Неуплотненные рыхловатые отложения и слаболитифицированные осадочные породы просто деформируются, даже если в их нет трещинок и разрывов, обычно вызывающих обрушение жестких коренных пород. В инженерной геологии горные породы, на которых подразумевается вести строительство, именуются грунтами. Особенная наука — механика грунтов — с помощью лабораторных опытов, также на основании математического анализа проб грунта позволяет высчитать устойчивость склонов, предупредить вероятную опасность либо разрешить имеющиеся спорные вопросы. При штатском строительстве в особенности суровые задачи появляются в этом случае, когда осадки и породы неоднородны. Найти неоднородность пород бывает нелегко. Эта неоднородность может быть обоснована присутствием маленьких трещинок, малозначительных структурных конфигураций, развившихся вкрест наслоения либо ранее существовавших поверхностей обрушения, которые на этот момент кажутся устойчивыми. Поверхности обрушения в особенности обширно всераспространены, хотя их и тяжело найти, в оползневых районах; они могут быть связаны с отложениями, образовавшимися в разных погодных критериях. Оползневые участки, подвижные в древности, при долголетней мерзлоте и современном климате могут сохранять устойчивость до того времени, пока в районе не начнутся строй работы; тогда движение этих участков может возобновиться. Потому инженер-геолог должен сделать все нужное, чтоб не вызвать развитие новых оползней и не привести в движение старенькые.
В 50-х годах нашего века в одном из районов Лос-Анджелеса временами возобновлялись проявления оползней, вызывавшие значимые разрушения. В итоге судебного расследования, начатого по инициативе группы удрученных домовладельцев, ответственность за происшедшее была частично возложена на власти окрестность Лос-Анджелес, которые планировали строительство построек и дорог в этом районе. Администрация окрестность проиграла это дело и заплатила домовладельцам более 5млн. долл.
Основной предпосылкой оползней в неуплотненных горных породах обычно является отсутствие в данном грунте сопротивления сдвигу, поводом для которого может стать деятельность человека. В районе городка Ментона на юге Франции вырубили оливковые деревья, чтоб сделать на этом месте плантацию гвоздик, приносящих еще огромную прибыль. Но при всем этом не учли вероятных последствий. В итоге того что грунт растерял связующую базу, роль которой игрались корешки деревьев, появились оползни, которые унесли 11 человечьих жизней.
В Чехословакии над городом Гандлова были распаханы участки склонов, которые ранее использовались как пастбища. В дождливый сезон 1960 г. внезапно резко повысился уровень вод и склоны утратили устойчивость; 40 млн. т земли начало сползать вниз по склону. Над городом нависла угроза. Введенная в действие аварийная дренирующая система приостановила движение за два месяца, но к этому времени было разрушено уже 150 домов. У городка Уайтхорс на плато Юкон в Канаде были вырублены деревья на краю 60-метровой террасы. Это также повлекло за собой обрушение склонов. После того как на месте вырубленных деревьев была расчищена площадь для строительства дороги, появилось огромное количество оползней и грязевых потоков, обрушившихся на улицы городка. Приостановить их удалось только благодаря активной программке дренирования и возобновлению растительного покрова у кромки террасы.
Чтоб вызвать движение потенциального оползня, довольно придать склонам, сложенным рыхловатыми породами, огромную крутизну. Это может быть вызвано воздействием естественных обстоятельств, к примеру, подмывом береговых обрывов морем. В Бартоне на южном побережье Великобритании, где берега сложены третичными глинами и песками, нередко происходят оползни, развивающиеся вследствие сдвига по плоскостям наслоения пород. Многие дома, расположенные над береговым обрывом, находятся под неизменной опасностью быть разрушенными. Севернее, к востоку от городка Гулль, береговая линия характеризуется резвой эрозией, не ослабевающей со времен Римской империи. Обрывистые берега высотой до 12 м, сложенные относительно однородной валунной глиной, повсевременно обрушаются тут вследствие оползней. При всем этом дороги и деревни равномерно передвигаются в сторону приливно-отливной полосы.
На побережье Тихого океана к юго-западу от центра городка Сан-Франциско береговые обрывы имеют высоту 120–180 м. Слагающие их пески плиоцен-плейстоценового возраста очень неустойчивы, тем паче что по северной оконечности этого оползневого района проходит активный разлом Сан-Андреас. Оползание пород почти всегда происходит по относительно водонепроницаемым пластам алеврита и глины. Но на крутых обрывах пески обрушаются и сами по для себя, будучи недостаточно крепкими, чтоб противостоять атакам моря.1 Проходившее тут шоссе сначало размещалось вдоль берегового уступа, Такое соседство всегда было чревато угрозой. С 1950 по 1957 г. шоссе закрывали 17 раз, в общем на 174 денька, чтоб убрать повреждения, нанесенные оползнями. После же землетрясения 1957 г. движение по шоссе было совершенно прекращено. Невзирая на то что на береговых обрывах оползни происходят очень нередко, городское строительство до последних лет велось совершенно близко от их кромки, и на данный момент деньки многих домов в городке сочтены.
