К третьей группе относятся: а) гидродинамическое давление воды, фильтрующейся через горные породы; б) гидростатическое давление воды, попадающей в трещины, пустоты и поры; в) динамические нагрузки на склон от взрывных работ при строительстве дорог и других сооружений, от проходящих поездов и автомобилей, ударов волн и др.; г) увеличение веса пород при увлажнении.
В природных условиях физико-геологические процессы на оползневых склонах происходят в различных сочетаниях и в тесном взаимодействии друг с другом. Степень иформы влияния, атакже относительное значение ихдля образования и развития оползней могут быть самыми разнообразными. Нередко один из процессов преобладает над другими в отношении влияния его на устойчивость склона, что сказывается на характере, внешней форме и размерах оползней.
Сущность и механизм воздействия многих из упомянутых факторов на возникновение и развитие оползней еще мало изучены и особенно такие, как химические процессы в глинистых грунтах (катионный обмен), гидродинамическое давление, изменение, пластических свойств в массиве глинистых пород при увлажнении, высыхании или при оттаивании.
Однако в ряде случаев вполне очевидными преимущественными причинами возникновения оползней оказываются увлажнение глинистых пород, слагающих склон (или откос) поверхностными (дождевыми и талыми) или подземными водами, также подмыв подножья склона текучими водами или в результате волнобоя.
Правобережный Волжский косогор в Ульяновской области является своего рода классическим оползневым районом. Здесь можно наблюдать разнообразные по своим размерам, форме и характеру оползни, возникающие в результате почти всех упомянутых выше природных и искусственных факторов.
Наряду с типичными пластическими оползнями, захватывающими огромные участки косогора, наблюдаются небольшие, но многочисленные оползни-обвалы. После создания Куйбышевского водохранилища (1956 г.) и начавшегося интенсивного размыва береговой полосы (выработка нового бичевника) под воздействием волнобоя резко усилилось образование оползней-обвалов в нижней части склона.
Оползни-потоки наблюдаются преимущественно в верхней части склона, где они образуются в результате насыщения, делювиальных и старооползневых глинистых пород подземными (альбский и аптский водоносные горизонты) и поверхностными (дождевыми и талыми) водами.
Широкое распространение оползней придает особый характер ландшафту правобережного склона Волги на всем протяжении от Ундор до Русской Бектяжки. В верхней части склона — у бровки — наблюдаются дугообразные крутые и высокие стенки отрыва оползней. Ниже по склону видны довольно глубокие оползневые цирки (чаши) с хаосом бугров и впадин с многочисленными ступенями (уступами) срыва и трещинами. Оползневые бугры обычно обсохшие, разорванные открытыми трещинами, а впадины увлажненные, с более пышной водолюбивой растительностью. Нередко во впадинах наблюдаются скопления воды (небольшие озерца и заболоченности).
Оползневые цирки разделяются узкими, резко выраженными довольно устойчивыми межцирковыми гребнями. Последние сохраняются продолжительное время благодаря дренирующей роли прилегающих с обеих сторон оползневых цирков. Вниз по склону межцирковые гребни постепенно утрачивают свою рельефность (расплываются).
Яркую картину оползневого рельефа можно наблюдать на правобережном Волжском косогоре у северной окраины г. Ульяновска, где на протяжении 4—5 км можно насчитать десятки оползневых цирков и межцирковых (межоползневых) гребней.
В тех местах, где у подножья оползневых склонов сохранились участки речных аккумулятивных террас или сформировались своеобразные оползневые террасы из накопившихся старых оползневых масс, современные оползневые явления в нижней части склона обычно не наблюдаются, так как речные иоползневые террасы играют роль естественного контрфорса.
Мощность (толщина) оползневого тела для различных оползневых склонов и различных типов оползней колеблется в широких пределах и часто достигает 4 – 10 м, а в некоторых случаях – 20-40 м.
При изучении оползней в Ульяновске, Сенгилее и в некоторых других местах было установлено, что наряду с современными и старыми – заглохшими – оползнями встречаются древние оползни. Некоторые из них оказались погребенными под более поздними делювиальными, оползневыми или речными отложениями.
Исключительный интерес к оползневым процессам объясняется тем, что оползни наносят огромный ущерб народному хозяйству. Они нарушают железные и шоссейные дороги, портовые сооружения, промышленные, жилые и хозяйственные постройки, сельскохозяйственные угодья, затрудняют в некоторых, случаях экономическое развитие крупных населенных пунктов и промышленных центров. Ярким примером в этом может служить г. Ульяновск.
Глава II. История изучения оползней Симбирского края
За более чем трехсотлетнюю историю существования города Симбирска-Ульяновска оползнями в разное время были разрушены и повреждены очень многие жилые дома, общественные и производственные здания, хозяйственные постройки, железные и шоссейные дороги и инженерные сети.
