Вода в оползнях

Дождевые и талые воды являются принципиальным фактором оползневой деятельности. Одну из 2-ух основных дорог в Непале — дорогу от Покхары к югу, в сторону Индии — практически раз в год преграждали маленькие оползни, происходившие во время летних муссонов. Осколки оползших пород сгребали с дороги лопатами, и на этом борьба с оползнями прекращалась до последующего муссона. Будущую опасность не оценивали, пока в 1976 г. муссон не вызвал большой оползень, приведший к разрушению деревни Пахирикхет и к смерти 150 человек.

В бразильском городке Сантус в марте 1956 г. 100 человек погибло во время оползней, последовавших за периодом проливных дождиков. Дождевая вода может вызвать оползни практически в хоть какой неуравновешенной геологической структуре. Сильные дождики нередко приводят к оползням в холмистых районах Гонконга: почвенный покров и залегающая поближе к поверхности выветрелая порода скользят по подстилающему граниту. Так, 18 июня 1972 г. оползень захватил участок шириной 200 м и разрушил лачуги в районе Квантун в Цзюмуне; при всем этом погибло более 100 человек. В июле такого же года, когда в один прекрасный момент количество осадков на японском полуострове Камидзима за денек превысило 40 см, в консолидированных мезозойских сланцах и песчаниках появился оползень; было разрушено 350 домов и погибло 112 человек.

Сильный дождик, прошедший 13 сентября 1936 г. в Норвегии, вызвал оползень в слаботрещиноватом гранито-гнейсе. Сама оползневая масса, сорвавшаяся с очень крутого горного склона, не вызвала разрушений. Но она обвалилась в озеро Лоен и послужила предпосылкой появления большой волны, которая бросилась на деревню, находившуюся на обратном берегу, и смыла ее вкупе с большей частью населения.

Время от времени считают, что вода вызывает оползень вследствие того, что в ее присутствии миниатюризируется трение пород. Но совсем разумеется, что это не так. У неких минералов, в том числе кварца, в сухом состоянии коэффициент трения ниже, чем в влажном. Не считая того, большая часть горных пород всегда довольно увлажнено и содержит тонкие водные пленки, которых полностью довольно, чтоб сыграть роль «смазки».

Вода вызывает оползневое движение по ряду других обстоятельств. Она может просачиваться в поровые места либо трещинкы в породах, создавая в их дополнительные нагрузки. Она провоцирует процессы внутреннего выветривания материала, что выражается как в растворении цементирующих компонент, так и в образовании глинистых минералов вследствие гидратации других силикатов. Эти причины могут содействовать появлению оползней. Но протекают надлежащие им процессы медлительно и, по-видимому, они не играют в данном деле решающей роли.

Сильный дождик и неожиданное намокание оказывают совсем другое воздействие: возрастает водонасыщенность грунтов и растет давление поровых вод. Это, возможно, и является главным фактором, вызывающим оползни. Завышенное давление поровых вод практически разъединяет зерна минералов и блоки пород, понижая сцепление, поверхностное натяжение и сопротивление трения. Если давление воды довольно высоко, может даже произойти разжижение неуплотненных осадков. Сильный дождик в течение суток может вызвать увеличение уровня вод и повышение порового давления, достаточные для того, чтоб оползень произошел даже в тех породах, которые в более сухих критериях полностью устойчивы. Конкретно это и послужило предпосылкой оползней в Гонконге и обрушений породы в Гольдау, равнине Гро-Вентр и на полуострове Камидзима.

Увеличение давления воды было предпосылкой оползня и на горе Мам-Top, находящейся в самом сердечко Скалистого края в Великобритании. Посреди местного населения эта гора известна под заглавием Шиве-ринг-Маунтин («дрожащая гора»). Это заглавие она получила благодаря тому, что вниз по ее восточному склону в сторону Хопдейла повсевременно движется оползень. За тыщи лет оползневая масса продвинулась приблизительно на 500 м, в текущее время она медлительно ползет со скоростью от нескольких см до 0,3 м в год. К огорчению, этот оползень два раза пересекается дорогой, построенной в 1802 г. и являющей броский пример того, где не следует строить дороги. Но у инженеров есть красивое оправдание: дорогу больше негде было прокладывать и потому приходится мириться с тем, что оползание повсевременно разрушает дорожное покрытие и нужно проводить непрерывные ремонтные работы.

