Оползень

Оползень — это опасное геологическое явление, представляющее собой смещение (скольжение) масс горных пород вниз по склону под действием силы тяжести. Оползни возникают при нарушении устойчивости склонов, вызванном природными или антропогенными факторами. Они относятся к категории экзогенных геологических процессов и могут приводить к значительным разрушениям, изменению рельефа и человеческим жертвам.

Классификация оползней

Оползни классифицируются по нескольким признакам: механизму движения, скорости, масштабу, возрасту и глубине залегания смещающихся пород.

По механизму движения

Выделяют следующие основные типы:

• Сдвиговые (собственно оползни): смещение происходит по одной или нескольким поверхностям скольжения, которые могут быть плоскими, вогнутыми или ступенчатыми. Порода смещается как единое целое или отдельными блоками.
• Течение (оплывины, солифлюкция): характерны для водонасыщенных пород, которые приобретают текучую консистенцию. Движение напоминает течение вязкой жидкости.
• Обвалы: быстрое отрывание и падение крупных блоков породы на крутых склонах.
• Осыпи: медленное перемещение мелких обломков породы вниз по склону.

По скорости движения

Классификация по скорости движения (по Д. Варнесу) включает:

• Чрезвычайно быстрые: скорость более 3 м/с (до десятков метров в секунду). Характерны для обвалов и некоторых типов оползней-потоков.
• Очень быстрые: скорость от 0,3 до 3 м/мин.
• Быстрые: скорость от 1,5 до 300 м/ч.
• Умеренные: скорость от 1,5 до 150 м/сут.
• Медленные: скорость от 1,5 до 150 м/мес.
• Очень медленные: скорость от 0,3 до 1,5 м/год.
• Чрезвычайно медленные: скорость менее 0,3 м/год. Такие оползни часто незаметны для глаза, но могут деформировать здания и дороги.

По масштабу

• Крупные: объём смещаемых пород превышает 1 млн м³.
• Средние: объём от 100 тыс. до 1 млн м³.
• Мелкие: объём менее 100 тыс. м³.

По глубине захвата

• Поверхностные: глубина до 1–2 м.
• Мелкие: глубина до 5 м.
• Средние: глубина до 20 м.
• Глубокие: глубина более 20 м.

Причины возникновения

Оползни возникают в результате сочетания природных и антропогенных факторов.

Природные факторы

• Геологические: наличие слабых, водонасыщенных или глинистых пород, наклонных слоёв, трещиноватости, тектонических разломов.
• Геоморфологические: крутизна склона (как правило, более 15–20°), его высота и форма.
• Гидрогеологические: повышение уровня грунтовых вод, обильные дожди, таяние снега, подмыв склона рекой или морем.
• Сейсмические: землетрясения силой более 5–6 баллов могут мгновенно спровоцировать оползни на склонах, находящихся в неустойчивом состоянии.
• Климатические: длительные дожди, быстрое таяние снега, чередование замерзания и оттаивания пород.

Антропогенные факторы

• Строительство: подрезка склонов при прокладке дорог, строительстве зданий, карьеров.
• Нарушение растительного покрова: вырубка лесов, уничтожение дернины, что снижает скрепляющую способность корней.
• Несанкционированная застройка: строительство на склонах без учёта геологических условий.
• Вибрация: работа тяжёлой техники, взрывные работы.
• Утечки воды: из водопроводов, канализации, оросительных систем, что приводит к переувлажнению грунта.

Строение оползня

В строении оползневого тела выделяют следующие элементы:

• Оползневой цирк (ниша отрыва): углубление в верхней части склона, образовавшееся после отрыва породы. Имеет форму амфитеатра.
• Поверхность скольжения: плоскость или зона, по которой происходит смещение породы.
• Оползневое тело: сместившаяся масса горных пород.
• Борта оползня: боковые границы оползневого тела.
• Язык оползня: нижняя, выдвинутая вперёд часть оползневого тела.
• Трещины: трещины отрыва, сжатия, растяжения, возникающие в теле оползня.
• Бугры выпирания: поднятия породы у подножия склона, образующиеся при наползании оползневого тела.

