Что такое оползни почвы

Оползень

Сведения об оползнях и обвалах, как и о прочих стихиях, дошли до нас из глубины веков. Исследователи полагают, что самой крупной в мире по объему и количеству оползневого материала была катастрофа на заре нашей эры на юге Ирана, в долине реки Саидмаррех. Именно тогда оползневая масса в 50 млрд т и объемом свыше 20 км 3 обрушилась вниз с высоты 900 м горы Кабир-Бух, преодолела 8-километровую долину реки и, перевалив хребет высотой 450 м, остановилась лишь в 17 км от места схода. В районе перекрытой оползнем реки образовалось озеро глубиной 180 м и длиной 65 км.

Масштабы трагедии при оползнях напрямую зависят от заселенности и застроенности территории, подверженной их сходу. Наиболее катастрофическим из когда-либо зарегистрированных в истории стал оползень, случившийся на обжитых лессовых террасах в китайской провинции Ганьсу в 1920 г., забравший жизни свыше 200 тыс. человек.

Лесс — довольно пористая, но вместе с тем достаточно прочная осадочная горная порода.

В силу этого в лессовых областях могут образовываться каньоны и долины с достаточно крутыми склонами. Когда же мощнейшее землетрясение 16 декабря нарушило связность лессов, склоны потеряли устойчивость. Многие тысячи кубических метров лесса засыпали долины, погребя под собой целые города и селения. Только от холода после этой трагедии умерло свыше 20 тыс. человек, лишившихся крыши над головой.

Причины и природа оползней

Оползни — довольно обычное явление в местах, где активно идут процессы эрозии склонов. Они случаются, когда массы породы, слагающие горные склоны, теряют опору и стабильность. Такое происходит в результате подмыва водой, сейсмических воздействий, ослабления прочности пород вследствие выветривания, а также переувлажнения подземными водами или осадками. Чревата оползнями и непродуманная хозяйственная деятельность человека, к примеру строительство, проводимое без учета геологических условий. Значительную оползневую опасность таят в себе и отвалы пород вблизи карьеров и шахт.

Мощные оползни случаются, как правило, в результате проявления нескольких факторов одновременно. К примеру, на склонах при чередовании водоупорных глинистых и водоносных (водопроницаемых) песчано-гравийных пород. Особенно если такие пласты пересечены трещинами, направленными вдоль склона.

Виды смещений при оползнях

Смещения при оползнях по скорости бывают медленными, средними и быстрыми.

Самые медленные (такие оползни нередко называют крипами) можно заметить лишь по искривленным стволам растущих на склоне деревьев, изгибу или смятию поверхностных пластов, наклону заборов или элементов строений. За год они «проползают» всего лишь несколько сантиметров.

Смещения, проходящие несколько метров в сутки (или даже часы), относятся к оползням средней скорости. Но и такие оползни не настолько опасны, как быстрые, приобретающие форму обвала или камнепада, когда скорость перемещения породы может достигать 100 м/с. Почва может годами прочно держаться на склоне, но достаточно незначительного подземного толчка, чтобы она обрушилась вниз.

Один из трагических обвалов произошел в Сунженском районе Ингушетии 27 сентября 1995 г., когда в 6 км от села Алкун обрушилась масса породы длиной 130-150 м, шириной 6-10 м и толщиной 40-50 м. Погибло 16 человек, в том числе маленький ребенок.

К быстрым (стремительным) относят и оползни-потоки, которые возникают при смешении твердого материала с водой. Оползни-потоки могут быть как грязевыми (сюда относят и вулканические), так и каменными.

Кроме того, к быстрым смещениям нередко также причисляют снежные либо снежнокаменные лавины, о которых мы говорили выше.

Следует отметить, что оползни редко случаются на склонах крутизной менее 10-12°. Даже при уклоне 15° оползни возникают лишь при достаточно благоприятных для них гидрогеологических условиях.

Различают оползни и по глубине залегания поверхности скольжения:

поверхностные — не глубже 1 м;
мелкие — до 5 м;
глубокие — до 20 м;
очень глубокие — глубже 20 м.

Размеры оползней могут довольно серьезно различаться. Временами случаются огромные оползни, когда в процесс вовлекаются сотни тысяч кубометров породы. Но бывают и малые — всего в несколько десятков кубометров.

Одним из крупнейших в истории считается вызванный 9-балльным землетрясением оползень, который обрушился 6 (18) февраля 1911 г. на Памире. Тогда огромной массой рыхлых пород объемом 2,5 км 3 завалило кишлак Усой со всеми его 54 жителями. Оползень перегородил также долину реки Мургаб, образовав подпрудное озеро, которое затопило кишлак Сарез. Высота этой естественной плотины, получившей название Усойский завал, составила свыше 567 м. Нынче озеро, названное Сарезским, раскинулось более чем на 50 км в длину. Его глубина достигает 500 м, а объем уже превысил 16 км 3 .

