Вступ 3

3. Захисні заходи 14

4.Дослідження осипів та обвалів. 15

СПИСОК ДЖЕРЕЛ 19

Гірські обвали та осипи – часті явища у всіх країнах світу. Їхні масштаби бувають грандіозними, наслідки трагічними. Вони здатні викликати великі завали або обвалення автомобільних та залізниць, руйнування населених пунктів та знищення лісів, сприяти утворенню катастрофічних затоплень та загибелі людей. Такі катастрофи нерідко відбуваються при землетрусах 7 і більше балів, коли можливе обвалення крутих гірських схилів, що утворюють з горизонтом кути більше 45–50°.

Обвал - це відрив і падіння великих мас порід на крутих і стрімких схилах гір. Обвали відбуваються внаслідок ослаблення зчеплення гірських порід під впливом вивітрювання, підмиву, розчинення, а також сили тяжіння та тектонічних явищ. Утворенню обвалів сприяють геологічну будову місцевості, наявність на схилах тріщин та дроблення гірських порід. Обвали можуть відбуватися також у річкових долинах і морських узбережжях. Виникають раптово, коли породи на схилі втрачають стійкість в результаті їх підмивання, а також при землетрусі, підрізанні основи схилу при прокладанні доріг, будівництві на схилі важких будівель. У 80% випадків обвали пов'язані з антропогенною діяльністю людини. У нашій країні ведуться великі геологорозвідувальні роботи. Вони супроводжуються закладкою різних гірничих виробок: свердловин, канав, штолень, кар'єрів. В умовах гірського та горбистого рельєфу виробництво геологорозвідувальних робіт викликає активний прояв зсувних явищ, ерозії та інших процесів. Площа земель, порушених розробки корисних копалин, нашій країні обчислюється мільйонами гектарів і щорічно збільшується на десятки тисяч гектарів. Ерозія,дефляція, зсуви, обвали, осипи виявляються під час експлуатації відкритих розробок, особливо глибоких. Просідання, ерозії та інші побічні процеси виявляються також при видобутку корисних копалин підземним способом. Великі обвали відбуваються в горах, де вони часто запружують річки. Вище подібних гребель річки розливаються в підпрудні озера (наприклад, озеро Ріца на Кавказі).

Осип відрізняється від обвалювання, насамперед величиною та швидкістю. Осип відбувається поступово, у міру руйнування (вивітрювання) порід на схилах. Падають переважно дрібні уламки. У нижній частині схилів утворюються осипи - конусоподібні скупчення уламків, що впали.

Обвал - відрив (відділення) та падіння великих мас гірських порід на крутих та стрімких схилах гір, річкових долин та морських узбереж. Обвали відбуваються внаслідок ослаблення зв'язності (цілісності) гірських порід, головним чином під впливом процесів вивітрювання, діяльності поверхневих та підземних вод.

До основних видів обвальних явищ відносяться: вивали, каменепади, скельні осипи, а також комбіновані зсуви-обвали (див. рис.нижче).

Обсяг найбільшого обвалу - Усойського (1911) на річці Мургаб (Памір) склав близько 2,2 млрд. м3. Внаслідок цього обвалу утворилися природна гребля та Сарезське озеро.

Підрозділ обвалів проводять за низкою ознак. Так, наприклад, за обсягом виділяють обвали:

    1. Грандіозні (V=50-100 млн.м 3 )
    2. Великі (1-50 млн.м 3 )
    3. Середні (0,1-1 млн.м 3 )
    4. Дрібні (3).
За характером (механізмом формування) обвалів виділяють:
  • Обвали (власне)
  • Зсуви-обвали (комбіновані)
  • Вивали
  • Осови (ступінчасте зміщення таосідання зволоженого осипу)
Після обвалу в корінному скельному масиві залишаються характерні ніші відриву.

Природні чинники формування обвалів, по суті, ті самі, що й зсувів. До них належать:

  • Литолого-петрографічні особливості масиву;
  • Кліматичні умови;
  • Геоморфологічні умови
  • Сейсмічні умови
  • (2) Геолого-структурні особливості масиву, включаючи тектонічну роздробленість тощо).
До обвальних явищ відносяться також формування розвалів, розсипання, каменепади.

Розвали - розпад великих брил і блоків порід на пологих схилах і вершинах гребенів. Причиною формування розвалів є вивітрювання та розвантаження напруг масивів скельних порід.

Розсипання – зміщення розвалів брил і каміння на незначні відстані по схилу. Механізм розсипання здійснюється під дією гравітаційних сил

Камнепад – падіння та зміщення по схилу окремих каменів, щебеню та брил. Камнепади формуються внаслідок вивалів окремих брил або відриву каміння від нестійких частин на крутих схилах. У деяких місцях на крутих скельних схилах спостерігаються практично постійні каменепади внаслідок активних вивітрювання. На таких ділянках можна спостерігати періодичне відривання та скочування вниз окремих каменів.

До техногенних факторів формування або активізації аналізованих обвалів та обвальних явищ відносяться:

  • Штучна активізація вивітрювання масиву;
  • Підрізка схилів;
  • Вибухи (динамічні на масив);
  • С/г діяльність, що знижує стійкість схилів і т.п.
Облік техногенних факторів обвальної небезпеки особливо необхіднийу гірських областях при будівництві різних інженерних споруд: прокладання доріг, трубопроводів, будівництві високогірних гребель, промислових та житлових будівель та ін.

