Механизм образования блока-провала при активизации глубокого оползня с позиций диссипативных структур

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Доступ платный или только для подписчиков

Аннотация

В статье рассмотрен механизм образования провала в тыловой части нового оползневого блока при его отделении от коренного массива. Показано, что при подготовке провала участвуют два блока – элемента диссипативных структур, возникающих в поле напряжений коренного оползнеопасного массива. Проанализированы условия образования провала, распределения напряжений (в соответствии с решениями Лапласа для осесимметричных тонкостенных оболочек) внутри блока и по его граничным поверхностям (оболочкам) при формировании предельного состояния массива, отделения блока по оболочке (разрыва сплошности массива) и особенностей деформирования грунтов. Нарушение равновесия массива надоползневого уступа обычно происходит из-за возникновения разрыва сплошности грунта по круглоцилиндрической оболочке первого блока, примыкающего к бровке склона. При этом имеет место детрузивный механизм перемещения нового оползневого блока. В дополнение к обычному процессу возможно проявление деляпсивного механизма движения, когда возникает активизация смещений массива снизу (размыв, оползание, подработка нижней части склона). Подобная активизация оползневого процесса способствует повышению интенсивности снижения напряжений в тыловой оболочке блока в массиве надоползневого уступа и соответственно раскрытию трещины закола. В этот момент проявляется влияние следующего блока диссипативных структур с возникновением смещений по фронтальной оболочке блока и образованием провала между указанными границами.

Приведены примеры образования блоков-провалов при активизации оползневого процесса на естественных склонах и откосах.

Полный текст

Доступ закрыт

Об авторах

Г. П. Постоев

Институт геоэкологии им. Е.М. Сергеева РАН

Автор, ответственный за переписку.
Email: opolzen@geoenv.ru
Россия, Уланский пер., 13, стр. 2, Москва, 101000

Список литературы

  1. Иванов И.П. Инженерно-геологические исследования в горном деле. Л.: Недра, 1987. 255 c.
  2. Инструкция по наблюдениям за деформациями бортов, откосов уступов и отвалов на карьерах и разработке мероприятий по обеспечению их устойчивости. Л.: ВНИМИ, 1971. 188 с.
  3. Методы и средства решения задач горной геомеханики / Г.Н. Кузнецов, К.А. Ардашев, Н.А. Филатов и др. М.: Недра, 1987. 248 с.
  4. Постоев Г.П. Закономерности гравитационного деформирования грунтовых массивов // Геоэкология. 2009. №6. С. 534-543.
  5. Постоев Г.П. Предельное состояние и деформации грунтов в массиве (оползни, карстовые провалы, осадки грунтовых оснований). М.: СПб: Нестор-История, 2013. 100 с.
  6. Постоев Г.П. Диссипативные структуры в грунтовом массиве на примере формирования глубоких оползней // Инженерная геология. 2018. Т. 3. №3. С. 54-61.
  7. Тихвинский И.О. Рекомендации по количественной оценке устойчивости оползневых склонов. М.: Стройиздат, ПНИИИС, 1984. 80 с.
  8. Шахунянц Г.М., Нечаев Б.И., Клевцов И.А., Пащенко Б.В. Опыт борьбы с оползнями на железных дорогах СССР // Тр. ЦНИИ. М.: Трансжелдориздат, 1961. Вып. 211. С. 184.
  9. Bromhead E.N., Ibsen M.L. An Overview of Landslide Problems in the British Isles, with Reference to Geology, Geography and Conservation // Progress in Landslide Science. Springer, 2007. P. 1. Ch. 2. P. 13-25.
  10. Prigogine I., Nicolis G. Self-Organization in Non-Equilibrium Systems: From Dissipative Structures to Order Through Fluctuations. New York: J. Wiley & Sons, 1977.
  11. Postoev G.P., Kazeev A.I. Theoretical solutions for an effective pit edge stability management // Int. multidisciplinary scientific geoconference SGEM-2009. Conference proceeding. V. 1. P. 301-307.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать
2. Рис. 1. Схематический разрез по центральному створу оползневого очага с обозначением блоков – диссипативных структур в коренном массиве. Тонкой сплошной линией показаны границы блоков и стрелками – давление Pi внутри блока на оболочку. AB – дневная поверхность блока в оползневом массиве на уровне Acr.

Скачать (204KB)
Метаданные
3. Рис. 2. Схема одновременного нарушения равновесия двух блоков-элементов диссипативных структур. 1, 2 – соответственно коренной и оползневой массивы; 3 – углубленная трещина закола со смещением ∆; 4 – часть формируемого нового оползневого блока I (с центром О1), объединившаяся с соседним блоком II (с центром О2).

Скачать (228KB)
Метаданные
4. Рис. 3. Схематический инженерно-геологический разрез по оси очага активизации оползневого процесса в 1990 г. (участок Рыбная Слобода, Республика Татарстан): 1 – коренной массив; 2 – оползневой массив; 3 – профиль поверхности земли и бровка склона в 1975 г. (до возникновения оползневых деформаций); 4, 5 – геологоразведочные скважины; 6 – забор нефтебазы; 7 – оползневые трещины и секущие поверхности скольжения; 8 – основная поверхность скольжения оползня.

Скачать (175KB)
Метаданные
5. Рис. 4. Схематический геологический разрез по оси оползня 1968 г. на Соколовой горе в г. Саратове [7]. А – приподошвенная полоса верхней части склона; Б – площадка просевшей поверхности земли в головной части оползня; В – основная часть массива оползня, надвинувшаяся на нижнюю оползневую ступень: Г – нижняя оползневая ступень. 1 – юрские (оксфордские) глины (J3ox); 2 – барремские пески (K1b1); 3 – барремские (K1b2) и аптские (K1ap2) глины; 4 – нижняя пачка апта: слабые песчаники и пески (K1ap1); 5-6 – смещенный по горизонтали массив нижнемеловых пород: 5 – барремских глин, 6 – пород нижней пачки апта; 7 – смещенные оползнями блоки нижнемеловых глин; 8 – перемятые оползневые глины и суглинки; 9 – пески современного аллювия; 10 – уровень грунтовых вод; 11-12 – профиль склона: до (11) и после (12) подвижки оползня; 13 – подошва оползня (в том числе подошва массива, надвинувшегося на нижнюю оползневую ступень); 14 – векторы смещения при подвижке оползня и их масштаб.

Скачать (509KB)
Метаданные
6. Рис. 5. Схема оползня на Восточно-Марицком угольном месторождении: 1 – суглинки; плиоценовые глины: 2 – зеленовато-серые; 3 – черные; 4 – угольный пласт; подугольные глины: 5 – слоистые; 6 – с линзами песка, содержащими напорные воды (плиоцен); профили рабочего борта: 7 – до и 8 – после деформирования; 9 – поверхность скольжения.

Скачать (200KB)
Метаданные
7. Рис. 6. Схема организации внутренних отвалов в районе “Северного кармана” (по материалам Демина А.М.).

Скачать (280KB)
Метаданные
8. Рис. 7. Схематический разрез северо-западного борта с призмой активного давления (по материалам Демина А.М.).

Скачать (200KB)
Метаданные

© Российская академия наук, 2019