Но и это еще не все. В 1967 г. на правом берегу Сарезского озера был обнаружен оползнеопасный участок с объемом рыхлых отложений 1,25 км 3 . Любое землетрясение обрушит его, создав водяной вал. Последний, в свою очередь, перехлестнет через завал и образует гигантский селевой поток, а также, вероятнее всего, размоет сам завал. Последствия этого нетрудно представить: произойдет слив озера в виде колоссальных длительных селевых потоков. В итоге будут затоплены территории до самых низовий Амударьи. В зоне бедствия окажутся территории Таджикистана, Афганистана, Узбекистана и Туркменистана. Под угрозой окажутся жизни 6 млн человек!

Рекордная волна полукилометровой высоты, вызванная оползнем

Мощный оползень, стремительно сошедший в маленькой бухте на Аляске в 1958 г., произвел грандиозный эффект. Возникшая колоссальная волна полукилометровой (!) высоты захлестнула противоположный берег, начисто смыв с него весь лесной покров. Стоявшие в бухте суда буквально вышвырнуло на берег.

Подводные оползни

Подводные оползни долгое время оставались неизученными. Ведь дают о себе знать лишь их последствия — гигантские волны, достигающие подчас размеров цунами. Образуются они при срыве громадных масс осадочных пород у края шельфа.

К примеру, объем оползня Стурегга, который причисляют к одной из крупнейших катастроф в истории человечества, превысил 3,6 тыс. км 3 . Оползень случился под водой у границы континентального шельфа нынешней Норвегии, от которой примерно в 6100 г. до н. э. откололся и сполз в воду массив размером с современную Исландию. Он захватил около 290 км побережья в длину и стал причиной гигантского цунами в северной части Атлантического океана.

Объем этого оползня более чем в 300 раз превысил годовую поставку в Мировой океан осадочных пород всеми реками планеты, а дальность его оседания достигла 500 км. Следы последовавшего за ним цунами ученые недавно обнаружили в Шотландии на расстоянии 80 км от побережья. Существует также предположение, что это цунами превратило Британию в остров, смыв участок суши, соединявший территории современных Дании, Великобритании и Нидерландов.

Неукротимое коварство

Многообразие вредных и опасных последствий оползней трудно даже представить.

При всей своей медлительности оползни могут рушить жилища и ставить на грань выживания целые населенные пункты. Они губят сельскохозяйственные угодья, создают серьезную опасность при добыче полезных ископаемых и эксплуатации карьеров. Оползни повреждают трубопроводы и коммуникации, разрушают туннели, угрожают плотинам. Они могут вызывать наводнения, а также огромные губительные волны в заливах и озерах. Даже небольшие подводные оползни, о существовании которых многие из нас и не подозревают, умудряются навредить человеку — они рвут телеграфные кабели. Что уж говорить о стремительных обвалах и камнепадах, которые подстерегают человека в горах, или о крупных подводных оползнях, являющихся причиной образования гигантских цунами!

Люди стараются бороться с вредоносными проявлениями оползней и зачастую — небезуспешно. Хотя и обходится это недешево, но все же лучше защититься, чем стоять перед лицом надвигающейся опасности.

Источник

Оползень

Когда со склона несется огромная масса горных пород, спасение возможно только по счастливой случайности. Оползень – смесь из грунта, речных, ливневых или растаявших ледниковых вод – двигаясь с невероятной скоростью, сметает все на своем пути. Жители горных районов хорошо знакомы с природным явлением, часто не понаслышке, стараются создавать оградительные и укрепляющие сооружения для предупреждения катастрофы.

Что такое оползень?

Оползень – это отошедшая от склона, взрыхленная и увлажненная природными водами осадочная порода, сползающая вниз под влиянием силы тяжести. Во время спуска грунтовая масса не распадается, остается единым целым. Она может быть как плотной, так и жидкой.

Скорость схождения оползней неодинакова. Внимание к себе приковывают стремительно спускающиеся с горных склонов потоки, но немногим известно, что в отдельных случаях процесс спуска породы настолько медленный (0,1 – 0,05 м в год), что может занимать несколько лет. Однако медленные оползни – редкость. Обычно отделившийся кусок породы несется на сумасшедшей скорости (до 3 м/с). Если специальные службы не успевают эвакуировать население, проживающее в зоне поражения, то человеческих жертв не избежать.

Классификация оползней

Существует несколько классификаций в зависимости от основных характеристик оползней: обширности, крутизне схода, толщине, особенностям деформирования, положению линии смещения.

По обширности, то есть по объему захваченных грунтовых масс, оползни делятся на:

малые (до 10 тысяч куб. м);
средние (10 – 100 тысяч);
крупные (100 тысяч – 1 млн.);
сверхкрупные (более 1 млн. куб. м).

По крутизне схода потока выделяют:

пологие оползни – до 5° (обычно наблюдаются под водой);
средние – от 5 до 15°;
крутые – от 15 до 45°.

Классификация оползней по толщине определяется глубиной нахождения линии скольжения от поверхности движущейся породы. Выделяют:

поверхностные (также называются сплавы) – глубина до 1 м;
мелкие – до 5 м;
глубокие – до 20 м;
сверхглубокие – глубина превышает 20 м.

В зависимости от схемы деформации существуют оползневые процессы:

Сжатия. Верхние пласты вертикально давят на нижние. Нижние грунтовые массы прогибаются, в итоге на поверхности формируется трещина растяжения. От трещины отходит оползневый пласт, движется практически полого.
Сдвига. Верхний пласт, характеризующийся пластичностью, скользит вниз по наклонной основе.
Разжижения. Склоновые пласты становятся неустойчивыми из-за воздействия грунтовых вод. Разжиженная грунтовая масса ползет вниз, скорость сползания определяется крутизной склона, интенсивностью воздействия подземных вод и осадков.
Растяжения. Часть пласта отделяется от отвесного массива, обваливается.

Геолог Саваренский выделил три вида оползневых процессов по положению линии смещения и строению смещающейся массы:

Асеквентные. Образуются в породах однородной структуры (глинах, суглинках, супесях). Линия смещения вогнутая. Грунтовая масса сходит по склону цельным куском, формируя в рельефе основной и внутренний уступы.
Консеквентные. Образуются в неоднородных, покрытых трещинами породах. Линия скольжения определяется рельефными особенностями склона. Породы сползают кусками или в виде жидкой массы.
Инсеквентные. Образуются в неоднородных породах слоистой структуры, залегающих поперек склона. Линия скольжения пересекает разноструктурные горизонты.

Причины возникновения оползней

Факторов, способствующих образованию оползней, немало. Просто так большой пласт почвы не сходит, для этого должны сложиться определенные условия. Причины могут быть внутренними и внешними:

Размытие пород водой. Влажный почвенный горизонт более тяжелый и неустойчивый. Он смещается под влиянием собственной массы. Чаще всего явление отмечается в старых горах, где склоновая поверхность покрыта толстым слоем рыхлых осадочных пород.
Подмывание берега движущейся речной водой.
Смещение водоносного пласта относительно водоупорного под действием грунтовых вод.
Землетрясения.
Изменение морского или океанического рельефа под воздействием течений и происходящих в воде процессов. Донные грунтовые сдвиги самые мощные и обширные, нередко провоцируют цунами.
Длительная нагрузка на породы в конкретном месте. Обрушение грунтовой массы нередко отмечается в местах активного строительства, проложенных в гористой или холмистой местности автомагистралей и туристических троп. Особенно часто заваливает дороги, по которым ежедневно двигаются тяжелогрузные автомобили. При строительных работах основная причина схождения пород – забивание свай в землю, поскольку в подземных слоях создается ударная волна, как при землетрясении.
Активная хозяйственная деятельность. Добыча полезных ископаемых взрывным методом часто приводит к сдвиганию и обрушению пород в горной местности. Оползневые процессы нередки и в районах массовой вырубки лесов, поскольку древесные корни, проникая глубоко в землю, скрепляют грунтовые слои, а без корневого скрепления склоны становятся неустойчивыми.

Последствия оползней

Опасны те оползни, что сходят в населенной местности. Даже незначительное обрушение породы смертельно для оказавшегося на пути человека. Человек, засыпанный землей, через пару минут погибает от недостатка воздуха и давления на тело.

Но ситуация гораздо печальнее, если сошел оползень крупного размера. Для поражающих факторов оползней характерна масштабность. Под огромной массой земли погребаются здания, автомобили, сельскохозяйственные угодья, промышленные и инфраструктурные объекты. Если эвакуация запоздала, жертвы исчисляются десятками, даже сотнями.

Чтобы последствия оползней оказались минимальными, в населенных районах должны ответственно работать специальные службы: обследовать склоны, прилегающие к жилым и промышленным постройкам, транспортным путям, фиксировать даже незначительные сдвиги пород.

Оползни считают не самым страшным и разрушительным явлением. Но, несмотря на относительно небольшое количество человеческих жертв, материальный ущерб выходит значительный. От коварного природного явления можно оградиться, принимая определенные меры предосторожности: сооружая укрепления, высаживая на склонах древесную растительность.

Источник