Курсовая работа: Оползневые процессы в Томской области
Оползни бывают различные по размерам: малые – до 10 тыс. м3 в объеме; средние –11-100 тыс. м3 ; крупные – 101-1000 тыс. м3 ; очень крупные – более 1000 тыс. м3 вовлекаемой в процесс массы горных пород [3]. В таблице 2 приведены примеры некоторых крупных оползней.
Таблица 2 – Примеры крупных и грандиозных оползней [3]
Район | Дата | Тип и особенности развития | Породы, в которых образовались оползни | Объем,млн. м3 | Ущерб |
Памир, р. Мургаб | 1911 | Сложный оползень блокового строения, большие скорости движения; землетрясение 9 баллов; создано Сарезское озеро глубиной до 500 м и объемом 17 км3 | Метаморфические терригенные и карбонатные толщи, дислоцированные, с разломами | 2200 | В случае прорыва оползневой запруды неизбежны катастрофические, трудно оцениваемые последствия |
Побережье Одессы | 1953, 1957, 1969, 1973 и др. | Преимущественно оползни выдавливания с валом на подводной отмели | Склоны высотой до 50 м; лессы, миоценовые известняки и глины с прослоями песчаников и лигнитов; напорные воды | От 0,3до 3 | Значительный для города и курортных объектов |
Саратов, Соколова гора, склон Волги | 1884, 1915, 1967, 1968 и др. | Преимущественно оползни выдавливания с выпором в дне реки | Лессовидные суглинки, глины нижнего мела с прослоями песков; напорные воды | Около 10 | Разрушение и перенос одноэтажных зданий, осложнение судоходства и др. |
Южный берег Крыма, западнее Симеиза, с.Морское, восточнее Алушты | 1965, 1967, 1969 | Оползни-потоки и сложные, абразия с выдавливанием на отмели, значительное обводнение массива | Преимущественно выветрелые породы Таврической свиты с глыбами известняков | 0,6 2 2,5-3 | Перенос новой автодороги, разрушение зданий, пляжей и берегоукреплений |
Долина р. Пьяве, водохранилище Вайонт (Италия) | 1963 | Скольжение массива по известнякам, с выдавливанием и надвиганием на противоположный берег и разобщение водохранилищ | - | 250 | Выдавленные оползнем воды перелились через арочную плотину, образовали водный и селевой паводок, разрушивший г. Ланжерон; гибель 3000 чел. |
Как видно из таблицы, оползни приводят к гибели людей и наносят ущерб народному хозяйству, так прогнозные расходы на борьбу с оползнями и связанными с ними явлениями в периоде с 1970 г. до 2000 г. для Калифорнии оцениваются в среднем в 300 млн. долларов в год [3]. Защита от оползней на протяжении многих веков – одна из крупных проблем человечества.
2. Оползни в Томской области
В Томской области оползневые процессы являются довольно распространенным явлением. Наиболее остро проблема оползания стоит в таких населенных пунктах, как г.Томск, г. Колпашево, п. Кедровка, п. Усть-Бакчар и др.
На территории города Томска выделяется 33 участка, опасных и потенциально опасных в оползневом отношении. Наиболее опасными является Лагерный Сад, микрорайоны "Солнечный" и "Каштак", левый борт р. М. Киргизка (район восточнее ж/д ветки на г.Северск) [11].
По результатам работ на территории Томска выделено 4 опасных, 15 умеренно опасных и 14 потенциально опасных оползневых зоны, в пределах которых устанавливается особый градостроительный регламент путем введения специальных норм и правил использования территорий (рисунок 3).
В настоящее время оползням подвержено 2,7 километра правого берега Томи с прилегающей территорией в 130 гектаров, на которой расположены объекты коммунальной инфраструктуры, социальной сферы (3-я горбольница, станция переливания крови, учебные корпуса Томского университета систем управления и радиоэлектроники), жилые микрорайоны.
Оползневые процессы сейчас активно изучаются. В результате выполненных исследований получают данные о скорости развития процессов, изменении морфологии и морфометрии изучаемых участков, а также данные, позволяющие дать оценку степени активности этих процессов и опасности их как для населенных пунктов Томской области в целом, так и для отдельных инженерно-хозяйственных объектов. Кроме замеров по наблюдательной сети, на участке Лагерного сада проводились обследования всех оползневых цирков, отдельных зданий и сооружений, расположенных на оползневом склоне [6].
