Справочник спасателя. часть 3. спасательные работы при ликвидации последствий обвалов, оползней, селей, снежных лавин

Систематизация видов оползней

Существуют разные способы классификации природного явления. Оползни разделяют по материалу: снежный (лавина) или каменный. По району, например, горный оползень. По механизму происходящего процесса. Оползень, вызванный ливневым дождем, перерастает в селевой поток, а возникший селевой оползень стремительно перемещается вниз по реке, уничтожая все на своем пути. По механизму возникновения выделяются следующие виды геоморфологических явлений:

1. Оползни сжатия
   . Формируются при деформации грунта под вертикальным давлением, при этом происходит сжатие пластов. Верхняя часть массива проседает и образует прогиб, в котором появляется трещина под воздействием возникающего напряжения. Часть породы откалывается и начинает движение. Характерно для глинистого грунта.
2. Оползни сдвига
   . Происходят при накоплении сдвиговых напряжений, формируются на крутых склонах, порода сползает, скользит по поверхности. Иногда такие явления формируются на границе пород, тогда «сползать» могут значительные массивы, часто происходит сползание почвенного слоя (сплыв).
3. Оползни разжижения
   связаны с воздействием грунтовых вод. Возникают в породах со слабосвязанной структурой под действием гидродинамического и гидростатического давления воды. Зависят от уровня грунтовых вод и ливней. Явление характерно для глинистых и суглинистых почв, торфяных и почвенных структур.
4. Оползни растяжения
   связаны с отрывом, отколом части массива под действием растягивающих напряжений. Скалистые породы начинают разрушаться при превышении допустимого напряжения. Иногда разрывы происходят по тектоническим трещинам.

Еще есть подразделение оползней по масштабу происходящего процесса.

Причины возникновения оползней

Существует множество причин, из-за которых может возникать данное явление. Однако, стоит понимать, что на ровном месте оползень не образуется. Должны существовать подходящие условия, чтобы это стало возможным. Так, оползни часто образуются на различных склонах, берегах водоёмов, дне морей. Хотя могут наблюдаться и в других местах. Причём образоваться они могут сами собой, а могут и под внешним воздействием.

• — Увлажнение и размытие горных пород дождевой водой является наиболее частой причиной оползней. Ведь в результате этого грунт становится более тяжёлым и подвижным. Вот и происходит его смещение под воздействием собственного веса.
• — Подмывание берегов водоёмов также является часто причиной оползней. Особенно характерно это для рек, поскольку вода в них движется на высокой скорости.
• — Размытие горных пород может происходить и изнутри. Ведь часто геологические объекты сложены чередующимися водоносными и водоупорными породами. Из-за чего подземные воды могут оказывать очень сильное влияние на грунт.
• — Землетрясения — ещё одна причина образования явления. Вызывая смещения земного слоя, землетрясения провоцируют появление оползней, что ничуть не удивительно.
• — Подобные смещения возникают и на дне морей или океанов. Вызываются они воздействием воды и различных процессов, происходящих в водоёме. Такие оползни являются самыми масштабными и сильными. Они могут стать причиной образования цунами, что крайне опасно.
• — Излишняя нагрузка на горные породы также может вызывать их движение. В большинстве случаев происходит это в результате строительства и хозяйственной деятельности. Но в редких случаях даже вес небольшой группы людей может стать той последней каплей, которая спровоцирует оползень. Поэтому нужно быть очень осторожным, путешествуя по столь опасным местам.

Меры борьбы с оползнями

Сложный комплекс
мероприятий по борьбе с оползнями
подразделяется на пассивные и активные
меры.

Пассивные меры –
это предупредительные меры. К ним
относятся:

4. Ограничение
скорости движения поездов вблизи
оползневой зоны

Активные
меры заключаются в инженерных способах
борьбы. Они подразделяются на четыре
группы.

1.
Борьба с процессами, вызывающими
оползание, т.е. с разрушающей работой
морских волн и речной эрозией, замачиванием
склонов поверхностными и подземными
водами.

Для
этого применяют берегоукрепительные
работы, перехват поверхностных вод и
подземных вод дренажными системами.
Для повышения устойчивости склонов
осуществляют их планировку.

2. Вторая группа
активных мер направлена на удержание
оползающих оползневых масс.

К
ним относятся сваи, которые прорезают
оползневое тело и входят в устойчивую
часть склона. Чтобы не нарушить
устойчивость склона при забивке, сваи
погружают через пробуренные скважины.
Сваи располагают в шахматном порядке.

3.
Третья группа методов направлена на
увеличение прочности грунтов на склоне.
К ним относятся замораживание,
силикатизация, цементация, др. методы.
Эти методы применяются сравнительно
редко.

