проектировании противооползневых мероприятий необходимо учитывать тип деформации склона (рис.1), механизм и масштабность их проявления, инженерно-геологические условия склона, нагрузки и воздействия на него, а также прогноз изменений инженерно-геологических условий в период строительства и эксплуатации сооружений комплекса.

Гели вследствие тектонических процессов прибрежная часть Min ерика опускается, то море наступает на континент, происходит фцпсгрессия моря. Характер текущего и прошлых тектонических циижений определяет профиль морского берега.

Живая сила прибоя вызывает разрушение пород в волноприбойной нише 1. Береговой уступ 2 циклически обрушается и пополняет обломочным материалом пляж 3. На пляже материал измельчается прибоем, и в то же время пляж служит волногасителем, снижающим силу удара волн в волноприбойную нишу. Береговая полоса находится в динамическом равновесии: береговой уступ питает материалом пляжную полосу, а пляжная полоса ослабляет процесс разрушения берега. Любое вмешательство в это динамическое равновесие может иметь неожиданные последствия. Отбор гравия с пляжа для строительства приведет к усилению береговой абразии.

Берегоукрепительные мероприятия прекращают поступление материала на пляж, море быстро истирает пляжный материал и с сильно возросшей активностью начинает воздействовать на берег.

Наличие надводных или подводных морских террас свидетельствует о тектонических поднятиях или опусканиях береговой полосы. Если благодаря господствующему направлению ветров волны подходят к берегу не под прямым, а под острым углом, то пляжный материал перемещается вдоль пляжа.

Скорость береговой абразии под Одессой составляет 1-2 м в год, в районе Сочи - до 4 м, а на глинистых берегах Азовского моря она порой достигает 20 м.

В качестве мер борьбы с береговой абразией применяются волноприбойные стенки, волноломы, снижающие силу удара волн о берег, буны, препятствующие продольному перемещению пляжного материала.

При устройстве берегоукрепительных сооружений, рассчитанных на существование пляжа, необходимо пополнять пляж специально доставляемым обломочным материалом. Угловатый щебень, завезенный с осени на пляжи Сочи, за время зимних штормов перерабатывается в окатанный гравий.

Морские отложения. При постепенном опускании суши и трансгрессии моря осадки будут отлагаться в определенной последовательности. Проход полосы прибоя даст отложение слоя галечникового материала, который при цементации превратится в конгломерат. В прибрежной полосе моря поверх галечника будут откладываться песчаные частицы, приносимые реками. Реки выносят в море огромное количество материала; Амударья приносит в Аральское море ежегодно 44 млн м³, а Хуанхэ в Желтое море - 900 млн м³. Дальше от берега и соответственно выше в пицце осадков будут откладываться алевритовые (пылеватые) и глинистые частицы. Так образуются морские осадки континентального происхождения (терригенные). Если море регрессирует (отступает), то более крупнозернистые слои будут лежать выше тонкозернистых.

На более глубоких участках шельфа происходит отложение хемогенных и органогенных известняков.

Пресные воды рек приносят с собой растворенный бикарбонат кальция, растения отнимают у него часть углекислоты, а образующийся карбонат кальция выпадает в осадок:

Примесь глинистых частиц в известняковом материале приводит к образованию мергелей. Существуют другие виды морских отложений, но именно песчано-глинистые терригенные осадки и известняки образуют толщи мощностью до нескольких километров.

Древние морские осадки, претерпевшие длительную историю уплотнения (коренные породы) и существующие сейчас в континентальных условиях, представляют собой, как правило, плотные мало- сжимаемые породы. Исключение могут составлять древние глины, обнаженные денудационными процессами и разуплотнившиеся.

Молодые современные морские отложения, не прошедшие этапа уплотнения, представляют собой, как правило, водонасыщенные илы глинистого или известнякового состава. Строительные свойства илов очень сложные.

