Рух гірських порід на схилах рельєфу місцевості
Химия

Рух гірських порід на схилах рельєфу місцевості


Колювій (cQ) – продукти вивітрювання, зміщені вниз схилом під впливом сили тяжкості. Накопичується в нижніх частинах схилів і біля їх підніжжя переважно як окремих конусів чи шлейфів. Найчастіше складається з брил різного розміру та щебеню. Сортування матеріалу практично відсутнє або незначне. Закономірність у розподілі уламків все-таки відзначається: при обваленні найбільші уламки через інерцію просуваються далі за дрібні і виявляються переважно у зовнішніх краях колювіальних відкладень.

Осипи

Осипи – розтріскування гірських порід та осипання вниз схилом (рис.32). Активізація при перезволоженні. Заходи: викладання небезпечних ділянок схилів, організація підпірних стінок або навісів-укриттів для збереження доріг і трубопроводів, зміцнення окремих ділянок схилів металевою мережею, будівництво галерей та тунелів в особливо небезпечних місцях, де присутні потужні повільно зісковзні осипи. Осипи – чудовий будівельний матеріал.image038

Рис. 32 Осипи, Алтай

Курум

Курум — скупчення великоуламкового кам’яного матеріалу, що повільно пересувається вниз по схилу, причому крутість схилів менше кута природного укосу грубоуламкового матеріалу (від 3 ° до 35-40 °). Поширені у областях поширення багаторічномерзлих порід. За формою можуть поділяться на «кам’яні плащі» (вони ж поля курумів) і «кам’яні річки» (рис.33).

Кам’яні поля є розвали брил, зазвичай ізометричної форми.

Кам’яні річки приурочені до улоговин у рельєфі. Утворення курумів відбувається під впливом морозного вивітрювання корінних порід, витріщенням на поверхню великого кам’яного матеріалу та вимиванням мілкозему. Рух курумів пов’язане зі спільною дією гравітаційних сил і сил кристалізації льоду, що поперемінно замерзає і відтає в порожнинах між уламками. Також сприяє руху наявність у основі курумів тонкого супіщано-глинистого матеріалу. При таненні льоду цей шар перезволожується, і кам’яні брили та валуни ковзають по ньому.image039

Рис. 33 Куруми.

Заходи боротьби: осушення глиняної підстилки (відведення вод у верхів’ях схилу, тунелі, перенесення доріг на інший схил).

Обвал

Обвал – катастрофічний обвал маси гірських порід без збереження їх суцільності.

Обвал відбувається на крутих схилах (більше 45º) через втрату зчеплення з основним тілом внаслідок зростання тріщин відриву або втрати опори (наприклад, через абразію або ерозію біля підніжжя схилу). Походження найбільших обвалів насамперед пов’язане із землетрусами; меншою мірою можуть провокуватися діяльністю льодовика. Просування великих обвалів на значні відстані, у тому числі вгору протилежним схилом, пояснюється як величезною кінетичною енергією, накопиченою обвальними масами, так і зменшенням тертя для порід, що рухаються. До подібного зменшення тертя призводить захоплення фронтальною частиною обвалу маси повітря, яке, стиснувшись, перетворюється на своєрідну повітряну подушку, а також зірваний шляхом руху дерново-ґрунтовий шар.image040

Рис. Обвал

Заходи боротьби:

Штучний обвал за допомогою вибухів або клином.

Відведення поверхневих вод.

Уловлювальні стінки, траншеї.

У будівельних виїмках – підпірні та тимчасові шпунтові стіни.

Не можна перевантажувати краї виїмок, підрізати схили, тривалий час залишати котловани відкритими під час дощів.

Зсув

Зсув відрив мас гірських порід та його переміщення вниз схилом під впливом сили тяжкості майже порушення структури рухомого блоку (рис.34).

Причиною зсуву може стати: втрата упору в основі схилу, зміна міцності порід при їх зволоженні або під дією сейсмічних хвиль, дія напору підземних вод або розвиток суффозії, поява додаткового навантаження штучних споруд або різні сполучення перерахованих факторів.image041

Рис. 34 Зсув Тайвань

Швидкості руху зсувів непостійні в часі і змінюються від десятих часток метра до сотень метрів на рік. Періоди відносного спокою змінюються на активні зрушення. Найбільші зсуви викликаються тривалими зливами, рідше – землетрусами. Розвитку зсувів сприяє наявність глинистого водостійкого шару на підставі схилу.