Рисунок 4 – Карта оползневых зон г. Томска [5]
Борьбой с оползнями в Лагерном саду начали заниматься еще при Николае II, однако серьезно задумались над этим только в восьмидесятых годах ХХ века при Советской власти, когда в одночасье под воду ушло более миллиона кубометров грунта. Решение о необходимости противооползневых работ принимал Совет Министров РСФСР, а впервые этот вопрос был поднят думой Томска 100 лет назад – в1908 году. Активно противооползневые мероприятия начали проводить на склоне Томи с1985года [8]. В настоящее время берег частично укрепили, построив тоннель для сбора подземных вод.
Лагерный сад расположен в южной части г. Томска, включает в себя участок берегового склона р.Томи, протягивающийся от Коммунального моста до ул.19-ой Гвардейской Дивизии. Этот участок подвержен интенсивному развитию оползневых процессов, овражной эрозии и плоскостного смыва. В 1979г. для предотвращения разрушения склона и защиты инженерных сооружений в этой части города был разработан ряд рабочих проектов противооползневых мероприятий, реализация которых в той или иной мере позволила снизить активность оползневых процессов. В дальнейшем был разработан "Комплексный проект противооползневых мероприятий на правом берегу р.Томи в г.Томске", согласно которого на склоне были проведены соответствующие мероприятия, выполнено строительство различных видов противооползневых сооружений.
По данным наблюдений, проводимых на участке Лагерного сада Оползневой станцией ОАО "Томскгеомониторинг" в 2006 г., установлено следующее [6].
1. В районе мыса "Боец" развиты несколько оползней-потоков. В результате проведенных противооползневых мероприятий удалось стабилизировать часть из них. Остальные продолжают развиваться; эти оползни имели постоянно высокую активность в течение всего периода наблюдений (с 1984 г.). Активность оползней обусловлена разгрузкой подземных вод водоносного горизонта палеоген-четвертичных отложений в оползневые тела.
Максимальная активность отмечается по оползню № 1. Общее смещение оползня с апреля по сентябрь 2006 г. составило до 600 см, в 2005 г. (апрель - октябрь - 480 см). В пределах надоползневого уступа формируются осовы и небольшие оползневые блоки (объемом до 120 м3 ), которые смещаются вниз по склону (рисунок 4).
2. В центральной части участка наблюдений до проведения противооползневых мероприятий выделялось девять различных по механизму смещения оползневых тел. В результате проведенных мероприятий пять оползней стабилизировались; остальные перестали существовать и в рельефе не выделяются.
3. Район полигона Сибирского Физико-технического института (СФТИ) на протяжении всего периода наблюдений характеризуется значительной активностью. Здесь развиты оползни скольжения нижнего и верхнего ярусов.
Рисунок 4 – Правый борт оползня № 1 [6]
Этот район по площади активизации более чем вдвое превышает активный район у мыса "Боец" (рисунок 5). Противооползневые работы на этом участке не проводились. Активизация оползневых процессов здесь началась после 1993 года. За последующие 4 года образовалось 4 новых оползневых тела.
Рисунок 5 – Стенка отрыва оползня в районе полигона СФТИ [6]
Весной 2007 года в пределах Лагерного сада активность оползневых процессов была выше, чем в 2006 г. Суммарные подвижки оползней в восточной части участка составили от 54 до 553 см.
Характерной особенностью весны 2007г. являлась активизация оползневых процессов в пределах межоползневых гребней, которая будет способствовать в дальнейшем активизации оползневых процессов в верхней части склона.
Кроме этого, в отчетный период наблюдалась активизация оползневых процессов на участке мкр."Солнечный", создавая угрозу расположенным вблизи жилым домам (рисунок 6), а также производственным зданиям и сооружениям.
Летне-осенний период 2007г. (июль–сентябрь) характеризовался также повышенной активностью оползневых процессов по отношению к предыдущим годам. Развитие процессов зафиксировано в той части склона, где противооползневые работы выполнены в неполном объеме или не проводились.
Рисунок 6 – Активизация оползневых процессов в мкр."Солнечный" в г.Томске [6]
В районе мыса "Боец" проявлял активность оползень №1, оползневое тело за III квартал 2007 года сместилось в сторону р.Томи на 10см (рис. 7).