4.
Четвертая группа методов – это съем
оползневых масс до устойчивых грунтов,
иногда это наиболее эффективно. Метод
довольно дорогой и трудоемкий. Применяется
обычно для небольших оползней.

ЭНДОГЕННЫЕ ПРОЦЕССЫ

1. Тектонические
движения земной коры.

2. Тектонические
нарушения

3. Землетрясения

Ананьев, стр. 21-38

Маслов, стр. 39-65,
217-235

Эндогенные
геологические процессы, обусловленные
силами внутренней динамики Земли,
изучаются в разделе геологии, который
называется тектоникой.

Как показывает статистика оползней, 80% этих явлений связано с деятельностью человека, и только 20% с природными явлениями.

Процесс образования

Обвал — это процесс, большей частью возникающий в горах в весенний период, что вовсе не случайно. Как это происходит? Под действием осенних дождей происходит намокание пород, и имеющиеся трещины наполняются водой. В зимнее время жидкость замерзает, по причине чего расширяется и давит на стенки, тем самым, раздвигая трещины. Такой процесс происходит многократно, в результате чего ледяные «клинья» подтачивают глыбы, постепенно раскалывая их на разные части.

В итоге наступает момент, когда от основной материнской породы откалываются отдельные куски и огромными массами обрушиваются вниз по склонам.

Часто мощность льда дополняется помощью текучих вод, которые, омывая склоны долин, потихоньку подтачивают грунтовую основу. Подмытые породы рушатся под силой собственной тяжести и засыпают долину реки. Так происходит образование горных озёр. Яркими примерами могут послужить такие природные водоемы как Сарезское озеро (представлено ниже), Рица и др.

Самые разрушительные обвалы на планете

Оползни не считаются самыми опасными из числа природных явлений. Поэтому люди относятся к ним недостаточно серьезно. Статистика оползней в мире:

Это далеко не полная статистика оползней и их разрушительного действия в мире. Последние обвалы, вызванные ливнями, прошли в Грузии в сентябре 2016 года. На дороге в Грузии образовались завалы. Военно-Грузинская дорога оказалась заблокированной.

Причины

Крупный оползень в штате Вашингтон, 2014 год.

Причиной образования оползней является нарушение равновесия между сдвигающей силой тяжести и удерживающими силами. Оно вызывается:

• увеличением крутизны склона в результате подмыва водой;
• ослаблением прочности пород при выветривании или переувлажнении осадками и подземными водами;
• воздействием сейсмических толчков;
• строительной и хозяйственной деятельностью.

Оползни обычно возникают на склонах, сложенных чередующимися водоупорными (глинистыми) и водоносными породами. Смещение блоков породы объёмом в десятки м³ и более, на крутых склонах происходит в результате смачивания поверхностей отрыва подземными водами.

Такие стихийные бедствия вредят сельскохозяйственным угодьям, предприятиям, населённым пунктам. Для борьбы с оползнями применяются берегоукрепительные сооружения, насаждение растительности.

Классификация

По мощности оползневого процесса, то есть вовлечению в движение масс горных пород, оползни делятся на малые — до 10 тыс. м³, средние — 10-100 тыс. м³, крупные — 100—1000 тыс. м³, очень крупные — свыше 1000 тыс. м³.

Поверхность, по которой оползень отрывается и перемещается вниз, называется поверхностью скольжения или смещения;по её крутизне различают:

• очень пологие (не более 5°), например, подводные;
• пологие (5°-15°);

• крутые (15°-45°).

  Оползень на территории г. Москвы (юго-запад). Сформирован в результате соскальзывания увлажнённых покровных суглинков

По глубине залегания поверхности скольжения различают оползни:

• поверхностные — не глубже 1 м — оплывины, сплавы;
• мелкие — до 5 м;
• глубокие — до 20 м;
• очень глубокие — глубже 20 м.

Классификация оползней (по Саваренскому) по положению поверхности смещения и сложению оползневого тела:

• Асеквентные (в некоторых источниках указываются как секвентные) — возникают в однородных неслоистых толщах пород; положение криволинейной поверхности скольжения зависит от трения и смещения грунтов;
• Консеквентные (скользящие) — происходят при неоднородном сложении склона; смещение происходит по поверхности раздела слоёв или трещине;
• Инсеквентные — возникают также при неоднородном сложении склона, но поверхность смещения пересекает слои разного состава; оползень врезается в горизонтальные или наклонные слои.

Подводные оползни

Образуются при срыве больших масс осадочных пород на краю шельфа. Подводные оползни гораздо крупнее надводных. Например, оползень «Стурегга» на склоне Норвегии имеет площадь около 3900 км², а дальность перемещения материала в нём достигает 500 км. Объём только одного такого оползня более чем в 300 раз превышает годовую поставку в Мировой океан осадочного материала всеми реками Земли. В Шотландии обнаружены следы последовавшего за оползнем цунами на расстоянии 80 км от побережья. Отложения подводных оползней называются олистостромами.

Обрушение сопки в Хабаровском крае

В этот же день было объявлено о частичном обрушение сопки в реку Бурея в Хабаровском крае (Россия). Событие это произошло в 73 км от посёлка Чекунда. Обрушение произошло 12 декабря, а через два дня его заметили местные охотники. Однако в тот раз они не решились идти на насыпь, заметив разломы льда на реке.

Через пару дней охотники вернулись. Кроме кучи земли, они также обнаружили разлом в земной коре, из которого шёл пар. При температуре воздуха -35° C возле разлома лежали тёплые камни, а вода вокруг не замерзала. В воздухе также витал запах сероводорода.

Интересно, что первая группа сотрудников МЧС, прибывшая на место события, сразу выдвинула версию о падении небесного тела крупных размеров. Однако никаких взрывов в ближайших населённых пунктах в те дни не было слышно.

По словам МЧС, никаких сейсмособытий в этом районе также зарегистрировано не было. Сход грунта составил 700 метров в длину, 400 — в ширину, полностью перекрыв русло реки Бурея. Этот оползень стал крупнейшим в России за последние годы. Масса сошедшего грунта составляет около 3-4 миллионов тонн.

По словам Алексея Махинова, председателя Хабаровского краевого отделения Русского географического общества, причиной мог стать оползень либо обвал, который был вызван сейсмособытием.

Версия об оползне подтвердилась после осмотра сопки учёными-специалистами. Также на основе изучения спутниковых снимков специалисты Дальневосточного центра НИЦ «Планета» обнаружили термическую аномалию, которая возникла 12 декабря 2018 года в 9:50 по местному времени. Судя по снимкам, имело место схождение крупного оползня.

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.

Медленный оползень, понемногу съезжающий вниз

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.

СЕЛИ

Слово «сель» произошло от арабского «сайль», что означает «бурный поток».

Сель –
это стремительный бурный поток воды с большим содержанием камней, песка, глины и других материалов.

По составу этих материалов селевые потоки могут быть:

1. 1. водокаменные –
      вода с крупными камнями и скальными обломками (объемный вес потока 1,1-1,5 т/м3);
   2. грязевые –
      смесь воды с мелкоземом и мелкими камнями (объемный вес потока 1,5-2,0 т/м3);
   3. грязекаменные –
      смесь воды, мелкозема, гравия, небольших камней; крупных камней немного, они то выпадают с потока, то вновь двигаются вместе с ним (объемный вес потока 2,1-2,5 т/м3».

Сель несется с гор со скоростью бегущего человека, а иногда и быстрее (До 40 км/час), поэтому удар селевого потока равносилен удару движущегося автобуса. После удара предмет тонет в несущейся грязекаменной массе и плывет вниз по течению. Человеку, попавшему в сель, спастись удается в редких случаях, когда скорость и глубина потока значительно уменьшаются на пологих поворотах и нет крупных камней.

В 1982 г. Селевой поток протяженностью 6 км и шириной до 200 м обрушился на поселки Шивея и Аренда Читинской области. Были разрушены дома, мосты, 28 усадеб, размыты и занесены 500 га посевных площадей, погибли люди.

Селевые потоки зарождаются только в гористой местности и движутся в основном по руслам рек либо по балкам (оврагам), имеющим в верховьях значительный уклон.

Для возникновения селя требуется совпадения трех обязательных условий:

1. 1. Наличие на склонах селевого бассейна достаточного количества легкого перемещаемых продуктов разрушения горных пород (песка, гравия, галька, небольших камней).
   2. Наличие значительного объема воды для смыва со склонов камней и грунта и их перемещение по руслу.
   3. Достаточная крутизна склонов селевого бассейна и водотока (русла сели) – не менее 10-15 градусов.

Селевым бассейном
называют территорию, охватывающую склоны, где накапливаются продукты разрушения горных пород и влаги (зоны селеобразования); истоки селя, его русла (зона перемещения, транзита); затопляемые территории (зона селевых отложений). Непосредственным толчком селя могут быть:

1. 1. интенсивные продолжительные ливни;
   2. быстрое таяние снегов и ледников;
   3. обрушение в русло рек большого количества грунта;
   4. прорыв моренных и завальных озер, искусственных водоемов;
   5. землетрясения и вулканическая деятельность.

Но и после дождей и землетрясений сель возникает не сразу, а проходит как бы через три стадии:

К сожалению, даже в наши дни люди порой оказываются бессильными перед природными катастрофами, разрушающими дома, уничтожающими имущество, а порой и уносящими человеческие жизни. Одной из таких катастроф является оползень – явление достаточно частое для горной местности либо возвышенностей, подвергающихся эрозии.

Оползень

В отличие от обвалов, оползни представляют собой смещение огромных объемов горных пород по крутому склону под влиянием собственной силы тяжести.

Главные причины появления оползней:

Подмыв основания склона водой, увеличивающий его крутизну;

Выветривание или чрезмерное увлажнение, ослабляющее прочность пород;

Сейсмические процессы;

Разработка горных пород с нарушением технологих процессов;

Уничтожение растительного ландшафта и вырубка деревьев на склонах;

Нерациональное применение агротехники при распахивании склонов под сельскохозяйственные угодья.

Оползни образуются в самых различных породах. Это происходит по причине ослабления их крепости или дисбаланса равновесия. Провокаторами возникновения оползней являются природные явления (сейсмические толчки, увеличение крутизны склонов, подмыв породы) и искусственные факторы (вырубка лесов, размыв грунта, нерациональное ведение сельскохозяйственных работ).

По данным международной статистики, примерно 80 % оползней нашего времени связаны с человеческой деятельностью. Большое количество подобных природных явлений возникает в горах (на высоте 1,0-1,7 тысяч метров).

Оползни сходят круглый год, но самые большие объемы перемещаются в весенний и летний периоды.

Обвал представляет собой природное явление, способное разрушать транспортные магистрали, создавать естественные плотины с образованием в дальнейшем озер. В результате данного явления даже возможны переливы огромных объемов воды из водохранилищ.

Обвал — это природное стихийное бедствие, способное многое изменить в природе. Ниже представлен один из самых ужасных из всех произошедших (известных) обвалов в мире.

Защита населения при угрозе и в ходе оползней, селей и обвалов

Население, проживающее в оползне-, селе- и обвалоопасных зонах, должно знать очаги, возможные направления и характеристики этих опасных явлений. На основе данных прогноза до жителей и предприятий заблаговременно доводится информация об опасности относительно выявленных оползневых, селевых, обвальных очагов и возможных зон их действия, о периодах прохождения селевых потоков, а также о порядке подачи сигналов об угрозе возникновения этих явлений. Такое раннее информирование людей о возможных очагах стихийного бедствия снижает воздействие стрессов и паники, которые могут возникнуть в последующем при передаче экстренной информации о непосредственной угрозе этих явлений.

Население этих опасных горных районов обязано проводить мероприятия по укреплению домов и территории, па которой они возведены, а также участвовать в работах по возведению защитных гидротехнических и других защитных от оползней и селей инженерных сооружений.

Первичная информация об угрозе оползней, селей и обвалов поступает с оползневых и селевых станций, партий и постов гидрометеослужбы. Важным является то, чтобы эта информация была доведена но назначению своевременно. Оповещение населения по поводу этих стихийных бедствий проводится установленным порядком посредством сирен, радио и телевидения, а также посредством местных систем оповещения, непосредственно связывающих подразделения гидрометеослужбы с населенными пунктами, размещенными в угрожаемых зоггах.

При угрозе оползня, селя или обвала и при наличии времени организуется заблаговременная эвакуация населения, сельскохозяйственных животных и имущества из угрожающих зон в безопасные места.

Перед уходом из дома или квартиры для заблаговременной эвакуации они приводятся в состояние, способствующее ослаблению поражающих факторов стихийного бедствия, предотвращающее возникновение вторичных факторов и облегчающее впоследствии возможные раскопки и восстановление. Поэтому переносимое имущество со двора или балкона надо убрать в дом, наиболее ценное имущество, которое нельзя взять с собой, укрыть от воздействия влаги и грязи. Двери, окна, вентиляционные и другие отверстия плотно закрываются. Электричество, газ, водопровод выключаются. Легковоспламеняющиеся и ядовитые вещества удаляются из дома и, при возможности, захораниваются в отдаленных ямах или отдельно стоящих погребах. Во всем остальном граждане действуют в соответствии с порядком, установленным для организованной эвакуации.

