Федеральное агентство по образованию
ТОМСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ (ТГУ)
ОПОЛЗНЕВЫЕ ПРОЦЕССЫ В ТОМСКОЙ ОБЛАСТИ
Руководитель
старший преподаватель
Автор работы:А.В. Н
Томск 2008
Оглавление
Введение
1. Оползни и их характеристика
1.1 Классификация оползней
1.2 Механизм оползания
1.3 Размеры оползней
2. Оползни в Томской области
3. Контроль над оползнями
3.1 Противооползневые мероприятия
3.2 Прогноз оползневых процессов
Заключение
Список использованных источников и литературы
Оползневые процессы – один из главнейших факторов, отрицательно влияющих на экологическую обстановку в Томской области. Их негативное влияние проявляется в снижении устойчивости объектов недвижимости, нарушении целостности инженерной и транспортной инфраструктуры, а также безопасности проживания людей. Оползневые процессы наиболее активно стали провялятся в Томске и области в последние годы Причиной их является техногенная нагрузка на геологическую среду. Поэтому проблема изучения и прогнозирования оползней приобретает все большую актуальность.
Целью курсовой работы является изучение оползневых процессов в Томской области. Для достижения поставленной цели потребовалось решить следующие задачи:
1) рассмотреть классификацию оползней;
2) изучить механизм оползания и материал, слагающий оползни;
3) описать размеры оползней;
4) изучить способы прогнозирования и контроля оползневых процессов;
5) рассмотреть комплексы противооползневых мероприятий;
6) проанализировать ситуацию в г. Томске и Томской области.
Курсовая работа состоит из трех частей: общей характеристики оползней, описания оползней в Томской области и изучения противооползневых мероприятий. Она содержит 26 страниц текста, 10 рисунков, 3 таблицы. Список использованных источников и литературы включает 12наименований.
Оползни – это скользящее смещение горных пород на склонах по имеющейся или формирующейся поверхности или системе поверхностей под действием силы тяжести при участии поверхностных или подземных вод [3]. Для образования оползней необходимы определенные условия.
1) Наличие склонов крутизной 15° и более. Увеличение крутизны склона или откоса при их размыве, подрезке, что приводит нарушению устойчивости пород и их оползанию.
2) Ослабление прочности пород из-за изменения их физического состояния вследствие увлажнения, набухания, выветривания и т.д. Это снижает структурную прочность пород и величины сцепления и трения, которые противопоставляются сдвигающим усилиям.
3) Воздействия на породы склона, откосы подземных вод, вызывающих развитие фильтрационных деформаций, что приводит к формированию опасных зон. Водоупорный горизонт может служить поверхностью скольжения, по которому блок горных пород соскальзывает вниз по склону.
4) Активизация оползневого процесса, связанная с жидкими атмосферными осадками, сезонными и годовыми колебаниями температуры воздуха и т.д. Колебания температуры вызывают чередование расширения и сжатия породы, изменяя ее свойства.
5) Рельеф местности, который прямо и косвенно влияет на развитие оползней. Прямое влияние оказывают высота и крутизна склонов, откосов, их форма. Чем больше высота и крутизна склонов, тем более благоприятны условия для образования оползней. Косвенное влияние рельефа проявляется в распределении осадков, температуры, циркуляции атмосферы, типа растительности, поверхностных и подземных вод.
6) Геологическое строение и современные тектонические движения, также оказывающие большое влияние на развитие оползневого процесса.
Геологическое строение предопределяет типы оползней, интенсивность их проявления: оползни наиболее распространены на склонах, сложенных глинистыми породами, или там, где в толще пород встречаются слои, прослои глинистых пород.
Влияние современных тектонических движений реализуется через такие факторы, как рельеф, уровень подземных вод, положение базиса эрозии, условия залегания пород.
Развитию оползней способствуют наклон слоев земли в сторону уклона, трещины впородах, направленные также в сторону уклона [4].
В настоящее время существует много классификаций оползней: по механизму смещения, формам проявления, по структуре смещаемых пород и другим признакам [7]. А.П.Павлов [9] считал, что важнейшей характеристикой оползня является конфигурация и расположение его поверхности оползания. Он разделил оползни на 2 основные группы:
1. Деляпсивные (деляпсус – в переводе с латинского падение, скольжение) – начинаются в нижней части склона (из-за подмыва склона рекой, озером, подрезки склона и т.д.), а затем постепенно распространяется вверх по склону, вызывая последовательное соскальзывание новых частей.
2. Детрузивные (детрузио – в переводе с латинского сталкивание) – первоначально возникают в верхней части склона (из-за увеличения давления или образования трещины). Оторвавшийся массив горных пород толкает впереди себя породы, расположение ниже по склону с образованием валов выпирания различной высоты и ширины (до 10 м и более).