Італія, 1963 р. Долина нар. П’яві греблі Вайонт (= 265 м). З борту долини (водохр.) пішов зсув V = 240 млн.м3. Протягом 2 км водосховищ. виявилося затопленим. Сейсмічний удар було зареєстровано у Бельгії. З водосховища хвиля вихлюпнула на 100 м над дамбою. Вниз за течією було знесено 5 міст. Загинуло 3 тис. осіб.

Розвиваються зсуви там, де є схили, але здебільшого – у долинах річок, на водосховищах (особливо нових) та кар’єрах. Скрізь присутній фактор порушення рівноваги (змінюється рівень вод, підрізування, навантаження, набухання ґрунтів).

Географічно — правобережжя рр. Ками, В’ятки, на схилах долини Волги, особливо від Н.Новгорода до Волгограда, Байкал. У нас у області великих немає, але є процеси у кар’єрах.

Одна з класифікацій зсувів: структурний (коли цілий блок скочується) та пластичний (протягом).

Зсуви можуть бути багаторазовими, що складаються з різновікових зсувних тіл. По структурі порід, що переміщуються виділяють блокові зсуви, при яких відбувається переміщення великих блоків твердих гірських порід, глибові зсуви — переміщаються окремі брили, що зберегли первинну текстуру, і пухкі зсуви — переміщається роздроблені схилові накопичення різного походження і грунтовий шар.image042

Рис. 35 Багатоярусний зсув

За формою зсувних тіл виділяють терасоподібний зсув, при якому майданчик, що обмежує зверху тіло зсуву, рівна і протяжна, витягнута паралельно схилу і циркоподібний зсув, з поверхнею зсувного тіла у вигляді півцирку.

Зовнішні ознаки зсувів.

Серія концентричних тріщин, орієнтованих вздовж схилів.

Бугристість схилів у нижній частині, вали видавлювання.

Терасоподібні уступи.

П’яний ліс, розірвані стволи дерев.

Зруйновані будинки з тріщинами.

Тріщини відриву

Тріщини відриву – вертикальні зяючі тріщини, закладені паралельно урвищу або під невеликим кутом до нього. Можуть виникати як за динамічного впливу на масив гірських порід внаслідок землетрусів або, наприклад, при вибухових роботах, так і під дією сили тяжіння. При подальшому розвитку в результаті фізичного вивітрювання відокремлюють від корінного масиву блок порід, який згодом обвалюється. Сукупність тріщин відриву, якими сталося обвалення, становлять стінку відриву, що виглядає як обрив над обвальним тілом.

П’яний ліс – ліс з деревами, що зростають похило, через деформації та постійний повільний рух ґрунту. На старих зсувах можна спостерігати п’яний ліс з нахиленими або викривленими старими деревами та вертикальними молодими, що виросли після зсуву.

Стійкість земляних мас на схилах виражається рівнянням:

Т = Ntgφ+CF (20)

Т — Зсувна складова ваги масиву; N – нормальна складова ваги; F – поверхня ковзання зсуву; С- зчеплення;

tgφ – коефіцієнт внутрішнього тертя.

Ступінь стійкості схилу визначають коефіцієнтом:

Kвуст = (Ntgφ+ CF)/Т (21)

Kвуст <1 - зсув; Kвуст = 1 — гранична рівновага; Kвуст>1 – стійке стан (рис.36).image043

Рис.36 Сили, що діють схилі.

а) паралелограм сил; б) при Квуст<1; в) Довуст=1; г) при Квуст<1

Заходи боротьби:

Водовідвідні осушувальні та дренажні заходи діляться:

– роботи на поверхні (пристрій покриттів, лотків та осушувальних каналів тощо);

– дренажі – поздовжні та поперечні галереї та шахти, відкачування зі свердловин та колодязів;

– покриття – глинізація, заморожування, бітумінізація;

– захист від підмивання та розмиву берегів річок (виправлення русел, покриття, набережні);

– механічне закріплення схилу (палі);

– закріплення підпірними та анкерними спорудами;

— Перерозподіл мас гірських порід (контрбанкет, терасування, повне або часткове знімання зсувних мас);

— Штучне поліпшення властивостей порід — Цементація, ін’єкційні завіси, заморожування.

– лісомеліорація (суцільне травосіяння, вологолюбний чагарник).

Будівництво в зоні дії зсувів

Заглиблення фундаменту до корінних стійких порід.

Палеві фундаменти.

Влаштування деформаційних швів.

Використання каркасних конструкцій.

Застосування залізобетонних поясів

До змісту Підручника

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *