Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.
Предоплата всего
Подписываем
РЕФЕРАТ
Оползни. Особенности действий человека в условиях оползня.
ОГЛАВЛЕНИЕ
Введение…………………………………………………………………………...4
Глава 1 …………………………………………………………………………….5
Глава 2 …………………………………………………………………………….6
Глава 3 …………………………………………………………………………...16
Заключение ………………………………………………………………………19
Список литературы ……………………………………………………………...21
Введение
Ежегодно в разных регионах мира происходят различные стихийные бедствия.
Каждому из них присущи свои особенности, характер поражений, объем и масштабы разрушений, величина бедствий и человеческих жертв. Каждая по-своему накладывает отпечаток на окружающую среду.
Среди прочих стихийных бедствий присутствует оползень. Оползень — сползание и отрыв масс горных пород вниз по склону под действием силы тяжести.
Оползни возникают на склонах долин или речных берегов, в горах, на берегах морей. Наиболее часто оползни возникают на склонах, сложенных чередующимися водоупорными и водоносными породами. Оползни могут нести за собой разные разрушения, как сильные, так и слабые
Причиной образования оползней является нарушение равновесия между сдвигающей силой тяжести и удерживающими силами. Оно вызывается:
В плане оползень имеет форму полукольца, образуя понижение в середине.
Оползни вредят сельскохозяйственным угодьям, предприятиям, населённым пунктам. Для борьбы с оползнями применяются берегоукрепительные сооружения, насаждение растительности.
Глава 1
Сведения об оползнях известны с древнейших времен. Полагают, что самым крупным в мире по количеству оползневого материала (масса 50 млрд. т, объем ок. 20 км3 ) был оползень, произошедший в начале н. э. в долине реки Саидмаррех на юге Ирана. Оползневая масса обрушилась с высоты 900 м (гора Кабир-Бух), пересекла долину реки шириной 8 км, перевалила через хребет высотой 450 м и остановилась в 17 км от места возникновения. При этом за счет перекрытия реки образовалось озеро длиной 65 км и глубиной 180 м. В русских летописях сохранились упоминания о грандиозных оползнях на берегах рек, например, о катастрофическом оползне в начале 15 в. в районе Нижнего Новгорода. Масштабы катастрофы при оползнях зависят от степени застроенности и заселенности территории, подверженной оползням. Наиболее разрушительными из когда-либо зарегистрированных были оползни, произошедшие в 1920 в Китае в провинции Ганьсу на обжитых лессовых террасах, что привело к гибели 100 тыс. человек. В Перу в 1970 в результате землетрясения с горы Невадос-Уаскаран сорвались со скоростью 240 км/час вниз по долине огромные массы горных пород и льда, частично разрушив г. Ранрахирка, и пронеслись через г. Юнгай, в результате чего погибли 25 тыс. человек.
Каждый год крымская гидрогеологическая партия регистрирует 5-6 новых случаев оползней. Геологи уверены - опасным природным явлениям на полуострове активно помогает человек. Самым ярким примером называют строительство в 60-е горных дорог в Крыму. По оценкам экспертов, это привело к появлению почти ста искусственных оползней.
Во времена СССР выделялось финансирование на закрепление оползневых участков, но сегодня кроме работ по укреплению дорог ничего не делается. При этом оползни есть на территории заповедника, на частных территориях и возле моря. Последние потихоньку «съедают» береговую полосу.
Оползни на территории РФ имеют место в горных районах Северного Кавказа, Урала, Восточной Сибири, Приморья, о. Сахалин, Курильских островов, Кольского полуострова, а также на берегах крупных рек.
На Южном берегу Крыма в 5 апреля 2006 года начались горные сели. Что привело к активизации самого крупного крымского оползеня "Черный Бугор". Он считается самым активным южнобережным оползнем. Почти 50 лет о нем не вспоминали. Однако 5 апреля сотни тысяч тонн горной породы начали перемещаться вниз по склонам. Вода, скопившаяся в почве за зиму, размыла породу.
За 3 километра от Черного бугра ожил ещё один оползень - из грандиозной Кучу-Койской системы. Её зафиксировали ещё 2 века назад. Тогда последствия оползня были разрушительными.
Глава 2
Оползни - скользящее смещение масс горных пород вниз по склону под влиянием силы тяжести. Оползни возникают в каком-либо участке склона или откоса вследствие нарушения равновесия пород, вызванного: увеличением крутизны склона в результате подмыва водой; ослаблением прочности пород при выветривании или переувлажнении осадками и подземными водами; воздействием сейсмических толчков, также причиной возникновения оползней в значительной степени является деятельность человека (антропогенный фактор). Такими действиями, создающими опасность развития оползней, являются: вырубка лесов и кустарников на склонах. Причем вырубка может быть намного дальше и выше места будущего оползня, но вода не будет задерживаться растениями вверху и переувлажнение грунтов происходит далеко внизу; производство взрывных работ, которые способствуют развитию трещин в породах, а также являются, по сути, локальным землетрясением; распахивание склонов, чрезмерный полив садов и огородов на склонах; разрушение склонов котлованами, траншеями, дорожными выемками, подрезающими склоны; закупоривание, засорение, заваливание мест выхода подземных вод; строительство жилья и промышленных объектов на склонах, что ведет и к разрушениям склонов, увеличению силы тяжести, направленной вниз по склону. Наиболее часто оползни возникают на склонах, сложенных чередующимися водоупорными (глинистыми) и водоносными породами (например, песчано-гравийными, трещиноватыми известняковыми). Развитию оползня способствует такое залегание, когда слои расположены с наклоном в сторону склона или в этом же направлении пересечены трещинами. В сильно увлажнённых глинистых породах оползни приобретает форму потока. В плане оползни часто имеет форму полукольца, образуя понижение в склоне, называется оползневым цирком.
Нужно хорошо знать, что оползни могут сходить со всех склонов, начиная с крутизны 19 градусов, а на глинистых грунтах - при крутизне склона 5-7 градусов. В зависимости от крутизны и характера грунта оползень может развиваться мгновенно. Если скорость больше метра в секунду, то это почти обвал, обрушение породы, которое опаснее, чем медленно скользящий оползень. Скорости больше одного метра в минуту также являются катастрофическими, поскольку за короткое время почти невозможно организовать спасение людей, имущества и животных. Скорость движения оползней больше метра в сутки считается быстрой, а менее метра в месяц - медленной. Дело в том, что даже при движении оползня со скоростью 1 метр в сутки спасти из имущества удается порой лишь легкие вещи, которые можно вынести из строений. Судьба самих строений определяется только после полной остановки оползня. Люди не всегда могут в считанные часы остановить движение десятков тысяч тонн грунта, чтобы предотвратить разрушения зданий. Поэтому скорость более 1-1,5 метров в сутки считается быстрой.
Таблица 1.1.1 "Скорости движения оползней"
|
Скорость движения |
Оценка движения |
|
3 м/с |
Исключительно быстрое |
|
0,3 м/мин |
Очень быстрое |
|
1,5 м/сутки |
Быстрое |
|
1,5 м/месяц |
Умеренное |
|
1,5 м/год |
Очень медленное |
|
0,06 м/год |
Исключительно медленное |
Классификация оползней
Основным поражающим фактором оползней являются тяжелые массы грунта, засыпающие или разрушающие все на своем пути. Поэтому главный показатель оценки оползня - это его объем, измеряемый кубометрами.
Таблица 1.2.1 классификация оползней по объёму пород
|
Вид оползня |
Объём породы |
|
Малый оползни |
До 10 тыс.м3 |
|
Средний |
От 10 до 100 тыс м3 |
|
Крупный оползень |
От 100 до 1000 тыс м3 |
|
Очень крупный оползень |
Свыше миллиона м3 |
Масштаб оползней характеризуется вовлеченной в процесс площадью: очень мелкие - до 5 га, мелкие - 5-50 га, средние - 50-100 га, крупные - 100-200 га, очень крупные - 200-400 га, грандиозные - 400 га и более. Среди оползневых явлений можно определить следующие виды: Оползание блоков породы (блоковые или структурные); Оползание чехла рыхлых отложений (единовременное и быстрое) по поверхности скальной или мёрзлой – оползни-сплывы; Оползание мелких блоков – оплывание, охватывающее весь склон или его значительную часть; Отседание склонов, смещение блоков скальных или полускальных пород. В соответствии с этим, можно рассматривать оползневые склоны, склоны оползания чехла рыхлых отложений (склоны оползней-сплывов), оплывные склоны и склоны отседания. Структурные оползни разделяются по разным признакам. А.П.Павлов ещё в прошлом столетии разделял оползни на детрузивные и деляпсивные. Первые оползни «толкают» перед своим нижним концом пластичные горные породы, деформируя их. Вторые свободно соскальзывают к урезу реки, моря, озера. По отношению к структуре горных пород, слагающих склоны, оползни делятся на следующие виды: асеквентные, развитые в однородных породах; консеквентные, происходящие по плоскостям напластования пород или же по плоскостям разломов; инсеквентные, для которых характерно пересечение плоскостями оползания поверхностей напластования или плоскостей разломов. Оползни могут происходить на одном высотном ярусе – одноярусные или на нескольких – многоярусные. Многоярусные оползни наблюдаются в горах и реже на равнинах, главным образом там, где высота склонов достигает 100 – 200 метров. По времени, в течение которого происходит процесс оползания, выделяются оползни одновременные, периодические и постоянные. По скорости смещения все склоновые процессы можно подразделить на три категории: медленные, смещения со средней скоростью и быстрые. Медленные смещения. Медленные смещения не являются катастрофическими. Их называют волочениями, ползучими смещениями рыхлых отложений, а также скольжением и соскальзыванием. Солифлюкция и гелифлюкция – виды таких медленных смещений. В настоящее время для образования смещений, вызванных переменным замерзанием и оттаиванием, рекомендуется использовать термин «гелифлюкция». Солифлюкция – это движение массы грунта, обладающего вязко-текучей консистенцией, т.е. способностью растекаться толстым слоем. Опасность этих медленных смещений заключается в том, что они могут постепенно перейти в смещение быстрое, а затем и катастрофическое. Многие крупные оползни начинались оползанием рыхлого материала или медленным скольжением блоков горных пород.
Методы борьбы с оползнями
Методы борьбы с оползнями устанавливают на основе тщательного изучения природных физико-геологических условий, уяснения основных причин неустойчивости и аналитических расчетов предельного равновесия рассматриваемых массивов грунта. В практике в качестве основных противооползневых мероприятий применяются:
Такие мероприятия осуществляются:
С помощью вертикальной планировки и производства земляных работ выполняется уположивание откосов и создание контрбанкетов. Уполаживание откосов преследует цель уменьшения крутизны оползневого склона, обеспечивающей его устойчивость. Уполаживание склона целесообразно как профилактическое мероприятие при наличии неактивизировавшегося оползня. Кроме того, целесообразность уполаживания склона определяется объемом земляных работ и характером грунтов (Рис.1.3.1).
Таким образом, благодаря контрбанкету увеличивается вес тела оползня в его нижней части и создается некоторый упор, противодействующий сползающей массе оползня.
Рис.1.3.1 Схемы вариантов, сдерживающих перемещение нижней части оползня
а, б— контрфорс из грунта; в — контрфорс с забивкой удерживающих оползень свай; г — контрфорс в виде железобетонных ящиков, заполненных песком или щебнем; 1 — упорная призма; 2 — тело оползня; 3 — поверхность скольжения; 4 — первоначальная поверхность склона; 5 — дренаж; 6 — лоток водоотвода; 7— сваи; 8 — железобетонный ящик
Дренирование подземных вод также является одним из основных мероприятий по борьбе с оползнями. Для этого применяются различные дренажные системы и типы дренажей, которые позволяют производить полный или частичный перехват грунтового потока.
Различают два вида дренажа оползневого склона: головной дренаж, перехватывающий грунтовый поток выше оползневого откоса и откосный дренаж, предназначенный для осушения тела самого оползня.
Наиболее существенным является дренаж, прокладываемый вдоль верхней бровки склона и перехватывающий подземные воды, предотвращая их выход на оползневой склон. Головной дренаж, решая задачу перехвата грунтового потока, предотвращает вынос частиц грунта из пластов оползневого откоса, осушает плоскость скольжения и обезвоживает массу оползня, что приводит к снижению фильтрационного давления, влияющего на устойчивость откоса.
В качестве головных дренажных систем применяются горизонтальные однолинейные или двухлинейные дренажи: трубчатые — при глубине водоносного слоя в 2—3 м; сплошные прорези (щели) — открытые глубиной 3— 4 м и закрытые — глубиной до 10—12 м (Рис.1.3.2) дренажные галереи, прокладываемые открытым способом и штольни, сооружаемые закрытым способом, в водоносном грунте или ниже его (Рис. 1.3.3.).
Механическое сопротивление движению оползня также осуществляется с помощью подпорных стенок или свайных рядов (см. рис. Рис. 1.3.1.,в, Рис. 1.3.4.).
Конструкции типа свай применяют, когда устройство упорных сооружений нецелесообразно по планировочным или другим соображениям. В практике применяются деревянные, бетонные и железобетонные, а иногда и металлические сваи. Число свай определяется по нагрузке на сваю расчетом на опрокидывание и срез. Во избежание сотрясений склона при забивке сваи предварительно пробуриваются отверстия для каждой сваи диаметром несколько меньше ее расчетного.
Сваи располагают в плане в шахматном порядке и заглубляют в несмещающийся грунт на глубину не менее 2 м.
Таким образом, все эти мероприятия дорогостоящи и трудоемки в исполнении, поэтому применяются на основе тщательного анализа причин, вызывающих развитие процесса сдвига, а выбор производят на основе технико-экономического сравнения вариантов.
Рис.1.3.2 Схема понижения уровня грунтовой воды на оползневом участке склона закрытой дреной:
1 — уровень грунтовых вод до строительства дренажа; 2 — дрена; 3 — кривая депрессии; 4 — обратная засыпка траншеи с уплотнением
Рис. 1.3.3.Схемы перехвата грунтовых вод (осушение откоса)
а — штольня с вертикальными дренами; б — штольня с забивными фильтрами; 1 — тело оползня; 2— водоносные пласты; 3— коренная порода; 4— штольня; 5— дренажный колодец; 6— забивной фильтр; 7— уровень грунтовых вод; 8— кривая депрессии
Рис. 1.3.4.Схемы свайных рядов, используемых для удержания оползня
а — свайное поле; б — подпорная стена на сваях; 1 — коренная порода; 2 плоскость скольжения; 3 сваи; 4 поверхность естественного рельефа; 5 — фильтрационная засыпка; 6— подпорная стена; 7— водовыпуск
Глава 3
Меры защиты при оползнях
Население, проживающее в оползнеопасных зонах, должно знать очаги, возможные направления и характеристику этого опасного явления. На основе данных прогноза до жителей заблаговременно доводится информация об опасности и мероприятиях относительно выявленных оползневых очагов и возможных зон их действия, а также о порядке подачи сигналов об угрозе возникновения этого опасного явления. Также ранее информирование людей снижает воздействие стрессов и паники, которые могут возникнуть впоследствии при передаче экстренной информации о непосредственной угрозе оползня.
Население опасных районов обязано также проводить мероприятия по укреплению домов и территорий, на которых они построены, а также участвовать в работах по возведению защитных гидротехнических и др. инженерных сооружений. Оповещение населения проводится с помощью сирен, радио, телевидения, а также местных систем оповещения.
При угрозе оползня и при наличии времени организуется заблаговременная эвакуация населения, сельскохозяйственных животных и имущества в безопасные районы. Ценное имущество, которое нельзя взять с собой, следует укрыть от воздействия влаги и грязи. Двери и окна, вентиляционные и др. отверстия плотно закрываются. Электричество, газ, водопровод отключаются. Легковоспламеняющиеся, ядовитые и др. опасные вещества удаляются из дома и при первой возможности захороняются в ямах или погребах. Во всем остальном граждане действуют в соответствии с порядком, установленным для организованной эвакуации.
При угрозе наступления стихийного бедствия, жители не заботясь об имуществе, производят экстренный самостоятельный выход в безопасное место. При этом об опасности должны предупреждаться соседи, все встречные на пути люди. Для экстренного выхода необходимо знать пути движения в ближайшие безопасные места (склоны гор, возвышенности, не предрасположенные к оползневому процессу).
В случае, когда люди, здания и другие сооружения оказываются на поверхности движущегося оползневого участка, следует, покинув помещение, передвигаться по возможности вверх, действуя по обстановке, остерегаться при торможении оползня скатывающихся с тыльной его части глыб, камней, обломков, конструкций, земляного вала, осыпей.
После окончания оползня людям, спешно покинувшим зону бедствия и переждавшим его в близлежащем безопасном месте, следует, убедившись в отсутствии повторной угрозы, вернуться в эту зону в целях розыска и оказания помощи пострадавшим.
При попадании непосредственно в зону схода не пытайтесь убежать от него. Скорость движения почвы может резко ускориться до нескольких метров в секунду. Максимально быстро уходите в сторону, перпендикулярно склону, по которому движется оползень. Чтобы проверить безопасность маршрута, возьмите крепкую палку и пробуйте все крупные камни, находящиеся у вас на пути, прежде чем поставить на них ногу. Если нет палки, попробуйте кидать мелкие камешки перед собой. Достаточно небольшого удара, чтобы вызвать движение каменных масс.
Если уйти от оползня не удается, и вас настигло движение грунта, старайтесь защитить от ударов лицо, голову прикрывайте руками. Избегайте крупных валунов и уходите от них в сторону, в мелкофракционном потоке вам будет легче выбраться наружу. Двигайтесь по ходу движения грунта и пытайтесь постоянно словно выныривать ближе к поверхности.
Если вы попали в завал, не паникуйте. Известны случаи, когда людей доставали из завалов через несколько суток после схождения оползня. Проверьте состояние конечностей, пошевелите пальцами рук и ног. Пока осыпь подвижна, попробуйте освободить небольшое пространство перед лицом.
Время от времени подавайте голосовые сигналы. При проведении спасательных операций каждый час устанавливаются минуты тишины, чтобы услышать есть ли еще люди в завалах. Старайтесь не уснуть.
Заключение
Особенно большое значение имеет анализ возможного инженерного воздействия на естественный ход процесса. Поэтому каждое условие и причину, определяющие ход процессов оползания, оплывания и отседания, необходимо анализировать в отдельности, имея в то же время в виду, что влияние каждого из них осуществляется в сложной комбинации.
В результате движения оползня возникают специфические формы рельефа. В пришовной части оползневой террасы (а их может быть несколько) может сохраняться пришовная ложбина, создающая наиболее благоприятные условия для постоянного смачивания поверхности смещения. В плане оползни часто имеют циркообразную форму. В верховьях оврагов, где почти всегда имеет место разгрузка подземных вод, постоянно наблюдаются циркообразные оползни – ендовины.
Для выявления оползневых склонов первостепенное значение имеет изучение морфологии склонов. Появление беспорядочной бугристости в основании склона, наличие трещин, террасовидных уступов, особенно с обратным уклоном, свежих стенок отрыва и других форм, явно чуждых обычному склону долины или берега озера, указывает на развитие оползневых явлений. Иногда на оползень указывают и бугристые нагромождения на дне долины. Бывают случаи, когда огромные, слабоподвижные оползневые блоки склонов глубоких и крутосклонных долин, смещаясь, мало-помалу сжимают узкую долину реки, едва не перегораживая её. Движение их восстанавливается лишь по мере среза нагромождений у основания оползня. Наиболее действенной защитой от оползней является их предупреждение. Идеальным было бы вообще избегать склоновых участков, однако в наших условиях это не возможно. Поэтому специалистами по инженерной геологии, механике грунтов и строительной технике были разработаны комплексные предупредительные мероприятия. Когда оползание уже началось, вести превентивные работы поздно. Чтобы избежать сползания, нельзя допускать: 1) перегрузку верхней части оползня; 2) подрезание основания (рекой, водохранилищем, инженерными мероприятиями); 3) дополнительное увлажнение всего косогора. Известно, что вода является главной причиной оползания. Поэтому первым этапом охранительных работ должно явиться собирание и отведение поверхностных вод. На оползнеопасном участке рекомендуется вычерпать воду из колодцев. Затем следует осушение с помощью подземного дренажа. Большое значение имеет и искусственное преобразование рельефа. В зоне отрыва уменьшают нагрузку на склон, ослабляя тем самым действие силы тяжести и повышая силы сцепления горных пород. Существует целый комплекс рекомендуемых технических операций, как то: анкерное крепление склонов, разрушение плоскостей скольжения, инъекция укрепляющих растворов, фиксация склонов с помощью свай и строительство опорных стенок. Важны и степень готовности, и быстрота действий: на более поздних этапах борьба с оползневыми процессами потребует значительно больших усилий.
Список литературы