В следующей классификации сочетаются несколько основных признаков: форма проявления и характер движения. Осипов В.И. [7] по этим признакам выделяет:
1. Сплывы – это небольшие по площади неглубокие смещения, преимущественно почвенного покрова и подстилающих грунтов. Объем этих смещений не превышает нескольких кубометров.
2. Оплывины – разновидность пластического смещения увлажненных делювиальных отложений, продуктов выветривания или иных поверхностных образований на склонах без четко выраженной депрессии.
3. Оползни-потоки (глетчеровидные оползни) – представляют собой пластическое движение ранее сместившихся оползневых масс по хорошо выраженным в рельефе ложбинами. При проявлении данного вида оползней четко выражена нижняя граница (ложе оползня) пластических деформаций. Активизация этого вида оползней начинается в верхней, головной части склона.
4. Оползни-блоки – представляют собой скользящее, обычно медленное смещение масс горных пород в виде блоков по склону по определенным поверхностям с образованием оползневых ступеней, тыловых ложбин и валов выдавливания (выпирания).
5. Оползни-обвалы – переходная форма смещения горных пород на склоне отоползней к обвалам, когда, наряду со скольжением, проявляются и другие формы движения – перекрывание и свободное падение. Этот тип движения характеризуется полным нарушением первоначальной структуры и перемещением смещающих пород с большими скоростями движения.
Существует и упрощенная классификация, используемая для установления причин того или иного оползня и для оценки опасности оползания на склонах гор и холмов (таблица 1).
Таблица 1 - Классификация оползней [2]
| Тип движения | Поведение материала | Тип материала | Характеристика движения по скорости | Названия |
| Падение | Хрупкое | Скальные породы, лед, цементированные почвы | быстрое | Обвал, ледопад, обвал почвенного слоя |
| Скольжение | Неустойчивое | Скальные породы, почвы, снег | От быстрого до медленного | Срыв с попятным вращением, плоский блоковатый оползень, плитообразная лавина |
| Течение | Устойчивое | Обломки горных пород, песок, ил, глина, снег | От быстрого до медленного | Каменная река, песчаный поток, течение грунта, грязевой поток, лавина |
Наиболее очевидное различие между отдельными видами оползней состоит в характере слагающего их материала [2]. Некоторые из них полностью состоят из скального материала, другие – только из материала почвенного слоя, а третьи представляют собой смесь льда, камня и глины. Снежные оползни называют лавинами.
Оползневая масса может состоять из каменного материала – гранита, гнейса, или песчаника. Он может быть прочным или трещиноватым, свежим или выветрелым и т.д.
Если оползневая масса образована обломками горных пород и минералов, т.е. материалом почвенного слоя, то можно называть это оползнем почвенного слоя. Он может состоять из очень тонкозернистой массы, т.е. из глин, или более грубого материала: песка, гравия и т.д. Вся эта масса может быть сухой и водонасыщенной, однородной или слоистой.
В любом оползне оползающую массу легко отличить от подстилающих устойчивых коренных пород или стабильного почвенного слоя, не участвующего в движении [2]. Между ними имеется поверхность скольжения (скола, срыва), но в том случае, когда движение носит характер течения очень вязкой жидкости, трудно бывает выделить четкий переходный слой. Скорость движения может постепенно затухать с глубиной. Первый тип называется скольжением, второй – течением.
В зависимости от характера материала, захваченного скольжением или течением, и от присутствия в нем трещин или пустот оползающая масса может иметь форму, близкую к геометрической. Простейшая форма: оползающее тело имеет большие продольные и поперечные размывы по сравнению с толщиной. В этом случае топография и свойства материала таковы, что поверхность раздела, по которой осуществляется скольжение или течение, - это практически плоскость, а характер перемещения — поступательное движение блока или нескольких блоков вниз по склону. Иногда, если поверхность соскальзывания действительно представляет собой плоскость, сползает только один блок. В более обычных условиях поверхность скольжения оказывается неровной, и из-за этого соскальзывающая масса разбивается на ряд блоков, отделенных один от другого трещинами и плоскостями скола. Разрушение начинается у подошвы склона в результате размыва так, что сначала некоторый блок сползает к подошве склона и, таким образом, прекращается его стабилизирующее действие на блоки, расположенные выше по склону; потеряв опору, они последовательно сползают вниз. Этот вид разрушения склона, множество разновидностей, называется прогрессирующей (в русской терминологии – регрессивной) эрозией. Такое разрушение может быть и быстрым и медленным.