Зимой 1977 г. до конца февраля на верхушке Мам-Top лежал мощнейший снежный покров. Потом прошел сильный дождик, и снег стремительно растаял. Вода ослабила всю оползневую массу, которая, как и следовало ждать, начала двигаться, при этом никак не медлительно. Разрывы и трещинкы разверзались в дорожном полотне, целые участки дороги проваливались, и на ее поверхности образовались ступени высотой до полметра. Через несколько недель оползание породы закончилось, но дорога была так разрушена, что движение по ней пришлось закрыть практически на год.

Увеличение давления воды, вызвавшее оползень, сначало появилось на верхушке Хопдейл, где каменноугольные песчаники и сланцы серии Мам-Top залегают практически горизонтально на сланцах Эдейл. Подстилающие сланцы и послужили водоупорным горизонтом, задержавшим воды, которые сочились вниз через песчаники. Оползневые явления, происходившие в 1977 г., оказали воздействие на уже оползшую массу, которая состояла из консистенции обломков песчаников и сланцев. Массы воды накапливались в этом обломочном материале, и скважины, пробуренные после оползня 1977 г., нашли артезианскую воду на глубине более 20 м.

Насыщенные водой рыхловатые образования и коренные породы обычно совсем не сложно обрушаются, и это следует учесть при строительстве в целом и проложении дорог а именно, чего не было изготовлено в этом случае. Естественно, дорогу в районе Мам-Тор можно перенести на участки, которые представляются на данный момент менее подверженными оползневым сдвигам, но это только временная мера. Для неизменного укрепления склона нужно проложить сеть глубочайших водотоков, которая предупредит предстоящее увеличение давления поровых вод.

Искусственный мелкие камешки может воспрепятствовать развитию оползня, а искусственное затопление может его вызвать. Примером тому является трагедия, которая произошла на реке Вайонт. Русло реки Вайонт, текущей в Итальянских Альпах к северу от Венеции, проходит по глубочайшему ущелью на деньке широкой ледниковой равнины. Пространное место при слиянии 2-ух рек — Вайонт и Пьяве — казалось безупречным местом для сооружения водохранилища, и в 1960 г. Адриатическое общество электрификации воздвигло тут плотину. Сводовая часть этой арочной плотины составляла всего 157 м, по собственной высоте — 253, м— плотина занимала 2-ое место в мире. К огорчению, геология участка, занятого водохранилищем, оказалась довольно сложной, хотя место для плотины было выбрано красивое.

Эта равнина протягивается вдоль синклинали в мезозойских известняках. С южной стороны водохранилища геологическая обстановка была более сложной. А1ощные известняки, слагающие склоны горы Маунт-Ток, круто падают в направлении оси синклинали, а потом выполаживаются и обнажаются в ущелье реки Вайонт. Посреди известняков нередко встречаются их тонкослоистые, с прослоями мергелей разности. На склоне Маунт-Ток эту массу породы задерживала сила трения с подстилающими наклонно залегающими пластами. Две группы трещинок, параллельных бортам широкой ледниковой равнины и врезанному послеледниковому ущелью, пересекались как раз под выпуклым перегибом склона вдоль южного берега водохранилища, что делало этот склон наименее устойчивым. Не считая того, было установлено, что в доисторическое время тут произошли два оползня — неподалеку от города Пинеда и близ Кассо. Таким макаром, геологическое строение местности принуждало позаботиться о мерах предосторожности. Потому до возведения плотины, также во время ее строительства велись непрерывные геологические исследования с целью оценки возможной угрозы появления оползней с горы Маунт-Ток.

