Обнаружение оползневой опасности


Образованию многих, если не всех, оползней предшествует период ползучести, которая постепенно нарастает вплоть до возникновения разрыва. При одних условиях крип может продолжаться годами и уж, потом происходит кульминация; при других — период ползучести длится всего несколько секунд.
 
Однако многие оползни можно было бы обнаружить заблаговременно, если бы на склонах были установлены соответствующие приборы и регулярно снимались их показания. Только в некоторых случаях это было действительно выполнено — иногда для того, чтобы иметь данные об опасных процессах на склоне, коэффициент устойчивости которого был сознательно понижен во время строительства. В таких условиях имеется в виду, что, когда строительство закончится, устойчивость склона восстановится. При отсутствии измерений в большинстве случаев обрушение склона происходит внезапно, за исключением редких примеров в населенных районах, когда местные жители замечали новые трещины на полу в гаражах, на подъездных дорожках, на тротуарах и в стенах' домов. Иногда движение склонов проявляется трещинами и разрывами подземных коммуникаций еще до начала общего разрушения. К тому времени, когда обнаруживаются эти явления, обычно уже поздно воздействовать на развитие оползня.

Возможны два вида измерений: наблюдение за перемещением точек, отмеченных на поверхности склона, и измерение наклона труб, пересекающих рыхлые и скальные грунты, считающиеся оползающими. Первый способ требует детальных регулярных геодезических измерений, если необходимо выделить мельчайшие движения почвы, или же для этого используют проволоку, которой соединяют отдельные точки потенциальной оползневой зоны с устройствами непрерывной регистрации, установленными на стабильных участках. Второй способ заключается в том, что в скважины, пробуренные для полевых исследований, помещают специальные пластмассовые трубы.
 
Периодически в этих трубах производятся инклинометрические наблюдения. Если данный участок склона сползает вниз, то это отразится в наклоне труб. Интегрируя наклон по высоте от основания трубы (или по глубине от ее верхнего конца), получают величину смещения разных слоев изучаемого участка склона. Положение верхнего конца трубы определяется с помощью измерений на поверхности.
Когда движение склона уже обнаружено, а анализ показал, что данному участку угрожает оползень, можно предпринять ряд мер для его предупреждения или для воздействия на его развитие. Когда опасность затрагивает небольшой объем пород, то с помощью землеройной техники можно очень быстро ослабить нагрузку на вершину склона или добавить грунт в его основание и тем самым остановить движение (хотя иногда вес и вибрации самой этой техники тоже могут создать опасность обрушения). Выбор мер воздействия зависит от наличия соответствующего оборудования и материалов, от топографии участка, его доступности, от наличия места, на котором можно было бы развернуть работы по укреплению склона.

Если подозревается присутствие порового давления, возникшего в результате подъема зеркала грунтовых вод или затекания воды в трещины, то это давление можно понизить непосредственным образом, пробурив дренажные скважины. Это не всегда приводит к должному эффекту из-за низкой водопроницаемости многих грунтов, имеющих малую прочность на сдвиг. В таких условиях иногда приносит успех метод электроосмотического укрепления грунтов, когда в нужных по отношению к участку возможного оползания местах в грунт забиваются электроды, между которыми создается необходимая разность потенциалов. Под действием этой разности потенциалов вода стремится течь от анода к катоду, и тем самым осуществляется дренаж грунта. Этот метод оказывает на грунт и другое стабилизирующее действие, создавая градиент порового давления.
 
Метод применяется для временного укрепления грунта при сооружении в нем крутых стен путем землеройных работ, если в дальнейшем выемка будет снова заполнена.
Если предполагается, что высокое поровое давление в тонкозернистом материале вызвано движением грунта, используется еще один метод укрепления склона — бурение горизонтальных скважин через тонкозернистый слой. Поровое давление понижается посредством высушивания грунта нагнетанием в скважины горячего воздуха. Высушивание повышает прочность грунта на сдвиг.
Когда сооружаются искусственные склоны, то городские и местные власти требуют выполнения определенных правил строительства. Крутизна насыпных склонов может быть ограничена, например, соотношением вертикального и горизонтального размеров 1: 1,5, и необходимо строго следить за тем, чтобы в результате уплотнения удельный вес грунта достиг определенной минимальной величины и тем самым грунт приобрел бы необходимую прочность на сдвиг. Строго контролируется обычно и слив воды на такой склон, и его дренаж. Там, где искусственные откосы затрагивают склоновые отложения, необходимо учитывать соотношение угла откоса с углом падения пластов; некоторые правила городского строительства указывают, какие минимальные значения прочности и других свойств грунта следует использовать для анализа устойчивости склонов.