Имеющиеся архивные и литературные данные указывают, что уже в конце XVII и в начале XVIII веков оползни причиняли большой ущерб городскому хозяйству. Наиболее крупные оползни в Симбирске — Ульяновске были отмечены в 1724, 1743, 1785, 1888, 1892, 1902, 1904, 1909, 1915, 1945, 1955, 1957 годах.
П.Л. Мартынов в своей книге «Город Симбирск за 250 лет его существования» (1898 г.), приводит весьма ценные исторические сведения об оползнях Симбирска, относящихся к периоду 1743-1892 г.г.
«Подгорная часть изобилует родниками, из которых один, самый многоводный, пользуется, издавна, большой известностью, благодаря приятному вкусу его воды. В начале этого родника, в полугоре, против здания присутственных мест, устроен колодезь, называемый Исакиевским. Во время весеннего разлива Волги и Свияги, почти все окрестные жители пользуются водою Исакиевского колодца, несмотря на существование водопровода. Помянутые многочисленные родники, если не служат причиною, то, во всяком случае, значительно способствуют осаждению Симбирской горы, а это явление замечается по временам, в более или менее сильной степени. Так, подполковник Свечин, бывший в Симбирске в 1765 году, в рапорте Сенату доносит, что Симбирская гора «в 743 году столь много с своего места тронулась, что две каменные церкви повредило, обывательское же поселение, состоящее под сей горой, коего весьма не мало, некоторые переломало, а прочiя совсем переиначило». Затем, в 1785 году, обвал Симбирской горы был настолько велик, что при этом разрушились многие дома, в том числе смирительный дом и часовня близ Смоленской церкви. Весною 1888 года образовались три значительных обвала горы близ Исакиевского колодца, которые угрожали бульвару на венце и город израсходовал почти 700 руб. на постройки, для предупреждения дальнейших обвалов горы в этой местности. Равным образом движение горы было замечаемо при устройстве Смоленского спуска в 1892 году и, в последнее время, при постройке ветви железной дороги к пристаням.»
Оползень 1902г.
В ночь на 28 сентября 1902 г. в Симбирске произошел оползень, который послужил поводом для написания А.П. Павловым книги «Оползни Симбирского и Саратовского Поволжья», изданной в 1903 и переизданной в 1951 г. Московским обществом испытателей природы.
Высказанные А.П. Павловым соображения о природе оползней, условиях их образования и развития, изложенные в этой книге, получили широкое распространение среди геологов СССР.
В течение 55 лет со дня выхода книги на территории г. Ульяновска (быв. Симбирска) были проведены крупные работы по изучению оползней. Эти работы пополнили сведения об оползнях и позволили несколько изменить представление об условиях их образования и развития в сравнении с теми, которые даны в книге А.П. Павлова. Нужно сказать, что сам А.П. Павлов неоднократно подчеркивал недостаточную полноту и достоверность сделанного им описания оползней и необходимость более полного и подробного их изучения в будущем.
Кроме А.П. Павлова и одновременно с ним, оползни Симбирска в 1902 г. изучали А. В. Павлов и П. И. Кротов.
В книге А.П. Павлова приводится полностью текст докладной записки и заключения П. И. Кротова об оползнях Волжского склона в северной части г. Симбирска, и в том число оползня 1902 г. В докладной записке в Симбирскую городскую Думу П. И. Кротов даст краткое описание геологического строения Симбирской горы, указывая, что коренной массив здесь сложен нижнемеловыми серыми глинами, которые часто песчанисты и содержат местные песчаные прослойки с некоторым запасом грунтовых вод.
«Пласты нижнемеловых глин,— пишет П.И. Кротов,— при общем слабом уклоне на юг, на высотах города залегают нормально. Но те части этих пластов, которые обращены к Волге и образуют склон к ней, в настоящее время выведены из первоначального нормального своего положения, и весь склон правого берега Волги в Симбирске от венца до самой реки представляет собой ряд оползней и сбросов».
Переходя к описанию причин образования оползней, П.И. Кротов пишет: «В отдаленнейшие времена, когда Волжский берег в Симбирске был крут и близок к отвесному, такое разрушение берега производила, несомненно, главным образом, Волга, подмывая нижние слои его и этим лишая опоры и устойчивости вышележащие толщи». И дальше: «Грунтовые воды, хотя и тогда действовали в том же разрушительном направлении, но, несомненно, они уступали в этом случае первенствующую роль Волге».
Подземные, а также поверхностные, снеговые и дождевые воды выступили на первый план в дальнейшем, когда размыв берега Волгой прекратился или сильно уменьшился. К этому времени берег приобрел известную устойчивость, нарушавшуюся только местами и по временам сравнительно небольшими оползнями и сбросами.
Далее П.И. Кротов сообщает: «В таком относительно спокойном и устойчивом положении правый берег в Симбирске мог находиться неопределенно долгое время, и только от времени до времени на нем могли возникать разрушительные явления оползней и сбросов, преимущественно же вмешательством человека.