Исследования склона Маунт-Ток, проведенные в 1957 и 1958 г., проявили, что тут вероятны камнепады, объем которых не будет превосходить 1 млн. м3. Особенной опасности такие оползни, естественно, не представляют. На последующий год в итоге сейсмических исследовательских работ было установлено, что под поверхностным слоем рыхловатого обломочного материала на глубине 20 м залегает жесткая порода. В 1960 г. при повторных исследовательских работах твердые породы были обнаружены только на глубине 50–70 м. Но тогда никто еще не подразумевал, что данный факт может разъясняться постепенным разрушением породы. Скважины, пробуренные в 1959 г., не повстречали в известняках плоскостей скольжения, и только с течением времени выяснилось, что скважины эти были просто недостаточно глубокими.

В 1960 г., когда началось наполнение водохранилища, инженеры установили контрольные реперы, дозволяющие регистрировать любые движения грунта. Скоро было зафиксировано неспешное латеральное оползание, но никто не придал ему особенного значения. В это время было увидено, что бугор Пиннаколо, расположенный у подножья склона Маунт-Ток и выступающий в ущелье реки Вайонт, медлительно наклоняется. Вращательное движение блоков известняка свидетельствовало о том, что этот бугор кое-чем подталкивается с юга. В октябре 1960 г. скорость движения всего склона возросла и в известняке развилась трещинка. Но после того как уровень воды в водохранилище понизился, движение закончилось. 4-ого ноября 1960 г. за 10 мин в водохранилище обвалился маленький оползень известняка объемом 900 000 м3, но он не был внезапным и потому особенной волнения тоже не вызвал. Более сильные подвижки, наблюдавшиеся в октябре, были объяснены трещиноватостью пород, нравом их залегания, сильным дождиком, также эффектом плавучести, вызванным подъемом уровня воды в водохранилище.

В октябре — ноябре 1960 г. весь склон горы Маунт-Ток раз в день передвигался в среднем на 4,3 см, это движение длилось в течение 10 суток. Было установлено, что перемещение приметно ускорялось, когда водохранилище оказывалось заполненным до более высочайшей отметки. Потому наполнение стали проводить шагами и под неизменным контролем, и в следующие два года эта связь подтвердилась. К сентябрю 1963 г. общее перемещение склона Маунт-Ток, варьируя на разных участках, составило 4 м. Смещение вышло в главном как итог подвижек в те периоды, когда уровень воды в водохранилище достигал новых больших отметок. Вот что писал в собственном отчете один из инженеров: «Скорость движения обычно росла только в этом случае, когда в первый раз увлажнялись новые объемы породы. Предполагалось, что в конце концов эта масса достигнет равновесия либо же, в последнем случае, будет передвигаться так медлительно, что это не вызовет никаких суровых последствий». Это предположение было отчасти основано на изогнутой форме оползневого массива, судя по которой можно было заключить, что в какой-то момент оползневая масса стабилизируется на собственном относительно пологом основании. Но делать подобные выводы в то время, когда миллионы тонн породы нависали над водохранилищем, грозя каждую минутку сорваться и обвалиться на равнину, где жили тыщи людей, было большой ошибкой.

В июле 1963 г. отметка воды в водохранилище в первый раз превысила 690 м над уровнем моря, и склон Маунт-Ток начал двигаться резвее. К концу сентября он уже передвигался на 3 см в день. Хотя это движение было не настолько резвым, как в 1960 г., оно было тревожным симптомом. Потому уровень воды снова снизили до 690 м. При таком уровне волна высотой 20 м (очень вероятная при медлительно развивающемся оползне) не перехлестнула бы через плотину. Но когда уровень воды понизился, склон горы все еще продолжал двигаться. Он передвигался даже резвее, чем ранее. Первого октября животные, пасшиеся на склонах Маунт-Ток, вдруг забеспокоились и покинули район развития оползня. Они оказались более чувствительными к слабеньким сотрясениям грунта, чем человек. Контрольные наблюдения проявили, что 8 октября весь оползающий участок уже двигался как единая масса, наследующее утро скорость движения достигнула 20 см в день. В тот же денек прошел сильный дождик, и обитатели деревни, расположенной ниже плотины, встревожились. Но власти не приняли никаких мер, и население эвакуировано не было,