В случае если заблаговременное предупреждение об опасности отсутствовало и жители были предупреждены об угрозе непосредственно перед наступлением стихийного бедствия или заметили его приближение сами, каждый из них, не заботясь об имуществе, производит экстренный самостоятельный выход в безопасное место. При этом об опасности должны предупреждаться близкие, соседи, все встреченные по ходу люди. Для экстренного выхода необходимо знать пути движения в ближайшие безопасные места. Эти пути определяются и доводятся до населения на основе прогноза наиболее вероятных направлений прихода оползня (селя) к данному населенному пункту (объекту). Естественными безопасными мерами для экстренного выхода являются склоны гор и возвышенностей, не предрасположенные к оползневому процессу или между которыми происходит селеопасное направление. При подъеме на безопасные склоны нельзя использовать долины, ущелья и выемки, поскольку в них могут образовываться побочные русла основного селевого потока. В пути следует оказывать помощь больным, престарелым, инвалидам, детям, ослабшим. Для передвижения по возможности используются личный транспорт, подвижная сельскохозяйственная техника, верховые и вьючные животные.

В случае, когда люди, здания и другие сооружения оказываются на поверхности движущегося оползневого участка, следует, покинув помещения, передвину ться по возможности вверх и, действуя но обстановке, остерегаться при торможении оползня скатывающихся с тыльной его части глыб, камней, обломков конструкций, земляного вала, осыпей. Она может также принять на себя надвиг неподвижных пород. При высокой скорости возможен сильный толчок при остановке оползня. Все представляет большую опасность для находящихся на оползне людей.

После окончания оползня, селя или обвала людям, перед этим спешно покинувшим зону бедствия и переждавшим его в близлежащем безопасном месте, убедившись в отсутствии повторной угрозы, следует в эту зону вернуться в целях розыска и оказания помощи пострадавшим.

ОБВАЛ

ОБВАЛ

–
это быстрое отделение и падение массы горных пород (земли, песка, камней…) на крутом склоне вследствие потери устойчивости склона, ослаблении связности, цельности горных пород.

Обвалы происходят
под влиянием процессов выветривания, движения поверхностных и подземных вод, подмыва или растворения породы, колебания почвы.

Чаще всего обвалы происходят в период дождей, таяния снега, при проведении взрывных и строительных работ.

Поражающими факторами обвала
при падении тяжелых масс горных породявляется:

1. 1. сломать, раздавить, засыпать инженерные сооружения
   2. запруживание рек, обрушение берегов озер, воды которых в случае прорыва могут стать причиной наводнений.

Для оценки обвалов используют объем обвалившихся горных пород. Исходя из объема, обвалы подразделяются:

1. 1. на очень малые – менее 5 м3
   2. малые – 5-50 м3
   3. средние – 50-1000 м3
   4. крупные – более 1000 м3

Изредка в природных условиях наблюдаются гигантские обвалы, в результате которых обрушиваются миллионы метров кубических пород.
Так, в 1911 г на реке Мургаб (Таджикистан) в горах Памир во время землетрясения произошел крупнейший обвал, названный Уссурийским. Его объем составил 2,2 млрд. м3. В результате этого обвала образовались огромная естественная плотина, перекрывшая Мургаб, возникло Сарезкое озеро длиной 75 км и шириной до 3,4 км, наибольшая глубина – 505 м.

Выводы и рекомендации

Крупные оползни могут парализовать жизнь в больших и малых населенных пунктах. Восстановительные работы занимают продолжительное время и требуют больших финансовых затрат. Чтобы свести потери к минимуму, в опасных районах проводят мероприятия, которые позволят избежать потерь и катастроф. Это, прежде всего, прогнозирование событий.

Специалисты делают экстренные, краткосрочные и долгосрочные прогнозы и выдают рекомендации спасательным службам и местным властям. Экстренные прогнозы (оповещения) делают за несколько дней, часов или даже минут, чтобы спасти людей, животных и имущество.

Пассивные профилактические мероприятия включают наблюдение, измерение годовых и ежемесячных подвижек грунта, запреты на ведение некоторых видов деятельности, охрану лесов, запрет на подрезку склонов. Активные мероприятия включают возведение подпорных стен, свайных конструкций, высаживание деревьев, стабилизацию оврагов, переселение людей из опасных зон.

Население и предприятия получают рекомендации, как следует действовать в случае активного движения грунта. В случае сигнала оповещения нужно покинуть дома, взять с собой документы, детей и животных, ценные вещи, теплую одежду и выйти на безопасное место, двигаясь вверх. Нельзя приближаться к каменно-грязевому валу и пытаться преодолеть его «в лоб». Период движения оползня нужно переждать на безопасном участке, который находится выше места отрыва пород. В район бедствия можно возвращаться только после разрешения служб спасения.