Гравитационные процессы

Гравитационные процессы –
экзогенные геологические процессы обусловленные действием силы тяжести, которые наиболее активно развиваются на склонах, поэтому их часто называют склоновыми процессами.

Все склоны разделяются на две большие группы:
1. береговые склоны морей, озер, водохранилищ и рек
2. склоны водораздельных возвышенностей и поверхностей выравнивания.

Природные факторы развития гравитационных процессов
Географические причины - горно-складчатые области
Геоморфологические причины - высокий и крутой склон

Природные факторы развития гравитационных процессов
Геологические причины – развитие прочных скальных пород
Литологические и петрофизические причины (повышенная трещиноватость пород, структурно-текстурные особенности)
Структурные особенности и тектоническая активность территории

Антропогенные факторы формирования гравитационных процессов
Активизация выветривания
Подрезка склонов
Взрывы
Животноводческая и другая с/х деятельность

Антропогенные факторы формирования гравитационных процессов
Техногенная нагрузка на склоны
Прокладка подземных коммуникаций
Эксплуатация подземных вод
Горно-добывающая деятельность
Утечки систем водоснабжения и канализации

1.Обвалы

Обвал
отделение (отрыв) от массива крупного блока пород на склоне, его обрушение и скатывание в виде глыбово-щебнистой массы, которая большую часть своего пути проделывает по воздуху, т.е. без контакта со склоном.

Классификации обвалов
По объему:
Грандиозные (V=50-100 млн.м3)
Крупные (1-50)
Средние (0,1-1)
Мелкие (<0,1)
По характеру (механизму):
Обвалы
Оползни-обвалы
Осовы (ступенчатое смещение и оседание увлажненной осыпи)

Усойский обвал (завал) и образование озера Сарез, Памир, 1916

Обвал в Кармадонском ущелье, 2002

Обвал склона над дорогой, Тибет

Обвал на дороге Турции

Обвал, заваливший горную дорогу, США, 2003 г.

Оценка и прогноз обвалов
Оценка обвальной опасности:
Наличие глыб в основаниях склонов
Анализ факторов обвалообразования
Прогноз:
По данным мониторинга
Расчет по эмпирическим формулам
Моделирование

Меры борьбы с обвалами
Профилактические:
Выравнивание склонов
Обрушение склонов
Уборка опасных глыб
Дренаж склонов
Конструктивные:
Защитные стенки
Дамбы
Контрфорсы
Защитные галереи
Укрепление склонов
Контрфо́рс (от фр.contre force — «противодействующая сила») — вертикальная конструкция, представляющая собой выступающую часть стены, вертикальное ребро, либо отдельно стоящую опору, предназначенную для усиления стены. Внешняя поверхность контрфорса может быть вертикальной, ступенчатой или непрерывно наклонной, увеличивающейся в сечении к основанию.

2. Провалы
чрезвычайные происшествия, при которых происходят подвижки грунта, приводящие к разрушению инфраструктуры, созданной человеком. Может быть вызвано как природными причинами, так и хозяйственной деятельностью человека. В результате провала образуется углубление в земной поверхности.

Пермский край, д. Березняки
глубина провала 15 м
Провалы могут иметь разное происхождение:
гравитационное,
карстовое,
криогенное
антропогенное

Провал грунта над подземным сооружением, Казахстан

Провал грунта на ул. Косыгина в Москве

Провал на Ленинградском проспекте, причиной стали проводимые неподалеку строительные работы

Провал грунта в Баку

Площадь провала грунта на Трубной улице составила около 600 кв. м
апрель 2007г

3. Развалы и камнепады

Развалы – распад крупных глыб и блоков пород на пологих склонах и вершинах гребней
Рассыпание – смещение развалов глыб и камней на незначительные расстояния по склону
Схема формирования каменного развала на вершине гребня

Камнепад – падение и смещение по склону отдельных камней, щебня и глыб
Особенности:
Развиты в областях активной денудации и выветривания
«Прыгающая» траектория падения
Приуроченность к начальной стадии обвалов

Меры борьбы с развалами и камнепадами
Профилактические:
Выравнивание склонов
Обрушение склонов
Уборка опасных камней
Дренаж склонов
Предупреждающие знаки в горах
Конструктивные:
Защитные стенки
Контрфорсы
Защитные галереи
Укрепление склонов

Вывал крупных глыб на дорогу, США, 2003 г.

4. Осыпи и их изучение
Осыпь – движение по склону мелких обломков пород (наиболее распространенный тип склоновых процессов в горах)
Механизм движения: прерывистый (накопление – смещение и т.д.)

Классификации осыпей
По объему (площади):
Крупные
Средние
Мелкие
По активности:
Действующие (активные), v=10-15 см в год и более
Полузакрепленные (затухающие), v<10
Закрепленные (неподвижные), v=0

Методы изучения осыпей
Фото-теодолитные площадки (сравнение фото)
Прокрашенные створы (метки на обломках)
Микронивелирование (по меткам на шестах)
Дендрохронология:
Обнажение корней
Погребение стволов
Деформирование корней
Наклон деревьев
Сбитость годовых колец
Осыпные склоны, Магаданская обл.

Прогнозирование осыпей
Методы прогноза:
По анализу факторов
По данным мониторинга
Расчетно-аналитические:
Коэффициент подвижности осыпи: Кп = α/ϕ,
где α– угол поверхности осыпи; ϕ - угол естественного откоса пород
Если Кп =1 – опасно
Если Кп <1 – не опасно
Осыпи на Заалайском хребте, Памиро-Алай
Осыпи на склонах Коллекторского хребта, Памиро-Алай