В 1907–1914 гг., когда Соединенные Штаты вели строительство Панамского канала, в его стенках вышло несколько оползней. Для участка Гайллард-Кат, проходившего через водораздел, начальный проект был составлен только на основании топографической съемки. Было решено расположить стенки в виде террас под углом 56° к горизонтали. Но по мере ведения земельных работ выяснилось, что делать стенки выемки под таким углом можно исключительно в вулканических породах, а в выходящих на поверхность осадочных породах это угрожало бы катастрофой.
Еще ужаснее обстояло дело с рыхловатыми, несцементированными осадками свиты Кукарача третичного возраста. Эти сланцы с прослоями песчаников и конгломератов обнажались в широкой синклинали, через которую должна была пройти трасса грядущего канала. Породы оказались очень рыхловатыми и повсевременно обруша-лись. Не считая того, было увидено, что вся окружение Кукарача движется по поверхности подстилающих известковых песчаников. Был найден ряд участков, где это движение длилось в течение многих лет. Площадь самых больших из их, а таких было три, превосходила 300 м2. Все пробы укрепить стенки грядущего канала оказались напрасными. Сваи были просто-напросто смыты, а свободное дренирование поверхностных вод фактически не уменьшало вес неуравновешенных масс. Оползни продолжали двигаться, и из русла канала приходилось повсевременно удалять накапливавшийся там обломочный материал. В текущее время наклон стенок канала изготовлен равным 11° заместо запланированных 56°, и оползневая зона отстоит от канала само мало на 300 м. Но уровень грунтовых вод и доныне не приведен в полное соответствие с уровнем воды в канале, потому возобновление оползневых движений полностью может быть.
Исследования проявили, что в районе Панамского канала можно было различить три типа оползней. 1-ый — это поверхностное смещение обломочного материала, которое имеет малозначительные масштабы и особенного беспокойства не причиняет. Ко 2-ой группе относятся большие оползни, скользящие по плоскостям наслоения пород. 3-ий, более всераспространенный, тип оползней приурочен к подошве глинистых отложений свиты Кукарача; эти оползни сопровождаются вращательными движениями и вызывают поднятие и смещение дна канала. Если б южноамериканские инженеры располагали сведениями, которые дает современный уровень познаний, им удалось бы предсказать вероятные оползни и спланировать издержки более правильно, чем это было изготовлено при проектировании канала.
Исследование стойкости склонов, сложенных глинами, дает ключ к прогнозированию оползней, схожих панамским. Если угол наклона таких откосов составляет от 7 до 12°, оползневые движения с течением времени закончятся. Различные значения угла обоснованы геологическими факторами, к примеру содержанием в породе зернышек того либо другого размера или состава. Более античные породы обычно более устойчивы, но при лабораторных исследовательских работах проб грунта нужно найти сопротивление сдвигу и проверить, вправду ли это так в данном определенном случае. Со временем в породах могут происходить неспешные структурные конфигурации. Экспериментально может быть, к примеру, установлено, что изучаемая глина имеет наибольшее сопротивление сдвигу на стадии начальной деформации, но по мере того как деформация усиливается, сопротивление породы равномерно миниатюризируется, переходя в так называемое остаточное сопротивление сдвигу. Это разъясняется приемущественно перемещением зернышек, слагающих породу, и конфигурацией общего объема пор. Познание схожих конфигураций очень принципиально, когда мы имеем дело с глинами, потому что оно позволяет судить о том, в каких случаях может произойти обрушение склона.
Находясь долгое время под воздействием деформаций, глина становится более рыхловатой. Это в особенности характерно переуплотненным глинам, т. е. таким, которые были сжаты при захоронении на большой глубине, а потом вследствие эрозии перекрывающих отложений опять оказались на поверхности земли под наименьшим давлением. При всем этом обычно наблюдается уменьшение сопротивления сдвигу от наибольшего до остаточного.
В районе Лондона обвалились стенки нескольких жд выемок, сложенные третичными глинами. Одна из стенок — в Кенсал-Грин — обвалилась через 116 лет после проведения земельных работ, когда сопротивление сдвигу в породе свалилось на 60 %. Другая стенка — в Садбери-Хилл — упала через 49 лет, ее сопротивление сдвигу уменьшилось на 80 %. Исходя из опыта таких наблюдений, можно держать под контролем скорость конфигурации сопротивления сдвигу и, как следует, высчитать, когда тот либо другой склон может обвалиться. Расчеты проявили, что многие английские жд выемки, построенные сначала века, уже достигнули критичного возраста и требуют проведения работ по их дополнительному укреплению.