В 10 ч 41 мин вечера 9 октября 1963 г. раздался громоподобный треск и весь склон Маунт-Ток устремился вниз в виде большущего оползня. Около 350 млн. м3 породы с шумом проехалось вниз со скоростью 110 км/ч в сторону водохранилища, отчасти перенеслось через него и взметнулось на 120 м ввысь по обратному берегу. В одно мгновение дно водохранилища было покрыто слоем обломков мощностью около 400 м и уровень воды резко повысился. В восточной части водохранилища появилась волна высотой 50 м; она и нанесла значимый вред деревне Сан-Мартино. Но в районе, расположенном вниз по течению, положение было еще больше плачевным. Волна неслась, возвышаясь на 216 м над уровнем водохранилища; к счастью, она не задела деревни Кассо, но некие дома тут все таки были разрушены сильным порывом ветра.

Потом эта большущая волна перекатилась через плотину, которая, к чести ее проектировщиков, осталась в полной сохранности. Ни один из видевших эту волну в живых не остался, но по размерам участка земли, на котором была уничтожена вся растительность, можно представить, что через плотину промчалась стенка воды высотой более 150 м. По ущелью Вайонт пронеслось 40 млн. м3 воды, и практически через 2 мин после обрушения Маунт-Ток паводковая волна высотой 80 м достигнула равнины реки Пьяве, где раскинулся город Лонгароне. В одно мгновение он был смыт с лица Земли. Фактически все строения перевоплотился в груды обломков, все население погибло. Некие обитатели близлежащих деревень, услышав ужасный рев паводковой волны, устремились к возвышенным участкам, но их бег был очень неспешным по сопоставлению со скоростью ревущего потока. Волна разрушила также лежавшие на ее пути селения Пираго, Вильянова и Ривальта. Она неслась, как будто смерч. Через 15 мин волны уже не было, но равнина реки Пьяве являла стршное зрелище: она была покрыта камнями, осколками камешков и строений, посреди которых, как на поле брани, лежали трупы 2117 человек.

Плотина на реке Вайонт стала практически никчемной. Оползневая масса наполовину заполнила водохранилище. Почему же на горе Маунт-Ток произошел таковой сильный оползень, и можно ли было его предсказать? Элементы залегания пород, присутствие прослоев мергеля в известняках, врезание ущелья Вайонт и наличие зон трещиноватости — все это указывало на возможность оползания. Все же предполагалось, что этот процесс будет неспешным, а обрушение материала у подошвы оползневого склона даже усилит с течением времени его устойчивость. Осадки никаким образом не оказывали влияние на зарегистрированные подвижки и не были предпосылкой оползня. Сильный дождик, прошедший в денек катастрофы, только прирастил вес неуравновешенной массы породы. Наполнение водохранилища и сопровождавшие его увеличения давления по-ровых вод, непременно, содействовали неспешному оползанию, которое длилось в течение 2-ух лет, но они не могли иметь никакого дела к неожиданному обрушению, происшедшему 9 октября 1963 г. Уровень воды в водохранилище также не оказывал существенного воздействия на высшую часть оползневого массива.

Механизм неожиданного движения может быть объяснен 2-мя причинами. После оползня было увидено, что основная плоскость скольжения сечет слоистость; другими словами, вышло срезание толщи пород, а не просто соскальзывание вдоль плоскостей наслоения. Не считая того, регистрация подвижек, проведенная в одной из буровых скважин до октябрьского оползня, показала, что породы в приповерхностной зоне двигались резвее, чем на глубине. Это может свидетельствовать о наличии разлома, который активировался, после того как в неравномерно перемещающихся породах накопился припас энергии, достаточный для моментального обрушения оползневого массива. При оползании склона, непременно, сыграло свою роль и изменение уровня грунтовых вод, которое было следствием инженерных работ при строительстве водохранилища. Но оно было только второстепенным фактором в этом чертовском оползне, который, возможно, все равно был неминуемым и ожидал только собственного часа. Если все это так, то нужно мыслить, что водохранилище Вайонт просто нельзя было располагать на той площади, где его выстроили.

Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Добавить комментарий
SQL - 48 | 0,232 сек. | 12.73 МБ