Зміст.

1. Поняття процесу 3
2. Географічне положення або територіальна приуроченість 9
3. Умови і причини ЕГП 9
4. Методи інженерно-геологічних досліджень і методи прогнозу ЕГП 11
5. Заходи боротьби з ЕГП 15

1. Поняття процесу

Кам'яні осипи і обвали в горах утворюються в результаті руйнуванняскельних масивів і найчастіше в умовах суворого клімату. Кам'яні осипи
(куруми, кам'яні потоки, кам'яні ріки) - скупчення каміння на схилах,нерідко займають площу в кілька квадратних кілометрів і гектарів
(Коломенський Н.Б.). Вони повільно спускаються вниз, ускладнюючи будівництвояк на схилах, так і підніжжя. Кам'яні обвали представляють собоюобвалення зі схилів кам'яних мас (Коломенський Н.Б.). Вони різноманітні зарозмірами, складом, частоті, повторюваності. Обвали виникають як наприродних, так і штучних на схилах (в виїмках).

На ділянці розташування кожної осипи виділяються наступні характерніелементи (Рис. 1): області харчування, транспортування та відкладення осипи.

Рис.1.

Поздовжній розріз кам'яної осипи.

На малюнку зображено: а ) корінна порода б) осип переходить внизу в розсип

1) область харчування 2) область транспортування 3) область накопичення.

В області харчування зазвичай знаходяться руйнуються тріщинуваті кручі, відяких час від часу відокремлюються уламки різних розмірів. Чим крутішесхил і менш тріщинуватих масив, тим більші уламки. Від петрографічногоскладу породи, просторового співвідношення систем тріщин і площиннашарування залежить форма уламків. Граніти та інші масивні породидають кубовидний, матрацевідние брили з розмірами від декількох метрів додесятків сантиметрів. Ефузивних породах, сланці, мелкослоістие породи дають плітчатуюосип з розмірами уламків в десятки сантиметрів. Руйнуються кручірозташовуються найчастіше в вершині схилу, але нерідко й по всьому схилу.
Частими є випадки, коли в області харчування руйнуються не окремі скелі, авесь схил в цілому.

Спостерігаються такі форми руху осипи:

1. перекочування окремих уламків здійснюється на порівняно невеликі відстані - не більше декількох метрів, так як навіть рух уламків, що скачується з області харчування, швидко сповільнюється при досягненні ними поверхні осипи;

2. зісковзування групи уламків на площі в кілька квадратних метрів з швидким просуванням їх вниз по схилу на кілька метрів;

3. поступове ковзання вниз по схилу всієї маси осипи;

4. змішане (комбіноване), шарове рух;

5. швидке зісковзування масиву осипи (Осовий, іноді обвал).

У плані осипи мають одну з наступних форм: (Мал. 2)

1. вузька, злегка розширюється до низу «ріка» (потік, курум), що згинаються, гілкуються, що зливається з сусідніми. Вона спускається від окремого скелі, часто по жолобу. Ширина її від десятків до сотень метрів. У поперечному розрізі осип злегка опукла;

2. швидко розширюється донизу трикутник з сильно опуклій конічної поверхнею. Вершина приурочена зазвичай до жолоба на схилі; внизу сусідні осипи зливаються. Ширина і довжина конусів - десятки і сотні метрів;

3. широкий шлейф, рівномірно покриває рівний схил;

4. округле або неправильної форми пляма на схилі, що не має помітної області харчування.

Рис. 2.

Форма осипів в плані. а) вузька розширюється донизу «ріка» б) швидко розширюється донизу

«трикутник» в) широкий шлейф г) округле пляма д) вершина схилу е) підніжжя схилу

За своїм механічним складом і складанню осипи різноманітні,виділяються наступні основні типи:

1. Крупноглибовие осипи з вільними проміжками; розмір уламків від декількох метрів до десятків сантиметрів; величина скважність цих утворень досягає 30-40% (Рис. 3).

Рис. 3.

Кам'яна осип з великими кубовидний брилами

2. Крупноглибовие осипи з дрібнозернистим заповненням проміжків. У порівнянні з першим типом вони більш стійкі на схилах в сухому стані і менше - у вологому.

3. Плітчатие з вільними проміжками.

4. Плітчатие з мелкоземістим заповнювачем. Вплив ступеня їх зволоження таке ж, як і в другому типі.

5. Щебнистої-хрящові. Глинисті частинки в хрящової заповнювачі майже відсутні, що надає осипи відому стійкість.

6. Шаруваті. У підвішеному шарі вони мають мелкоземістий заповнювач, поблизу денної поверхні - вільні проміжки. Ця особливість їх складання обумовлює комбіновану пошарове форму руху. Цей тип осипів має найбільше поширення. У тих випадках, коли нижній горизонт таких осипів скутий вічною мерзлотою, він щільно скріплений з підстилаючої породою і на таких осипи спостерігається лише перекочування окремих уламків.

7. Скріплені ізвестковістим травертинів; відрізняються високим ступенем стійкості на схилах (наприклад, масандровскіе відкладення Південного берега Криму).

8. Розсіяні осипи. Брили не стикаються один з одним, вони залягають не тільки на голих схилах, але і на задернованних, де частково занурені в мелкоземістий делювій.

Механічний склад осипів нерівномірний не тільки у вертикальномурозрізі, але і за площею. Донизу схилу збільшується крупність уламків
(що пов'язано з більшою дальністю перекочування найбільш великих з них);в нижній і бічній частинах осипи в першу чергу починається накопиченнядрібнозему. Зауважимо, що заповнення осипи мілкоземі найбільше залежить відпетрографічного складу порід уламків, їх виветріваемості і крутизнисхилу.

Потужність осипів різноманітна. Вона залежить від їх положення в рельєфі, відкрутизни схилу і інших причин. Зазвичай на схилах вона становить кількаметрів і збільшується до підніжжя. Осипу, що накопичилися у підстав у виглядівеликих конусів, мають потужності до десятків метрів.

обвалами називають і обвалення декількох невеликих каменів з укосузалізничної виїмки, і гігантські природні катастрофи, що міняють ликоточуючих ділянок земної кори. Великі гірські обвали рідкісні, але сліди їхзберігаються довго.

Більш часто повторюються порівняно дрібні обвали, що відбуваються наприродних схилах і штучних укосах виїмок гірських залізничнихмагістралей СНД.

Джерелом матеріалу для обвалу можуть бути: тріщинуваті і виветрелиескелі, останці; породи, що складають порівняно рівні, але круті схили;кам'яні осипи, що залягають на надмірно крутих, а особливо опуклихсхилах; стародавні морени гірських льодовиків (валуннікі), відмиті від дрібнозему іщо опинилися в результаті розвитку схилу на надмірно крутих або опуклихйого ділянках.

Висоти, з яких падають обвали, різноманітні. На природних схилахвони складають зазвичай кілька десятків і навіть сотень метрів, наштучних укосах - 25-30 метрів.

Спостерігаються такі форми руху обвалів: рух порівняновеликий і компактної маси уламків, яка то ковзає по схилу, тоздійснює «стрибки», поступово втрачаючи свою компактність; стрибкоподібнепадіння окремих каменів, при якому величина стрибків та швидкість політдонизу, як правило, збільшується; пряме падіння уламків (спостерігаєтьсядуже рідко).

2. Географічне положення або територіальна приуроченість

Осипу відомі в СНД у всіх гірських районах. У Криму і Карпатах їхрозміри і заподіюється ними шкоду невеликі. У високогірних районах Кавказуосипи утрудняють будівництво та експлуатацію автодоріг, викликаютьруйнування виїмок і насипів, вимагають створення дорогих підпірнихстінок. Осипу ускладнюють промислове будівництво в ряді районів Кольськогопівострова і Північного Уралу. Гігантські за площею кам'яні осипи --перешкода для транспортного будівництва в багатьох районах Прибайкалля і
Забайкалля. Осипу широко поширені в Тянь-Шаню, Алтаї, Саянах, горах
Якутії і Примор'я.

Обвали утворюються практично у всіх гірських країнах, особливо ж частіі великі обвалення відбуваються в областях молодих тектонічних висхіднихрухів. Утворюються обвали на ділянках поширення будь-яких скельних, атакож найбільш міцних напівскельні порід. Лише легко тими, що розмокають породизазвичай не дають обвалів.

3. Умови і причини ЕГП

Для оцінки характеру осипи необхідний облік форми схилу. На рівнихсхилах напрямок руху уламків і форма осипи в плані залежать відхарактеру області харчування, а рухливість осипи - від загальної крутизни схилу;осип може накопичуватися безпосередньо на схилі. Опуклі схилисприяють накопиченню вгорі маси готових обрушитися уламків і їхшвидкому сковзанню; осип накопичується тільки у підніжжя.

На увігнутих схилах осип поповнюється постійно падаючими окремимиуламками, накопичується вона і на схилі і у його підніжжя.

Слід зазначити, що на схилах, ускладнених щаблями й западинами,осип може накопичуватися при загальній крутизну схилу на 5-7О більше, ніж привідсутності цих елементів мікрорельєфу.

Рухливість осипів досить нерівномірна в багаторічному і річному розрізі;найбільша рухливість відноситься до періодів дощів і сніготанення. Буваютьроки, коли активні осипи не здійснюють зрушень.

Переміщення осипів викликають сили тяжіння, відома крутизна схилів,висхідні тектонічні рухи і деякі інші причини.
Безпосередніми приводами до переміщення осипи або окремих її частин можутьбути: сильне зволоження підошви; поштовхи при падінні нових уламків;збільшення загальної ваги осипи за рахунок поповнення; пориви вітру; підрізуваннянижній частині осипи; поштовхи при землетрусах; струсу при будівельнихроботах або роботі механізмів.

Причини утворення обвалів на природних схилах очевидні - наявністьсили тяжіння і зруйнованих порід, велика крутизна схилу.

Безпосередніми приводами до виникнення обвалів на природнихсхилах і в виїмках можуть послужити:

1. поступове зникнення зчеплення між брилою і масивом породи в результаті вивітрювання, розтріскування породи, змочування глинистої прімазкі, наявної в тріщинах масивних порід;

2. розклинюється вплив коренів, льоду, дрібних падаючих обломочков;

3. сейсмічні поштовхи;

4. сильні пориви вітру;

5. поштовхи від падаючих уламків;

6. гідростатичний вплив води;

7. струс при будівельних роботах.

4. Методи інженерно-геологічних досліджень і методи прогнозу ЕГП

Освіта осипів і обвалів - природний процес формування схилівв горах, складених породами скельними. У сучасну епоху нам нерідкодоводиться спостерігати осипи, що виникли в порівняно віддалений час.
Встановлення їх віку має важливе практичне значення, дозволяючиоцінити ступінь стійкості осипи за тривалий термін. Найбільшобгрунтовані дані щодо цього отримують завдяки геоморфологічномуаналізу.

До числа наочно видимих ознак рухливості осипи відносятьсянаступні:

1. Наявність серед замшілих і виветрелих уламків більш свіжих брил.

2. Наявність скупчень брил у дерев з нагірної боку, а також наявність підім'ята осипом повалених дерев та кущів. (Рис. 4 .).

Рис. 4.

Кам'яна осип звалилася при своєму русі велике дерево.

3. Шаблеподібний форма дерев на осипи.

4. наявність на поверхні осипи розколин паралельних підошві.

5. Слабка ступінь залісненій або відсутність дерев на осипи.

Досить стійкі на схилі осипи, що не мають видимих областейхарчування. У цих випадках важливо оцінити термін, що минув з часу відкладенняосипи.

При вивченні району в цілому перед інженером-геологом ставляться наступніосновні завдання: відображення на карті контурів осипів із зазначеннямможливого напрямку їх руху; встановлення закономірностей упоширенні осипів у зв'язку з особливостями геологічних умовокремих ділянок, у тому числі виявлення взаємного розташування осипіврізних типів і різних стадій розвитку; збір загальних даних про сучаснустадії розвитку осипів в районі; з'ясування безпосередніх приводівзрушення осипів; збір даних про взаємодію осипів та інженернихспоруд; загальна характеристика способів боротьби з осипами, що застосовуються врайоні; визначення доцільності освоєння для будівництва тих абоінших ділянок, трас і т.п. і в разі необхідності вироблення програмиподальших досліджень осипів.

Основні методи роботи на даній стадії: комплексна інженерно -геологічна зйомка (масштабу 1:200000 і більше) на базі використанняаерофотоматеріалов; обстеження існуючих споруд та будівництв;опитування населення; збір даних по клімату, сейсмічності; неодноразовіповторні огляди окремих, найбільш характерних осипів; складанняПодолинний відомостей осипів по найбільш перспективним у відношеннібудівництва ділянках. Такі відомості дозволяють проводити статистичнуобробку даних і обгрунтувати вибір майданчиків і трас, найменш схильнихшкідливому впливу осипів.

Осипу повинні бути відображені на наступних картах: геологічної,четвертинних відкладень, геоморфологічної, фізико-геологічних процесівта інженерно-геологічної.

У тих випадках, коли місце розташування будівельного майданчика або траси вжевизначено, а поблизу неї є осипи, для проектування захиснихспоруд необхідно досліджувати: геологічна будова ділянки,стан корінних порід, утворення брил осипи і заповнювача;геоморфологію ділянки, крутість, мікрорельєф схилу; геологічний вікосипи, стадію її розвитку; механічний склад, додавання, потужність осипи;умови залягання осипи на схилі; ступінь рухливості осипи; причини іформи руху; взаємодія осипи з інженерними спорудами.

Ознаки можливого обвалу скелі, ділянки крутого схилу: зяянняпаралельних схилу тріщин і падіння дрібних уламків, розклинюєтьсятріщини; глухий шум, тріск, що виходить з масиву породи; просіданняповерхні крутого скельного схилу; відбуваються сейсмічні струсу.

Ознаки можливого обвалу осипи або окремого уламка: залягання осипиабо уламка вгорі опуклого крутого схилу, яка відбувається підрізування схилу;наявність в тілі осипи тріщин розриву; перехід дрібнозему в пластичне аботекуче стан; відбуваються сейсмічні струсу.

При вивченні обвалів виділяються дві стадії: а) виявлення обвалоопаснихділянок і ділянок, яким не загрожують обвали; б) дослідження окремихділянок майбутнього будівництва, а якщо потрібно, то й обвалоопаснихділянок.

На першій стадії проведення робіт перед геологом ставляться завдання:

1. Виявлення та картування необвалоопасних і обвалоопасних різною мірою і з різних причин ділянок, а також відповідних геолого-географічних закономірностей.

2. Встановлення можливих напрямків руху і очікуваних обсягів, швидкостей і дальності падіння обвалів, складання відомостей обвалоопасних ділянок.

3. Збір натурних та архівних даних, а також опитування населення про що відбувалися в районі обвали.

4. Аналіз випадків руйнівної дії обвалів на споруди в районі, заходів боротьби, оцінка можливих збитків.

5. Вироблення завдань подальших досліджень.

Основні види робіт на цій стадії: комплексна інженерно-геологічназйомка, в деяких випадках дослідне обвалення нестійких кам'яної маси;опитування.

На другій стадії робіт перед геологом ставляться наступні завдання:

1. Рельєф, мікрорельєф, і геологічна будова схилу, стан схилу.

2. Стан скель, ділянок або кам'яних скупчень, що загрожують обвалом

3. Оцінка можливого обсягу обвалу, напрямки і дальності падіння.

4. Оцінка причин і приводів обвалів.

5. Ознаки що мали місце обвалів, дальність падіння масиву і окремих каменів.

6. Обводнення схилу за рахунок підземних вод і стікають атмосферних вод.

5. Заходи боротьби з ЕГП

Заходи боротьби з осипами в кожному окремому випадку повинні бути наміченітаким чином, щоб кожній діючої причини, приводу переміщень булопротиставлено певний захисний захід. Тому класифікаціюосипів для будь-якого району слід будувати за тими ознаками, якіє основними при виборі захисних заходів. Також слід вибиратиградації всіх досліджуваних показників, що відносяться до осипами.

У сучасній будівельній практиці проти осипів застосовують наступнізахисні заходи:

1. Прибирання частини осипи, що розташовується вище споруди по схилу; застосовується при великій рухливості осипи, при?? собою значущості споруди з урахуванням технічної можливості.

2. Створення в нижній частині осипи контрфорс шляхом штучного переміщення туди частини матеріалу осипи, якщо осип підрізала внизу схилу.

3. Впорядкування поверхні осипи, прибирання найбільш нестійких брил, регулярна повторна прибирання тоді, коли загальний масив осипи малорухливий.

4. Осушення підошви осипи (перехоплення вод), що проводиться в першу чергу в тих випадках, коли є струмки або джерела, що стікають в осип.

5. Створення уловлюють стінок, берм, підпірних стінок. Спосіб придатний в основному для уловлювання окремих перекочується каменів.

6. Споруда захисних козирків над дорогами або дериваційних каналами. Можлива на порівняно крутих схилах для захисту від окремих перекочується уламків.

7. Спорудження кам'яних галерей або тунелів для доріг. Необхідно для пропуску осипів над дорогою, коли неможливо затримати повільне зісковзування масиву значною за товщиною осипи.