Оползень Анкоридж, Ганьсу, Китай


 Во время землетрясений очень часто происходит разжижение грунта. При аляскинском землетрясении в марте 1964 г. в районе Анкориджа возникли сильные колебания грунта, обусловленные большой магнитудой землетрясения и длиной разрыва, по которому произошла подвижка. Поскольку город Анкоридж построен на ровной поверхности, на высоте около 20 м над уровнем моря, а берег образован крутыми высокими уступами, длительные сотрясения вызвали в береговых склонах много циклов касательных напряжений . Разрез пород этого района состоит из слоев песка и гравия, лежащих на глинах так называемой формации Бутлеггер-Коув. В этих глинах также имеются линзы водонасыщенных песков и алевритов. Детальное изучение оползней, проведенное в районе Анкориджа после землетрясения, показало, что причиной этих оползней было разжижение линз песков и алевритов в глинах (или самих глин) вследствие сейсмических колебаний. В одном из оползней, возникших во время землетрясения, произошло дробление пород и соскальзывание их к океану на площади длиной (вдоль берега) около 2,5 км и шириной до 0,5 км, что вызвало большие разрушения в жилом районе Тер- нагейн-Хайтс, где некоторые оползневые блоки передвинулись на расстояние до 300 м. Свидетельства очевидцев, хотя и несколько противоречивые, указывают на то, что развитие оползней началось через некоторое время после первых толчков землетрясения и продолжалось после окончания сейсмических колебаний. Другие оползни, возникшие вдоль береговых уступов вблизи Анкориджа, вызвали разрушение коммуникаций и хозяйственных построек, хотя движения там были не такими большими, как в районе Тернагейн-Хайтс.

После землетрясения были использованы различные методы стабилизации грунта, в том числе выравнивание и укатывание склонов, устройство перемычек из уплотненного материала, помещаемого в траншеи у основания откоса оползней для повышения прочности пород на сдвиг. Несколько попыток уплотнить грунт в слоях со сравнительно малой плотностью, которые, как полагают, испытывали разжижение при землетрясении, не достигли успеха. При новом землетрясении примерно такой же магнитуды на этой площади возникнет, вероятно, дальнейшее оползание склона.

В Анкоридже разжижение привело к образованию суспензии, состоящей из частиц грунта, взвешенных в воде. Случай, когда взвешенные частицы находились, очевидно, не в воде, а в воздухе, отмечен в провинции Ганьсу (Китай) при землетрясении 16 декабря 1920 г. Холмы в провинции Ганьсу сложены лёссом, состоящим из тонких зерен, которые были принесены и отложены ветром. Лёссовые отложения широко распространены на юге и юго-востоке США. Если лёсс становится влажным, в нем обычно происходит сильная осадка, вызванная тем, что цемент лёсса, как. Правило, растворим в воде.

Землетрясение 1920 г. вызвало в лёссовых отложениях Ганьсу потерю сцепления между частицами грунта, и вследствие малой проницаемости материала, не позволившей воздуху быстро выйти из этой массы, произошло разжижение. Оползни, захватившие большие площади склонов, ринулись на деревни и города; считается, что в этой катастрофе погибло до 200 тыс. человек. Хорошего специального описания этого события в западной литературе нет, а наше современное представление о том, что произошло во время землетрясения, основано на материалах посещения провинции Ганьсу западными путешественниками через 2 года после землетрясения. Их рассказы и фотографии нельзя считать ни полными, ни квалифицированными, и по ним трудно представить себе подробную картину механизма явления.

Подобные же катастрофы на лёссовых холмах Китая возникали и во время других землетрясений. В гл. 1 упоминается землетрясение 1556 г. у города Сианя в провинции Шэньси,  когда смерть настигла почти миллион человек, многие из которых погибли из-за обрушения лёссовых склонов.

Подводные оползни, Ньюфаундленд, Канада, 1929 г. Другой пример движения грунта, механизм которого пока не вполне ясен, — подводные оползни в открытом море у берегов Ньюфаундленда в ноябре 1929 г. Тогда произошло землетрясение, после которого без видимого движения грунта, один за другим оборвались семь подводных кабелей, проложенных по дну Атлантического океана. Последовательность разрывов кабелей и промежутки времени между отдельными разрывами позволили рассчитать ширину, длину и скорость подводного оползня, порожденного, очевидно, землетрясением. Ни один другой механизм, иной, чем скольжение или течение грунта, не представляется вероятным. Расстояние между исходным районом и положением последнего обрыва кабеля составило 470 км. Ширина оползня или оползней (возможно, их было несколько) была не меньше 150 км, из чего следует, что был захвачен огромный объем материала. Вычислено, что максимальная скорость движения грунта составила 93 км/мин и что у последнего обрыва кабеля этот поток все еще двигался со скоростью около 22 км/ч.

На конечном участке движения наклон дна океана исключительно мал: примерно 0,5° или меньше, поэтому приходится предполагать, что оползневая масса имела, скорее всего, характер плотной жидкости, а не твердого тела. Правдоподобным кажется такое объяснение механизма этого явления: землетрясение послужило толчком для оползня, развившегося в более крутой части океанского дна, где оно было сложено тонкозернистыми неустойчивыми породами. Зона скалывания или поверхность отрыва находилась на глубине порядка единиц или десятков метров ниже уровня дна океана. Вероятно, на этой глубине должно было произойти некоторое разжижение материала, чтобы развившийся оползень смог на сравнительно пологом склоне достичь столь большой скорости, что началось турбулентное перемешивание оползневого материала с морской водой. Если бы этого перемешивания не было, то едва ли блок горных пород океанского дна, имевших плотность, хотя и сравнительно малую, но все-таки в том диапазоне, который характерен для твердых грунтов, смог бы пройти такое большое расстояние.