Особливо велика небезпека виникнення техногенних обвальних явищ існує під час будівництва та розробки глибоких кар'єрів

Оцінюючи обвальної небезпеки територій визначають:

  • Відносну ураженість території обвалами, %;
  • Площа обвалонебезпечних схилів;
  • Частота обвалів, шт/рік на км2.
Для кількісної оцінки стійкості обвально-небезпечних схилів застосовують той же комплекс інженерно-геологічних методів, що і при вивченні стійкості зсувних схилів: методи аналогій, розрахункові, розрахунково-аналітичні методи та моделювання

Прогноз обвальної загрози схилів складається з урахуванням аналізу стану схилу і чинників формування обвальних явищ. Для цього використовують

  • дані моніторингу;
  • розрахунок коефіцієнта стійкості схилу за емпіричними формулами;
  • моделювання.
Найбільш ефективна оцінка обвальної небезпеки дистанційними методами на базі аеро- або космозйомки, а також за результатами моніторингу. За допомогою багатозональної аерофотозйомки вдається вивчати деталі обвальної небезпеки на значних територіях, у тому числі у важкодоступних районах

Внаслідок обвалу може майже повністю зруйнуватися та чи інша екосистема та сформуватися так звана «фаза оголення» - поява незаселеного простору в геологічному масиві. Це викличе наступну фазу сукцесії – міграцію організмів, потім їхню колонізацію тощо. Таким чином, динаміка та інтенсивність обвальних явищ визначає в тій чи іншій мірі і динаміку сукцесії векосистемах

Профілактичні заходи включають:

  • Вирівнювання схилів;
  • Обвалення схилів;
  • Прибирання небезпечних брил;
  • Дренаж схилів.
Конструктивні заходи включають створення:
  • захисних стінок;
  • захисних дамб;
  • Контрфорсів;
  • Захисних галерей;
  • Зміцнення схилів

Осипи - скупчення уламків гірських порід біля основи та в нижній частині крутих гірських схилів. Утворюються внаслідок вивітрювання гірських порід та скочування уламків вниз схилом. Матеріал до певної міри сортований по крупності і складається зазвичай з незграбних уламків різного розміру - від піщаних зерен і дрібного щебеню до брил діаметром в кілька м. Поверхня осипів має ухил, близький до кута природного укосу, крутість якого досягає 30-40 . Залежно від крутості кута укосу осипу виявляють різний ступінь рухливості.

Осипання – рух схилом дрібних уламків порід (найпоширеніший тип схилових процесів у горах). Механізм руху осипів – уривчастий: накопичення матеріалу – його усунення, знову накопичення – усунення тощо.

За обсягом (а також займаної площі) осипи поділяють на:

    1. Великі
    2. Середні
    3. Дрібні
За активністю осипу поділяють на:
  • діючі (активні), зі швидкістю руху v = 10-15 см на рік і більше;
  • Напівзакріплені (загасні), v o - формуються піщані осипи;
  • 33-36 o - дрібнощебнисті осипи;
  • 36 o - крупнощебнисті осипи.
    1. Кліматичні умови місцевості – перепади температур, що впливаютьвивітрювання, особливості снігового покриву, опади, сезонні зміни погодних умов тощо;
    2. Сейсмічні умови.
Серед техногенних факторів динаміки та активізації осипів виділяють такі:
  • Підрізка схилів;
  • Техногенна активізація вивітрювання;
  • С/г діяльність на схилах;
  • Будівництво доріг та інших інженерних споруд;
  • Вибухи та ін. динамічні впливи
Методи вивчення динаміки осипів та осипних схилів різноманітні та діляться на наземні та дистанційні.

До наземних методів належать:

  1. Фото-теодолітні майданчики - шляхом порівняння фото осипів, виконаних у різні проміжки часу;
  2. Пофарбовані створи - нанесення міток на уламках та контроль за ними усунення матеріалу;
  3. Мікронівелювання - контроль зміщення за мітками на жердинах;
  4. Дендрохронологія - оцінка динаміки осипу за непрямими ознаками на деревній рослинності в межах осипу, а саме за:
  • Оголення коренів;
  • Поховання стволів під осипом;
  • Деформування коренів;
  • Нахилу дерев;
  • Збитості річних кілець та ін.
До дистанційних методів вивчення динаміки осипів відносяться методи аерофотозйомки, виконані в різний час, за якими можна стежити за швидкістю зміщення осипів. За допомогою багатозональної аерофотозйомки вдається вивчити деталі прояву осипних явищ на різних, зокрема важкодоступних територіях. Приклад такого знімка показано нижче (рис.1).

Рис 1 Фрагмент синтезованого багатозонального пташиного польоту ділянки прояву осипних процесів (зелені шлейфи, потоки, конуси) в Пріельбруссі

Методи прогнозу динаміки осипів численні. До них відносять методи прогнозування:

  • За аналізом факторів формування осипу;
  • За даними моніторингу;
  • За розрахунково-аналітичними методами – оцінкою коефіцієнта рухливості осипу:
Кп = a/j,