Озера представляют собой малые модели моря. По берегам озер также идет волновая абразия, а под водой отлагаются осадки. Характерным озерным осадком являются тонкослоистые ленточные глины: летом откладывается более грубозернистый материал, зимой - более тонкозернистый, глинистый. Бывают также мергели, мел, трепел озерного происхождения.

Молодые озерные осадки обладают плохими строительными свойствами.

Озерная береговая абразия, несомненно, гораздо слабее морской, но она приобретает большое значение при создании искусственных озер (водохранилищ) на слабых неводоустойчивых грунтах. В отдельные годы Цимлянское водохранилище съедало до 25-50 м земли. Разумеется, этот процесс затухающий, так как по мере выполажива-ния дна в прибрежной части интенсивность размыва затухает.

Разрушение берегов и прибрежной полосы морского дна происходит под действием следующих факторов: гидравлического удара волн; многочисленных ударов обломков горных пород волнами и химического воздействия морской воды на горные породы. Разрушительную деятельность морских вод называют абразией.

В условиях крутого склона и значительных глубин крупные волны прибоя достигают непосредственно береговой полосы и обладают большой разрушительной силой. Сильнее всего разрушаются приглубые берега. При сильных штормах сила удара океанских волн может достигать 40 т/м², что приводит не только к разрушению берегов, но и к обрушению огромных масс горных пород. Способ раз рушения берега, сопровождаемый рассеиванием кинетической энергии волнового или прибойного потока, называется механической абразией. Разрушение берега в результате химического воздействия воды на породы или отложения – это химическая абразия. Кроме того, при определенных условиях разрушение берега может происходить в процессе рассеивания тепловой энергии и теплообмена воды и слагающих берег пород. Этот тип абразии называется термической абразией. Из названных типов важнейшей и наиболее распространенной является механическая абразия.

Общегеографические факторы, в частности, климатическая зональность и ряд связанных с ней условий, существенно влияют на проявление и интенсивность абразионных процессов. В особенности это влияние сказывается на проявлении термоабразии, поскольку последняя в силу приуроченности льдистых пород к полярным зонам возможна только в пределах этих зон.

С другой стороны, становится ясным, что рассмотрение абразионного процесса невозможно без учета литологических условий, самым существенным образом влияющих на абразионный процесс и определение типа абразии.

Результаты абразии обычно больше бросаются в глаза, чем менее приметные и более медленные изменения, обусловленные процессами аккумуляции. В некоторых местах развитие абразионных процессов связано с деятельностью человека.

Она может осуществляться прежде всего посредством гидродинамического воздействия воды. Наибольшее значение непосредственное гидродинамическое воздействие движущейся воды имеет при разрушении рыхлых или слабосцементированных пород. При воздействии на прочные (сильносцементированные осадочные или кристаллические) породы важнейшую роль играет пневматический эффект — мгновенная компрессия и декомпрессия воздуха в трещинах и полостях.

При высоких скоростях движения воды в пограничном слое возникает явление кавитации, т.е. нарушение сплошности движущейся воды.

Кавитация также оказывает разрушающее действие на породы, слагающие берег или подводный береговой склон, что обусловливается высокими импульсными давлениями, воздействующими на поверхность твердого тела при появлении в жидкости кавитационных полостей — «пузырьков». Непосредственное гидравлическое воздействие водного потока и кавитационный эффект для получения морфологического эффекта при воздействии на твердое (несыпучее) тело требует чрезвычайно высоких значений скоростей движущегося потока.

Гораздо более эффективным является абразивное действие обломочного материала, перемещаемого волнами и прибоем в береговой зоне, т. е. бомбардировка бенча, клифа или искусственной стены обломками пород. Сущность этого способа разрушения заключается в концентрации силового действия быстро движущегося («летящего») твердого обломка на крайне ограниченную поверхность соприкосновения этого обломка с плоскостью бенча, клифа или искусственного волноотбойного сооружения. При воздействии на сыпучие или слабосвязанные породы(отложения), напротив, важнейшим фактором разрушения является именно гидравлическое действие прибойного потока или движущегося придонного слоя воды.