Последствия оползней

Оползни могут приводить к серьёзным последствиям:

• Разрушение зданий и сооружений: жилых домов, промышленных объектов, линий электропередач, дорог, мостов, трубопроводов.
• Гибель людей: особенно при быстрых и крупных оползнях.
• Изменение рельефа: образование новых форм рельефа (террас, западин, бугров), заваливание речных долин, образование подпрудных озёр.
• Нарушение экосистем: уничтожение почвенного покрова, растительности, изменение гидрологического режима.
• Экономический ущерб: затраты на восстановление инфраструктуры, переселение людей, компенсации потерь.

Примеры крупных оползней

• Оползень в Хайдарабаде (США, 1980 год): вызван извержением вулкана Сент-Хеленс. Объём смещённых пород составил около 2,8 км³. Считается крупнейшим оползнем в историческое время.
• Оползень в Гиссарской долине (Таджикистан, 1989 год): объём около 1,5 млрд м³. Привёл к гибели более 200 человек и разрушению нескольких кишлаков.
• Оползень в Аббас-Абаде (Иран, 2005 год): объём около 380 млн м³. Похоронил под собой несколько деревень.
• Оползень в штате Вашингтон (США, 2014 год): объём около 10 млн м³. Привёл к гибели 43 человек и разрушению более 40 домов.
• Оползни в России: крупные оползни происходят на черноморском побережье Кавказа (район Сочи), в Крыму, в Поволжье, на Урале, в Прибайкалье. Например, оползень в районе города Ульяновска (1997 год) объёмом около 1,5 млн м³, вызвавший разрушение нескольких домов.

Прогнозирование и защита

Прогнозирование оползней основано на изучении геологических, гидрогеологических и климатических условий. Используются следующие методы:

• Мониторинг: наблюдение за деформациями склонов с помощью геодезических приборов (GPS, лазерное сканирование), датчиков смещения, уровня грунтовых вод.
• Картирование: составление карт оползневой опасности на основе анализа рельефа, геологического строения, истории оползней.
• Моделирование: математическое моделирование условий возникновения и развития оползней.
• Анализ осадков: прогнозирование оползней на основе данных о количестве выпавших осадков и их интенсивности.

Меры защиты

• Инженерная защита: строительство подпорных стен, контрфорсов, дренажных систем для отвода грунтовых вод, террасирование склонов, укрепление грунта (цементация, силикатизация, замораживание).
• Организационные меры: запрет на строительство в оползнеопасных зонах, вырубку лесов, регулирование водопользования.
• Предупредительные меры: оповещение населения, создание систем раннего предупреждения.
• Лесотехнические меры: посадка деревьев и кустарников с мощной корневой системой, укрепляющей склон.

Оползни в России

На территории России оползни распространены в горных и предгорных районах, а также на крутых берегах рек и морей. Наиболее оползнеопасными регионами являются:

• Черноморское побережье Кавказа (Краснодарский край): район Большого Сочи, Геленджика, Новороссийска.
• Республика Крым: южный берег Крыма, окрестности Севастополя.
• Поволжье: берега Волги и её притоков (Ульяновская, Самарская, Саратовская области, Татарстан).
• Урал: Пермский край, Свердловская область, Башкортостан.
• Сибирь и Дальний Восток: Прибайкалье, Забайкалье, Алтай, Саяны, Курильские острова.

В России действует система мониторинга оползневых процессов, включающая стационарные наблюдения на опорных полигонах и оперативное реагирование на активизацию оползней. Оценка оползневой опасности учитывается при градостроительном планировании и проектировании объектов.

Источники

1. Геологический словарь. В 3 томах. — М.: ВСЕГЕИ, 2010.
2. Золотарев Г.С. Инженерная геодинамика. — М.: Изд-во МГУ, 1983.
3. Емельянова Е.П. Основные закономерности оползневых процессов. — М.: Недра, 1972.
4. Методическое пособие по инженерно-геологическому изучению оползней. — М.: Госгеолтехиздат, 1963.
5. Материалы Государственной комиссии по запасам полезных ископаемых (ГКЗ) по оценке оползневой опасности.
6. Данные мониторинга геологической среды Всероссийского научно-исследовательского института геологии и минеральных ресурсов Мирового океана (ВНИИОкеангеология).
7. Отчёты о геологическом изучении недр и состоянии геологической среды на территории Российской Федерации.