Возможности проявления химической абразии лимитируются растворимостью горной породы и химической агрессивностью воды. Последняя в свою очередь определяется степенью минерализации воды. В общем случае, морская вода менее агрессивна, чем пресная, но, как показывают многочисленные примеры ее растворяющего действия, в ряде случаев все же обладает значительным «резервом агрессивности».

При сравнительно высокой степени растворимости породы и небольшом резерве агрессивности воды происходит быстрое насыщение пограничного слоя растворенным веществом, и дальней шее растворение прекращается. Следовательно, интенсивность химического воздействия воды на горную породу будет зависеть еще от одного важного условия — быстроты обновления пограничного слоя. Это условие обеспечивает гидродинамика волнового или прибойного потока.

Термическая абразия проявляется на берегах, сложенныхмерзлыми породами или льдом. По отношению к гидравлическому воздействию воды эти породы обладают достаточно высокой прочностью. Определяющее значение для проявления абразионного процесса в этих условиях приобретает различие температур воды и мерзлой толщи. При этом опять-таки тепловые запасы воды в пограничном слое могут быть быстро исчерпаны и для дальнейшего хода термической абразии необходимо быстрое обновление воды в пограничном слое. Как и для случая химической абразии, это обеспечивается особенностями гидродинамики береговой зоны — волновыми движениями воды и производными от них движениями (прибойный поток, волновые течения).

В природе существует удивительный минерал ЦЕОЛИТ, который содержит в себе почти всю таблицу Д.И.Менделеева! Разновидности природных цеолитов несколько, но всего лишь только видов признаны пригодными для потребления внутрь человеком для лечения и профилактики заболеваний.

Свойства природного цеолита просто фантастичны: он может извлекать из органов и костей человеческого тела тяжелые и радиоактивные металлы, независимо от того, как давно они попали в организм, а также вредные и ненужные вещества, а на освободившиеся места отдает из своей кристаллической решетки 84 различных микроэлемента,жизненно необходимых организму.

Цеолит очищает организм от шлаков и не вступает в прямое взаимодействие с витаминами, аминокислотами, белками и другими сложными органическими соединениями.

Цеолит восстанавливает баланс всех без исключения макро- и микроэлементов, повышает иммунитет, улучшает работу ферментной и эндокринной систем, нормализует липидный, белковый и углеводный обменные процессы...

Существует много теорий о происхождении жизни на Земле, но неоспоримо одно — в жизни животных и человека огромную роль играют минеральные вещества, поскольку, зарождение и развитие жизни на Земле происходило в тесном взаимодействии с литосферой - или минеральной оболочкой нашей планеты.

Поскольку минеральный мир является главной составляющей среды обитаний живых организмов, то все живые существа, в том числе и растения, в процессе эволюции приобрели генетические связи с этой средой и не могут обойтись без использования минералов в своей повседневной жизни.

На протяжении веков путешественники и охотники обращали внимание на то, что многие дикие животные (слоны, изюбры, лоси, северные олени, куланы, волки) два раза в год приходят на так называемые зверовые солонцы и поедают их минеральную составляющую. Причем больше всего минерала съедают самки животных, особенно перед зачатием потомства.

Многие исследователи отмечали, что не только у животных, но и у различных народностей, не связанных исторически между собой сохранилась привычка употреблять в пищу различные землистые вещества.

В Австралии туземцы используют в пищу так назывемую «жирную землю». В США чернокожее население употребляет в пищу глину из долины реки Миссисипи, в Швеции саамы, а в России якуты едят глинистую массу «таас-хаяк» - каменное масло. В некоторых районах Африки и Океании местные жители в торжественных случаях подают на стол определенные сорта белых, голубых и зеленоватых глин для особо уважаемых гостей.

Целебные свойства минеральных веществ известны с древнейших времен и широко применялись для лечения недугов в форме препаратов, принимаемых внутрь, а также в виде наружных присыпок, мазей, растворов и др.

О благотворном действии минералов написано в египетских папирусах, индийской книге жизни «Аюрведа», трактатах по древнекитайской медицине. Различные породы и минеральные вещества в медицинских целях широко применяли древние римляне, эллины, арабы.

Общеизвестно инстинктивное стремление маленьких детей и беременных женщин поедать мел и глину. Как видим, употребление минеральных веществ животными и человеком широко распространено во всем мире и известно на всех континентах.

Феномен поедания животными и людьми различных минеральных веществ был известен науке с XVII века, однако системные исследования начали проводиться с 20-х годов прошлого столетия, тогда же известный сибирский геолог и поэт Павел Драверт присвоил этому явлению термин «литофагия», который буквально означает «камнеедение».

Бросается в глаза закономерность: «литофагами» являются те, чей инстинкт не «задавлен» цивилизацией — дети, представители коренных народностей, ну и конечно, дикие животные.

На протяжении нескольких десятилетий ученые проводили исследования многочисленных зверовых солонцов в Горном Алтае, Саянах, на Байкале, в Австралии, Индии.

Первоначально считалось, что в «солонцах» содержится поваренная или каменная соль, однако после длительных исследований ученые выяснили, что соли в них нет и в помине, а состоят «солонцы» из цеолитов — минералов с ионообменными свойствами.

После этого были проведены многочисленные опыты по изучению влияния цеолитов на организм домашних животных. Добавление цеолита в их рацион дало потрясающие результаты: животные полностью усваивали пищу, увеличился ежесуточный привес, продуктивность повысилась более чем в 2 раза, исчезли заболевания, считавшиеся практически неизбежными.

Исследуя явление литофагии среди представителей коренных народностей, ученые, столкнулись с не менее интересным фактом: у людей, принимающих в пищу цеолиты, не было онаружено ни одного из многочисленных заболеваний, свойственных «цивилизованным» людям.

Ученые пришли к выводу, что цеолит, принимаемый в пищу дикими животными и человеком, восстанавливая минеральный баланс организма, способствует устранению первопричины многих заболеваний.

Тогда же впервые было высказано предположение о возможности создания на основе цеолитов уникальной биологически активной добавки, которая по уровню целительного воздействия на организм человека во много раз превзойдет все известные природные вещества.

Наиболее плодотворный «медицинский» этап исследования цеолитов, пришелся на начало 90-х годов. Именно тогда, при поиске новых методов лечения и профилактики многочисленных заболеваний, вызванных нарушением минерального обмена веществ, были начаты детальнейшие и всесторонние исследования влияния цеолитов на организм человека, которые длились более 15-ти лет.

Изучив цеолиты всех известных месторождений на территории бывшего СССР, Комиссия по канцерогенным факторам при Минздраве России признала, что наивысшей эффективностью и лучшими свойствами обладают цеолиты Холинского месторождения в Бурятии. Именно на основе цеолитов Холинского месторождения учеными Новосибирского Академгородка в 1996 году впервые в мире была разработана уникальная биологически активная добавка, которая получила название «ЛИТОВИТ» — камень жизни.

Многочисленные исследования доказали, что по совокупности полезных свойств и широте целительного воздействия на организм человека, «ЛИТОВИТ» не имеет себе равных среди других природных веществ. Сегодня его называют волшебным доктором, мудростью и силой самой природы. Его появление произвело настоящий бум в России, Европе, Америке и Японии, а ведущие ученые мира связывают с ним начало новой эры в борьбе с целым рядом заболеваний.

Что будет с Землей, если ось ее сместится на 6666 км? Что будет с Землей? - задался я вопросом...

ЧТО ПРОИСХОДИТ, КОГДА МЫ ССОРИМСЯ Не понимая различий, существующих между мужчинами и женщинами, очень легко довести дело до ссоры...

Что делать, если нет взаимности? А теперь спустимся с небес на землю. Приземлились? Продолжаем разговор...

Конфликты в семейной жизни. Как это изменить? Редкий брак и взаимоотношения существуют без конфликтов и напряженности. Через это проходят все...

Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском гугл на сайте: