МОНИТОРИНГ ОПОЛЗНЕВЫХ ДЕФОРМАЦИЙ НА ЛЕВОМ СКЛОНЕ РЕКИ САРАНКА

Аннотация: В статье рассматривается развитие оползневых процессов на близлежащих территориях долины реки Саранка в городе Саранск. Показана организация мониторинга оползневых процессов. В результате проведенных исследований предложены основные рекомендации по мониторингу оползневых деформаций.

Ключевые слова: геодинамика, оползни, деформации, почва, мониторинг, оценка, городская застройка.
УДК: 556.5:911.375:55’9:711(470.345)
Автор(ы): Пузанков Александр Сергеевич
магистрант, кафедра физической и социально-экономической географии, Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Национальный исследовательский Мордовский государственный университет им. Н. П. Огарева», г. Саранск
puzankov100@yandex.ru
Маскайкин Виктор Николаевич
кандидат географических наук, доцент, кафедра физической и социально-экономической географии, Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Национальный исследовательский Мордовский государственный университет им. Н. П. Огарева», г. Саранск
mordrosgeo@mail.ru

Страна: Россия
Библиографическое описание статьи для цитирования: Пузанков А. С.Мониторинг оползневых деформаций на левом склоне реки Саранка /А. С. Пузанков, В. Н. Маскайкин. – Текст : электронный // Научное обозрение. Международный научно-практический журнал. – 2022. – №3. – URL: https//srjournal.ru/2022/id365/
image_pdfimage_print

На территории Республики Мордовия широко развиты экзогенные геодинамические процессы, которые представлены следующими основными видами: карст, оползни, суффозия, речная и овражная эрозия, подтопление и заболачивание [1].

В последние годы проблема, связанная с активизацией экзогенных геологических процессов на левом берегу реки Саранка в г. Саранске, особенно обо­стрилась. Оползневый процесс достиг опасной степени развития. Это выразилось в разрушении ряда жилых домов по улице Зеленая, деформировании зданий по улице Кавказская, а также в поселке Звездный. Оползневые деформации наступают на многоэтажные здания в районе 3-й городской больницы по улице Советская. Обеспечение устойчивости левого берега необходимо в связи с развитием дальнейшей застройки центральной части города и, в частности, оползнеопасной территории левобережья.

Данная проблема неоднократно рассматривалась на правительственном уровне. Имеются предварительные проработки берегоукрепления рассматри­ваемой территории. Ежегодно проводится обследование оползнеопасных уча­стков с целью оценки состояния инженерных объектов и в случае необходимости для оказания экстренной помощи, проводились инженерно-геологические исследования в целях оценки степени опасности и риска развития оползневого процесса.

Река Саранка относится к категории малых рек. Она является левым притоком р. Инсар и протекает в г. Саранск с запада на восток на протяжении около 8 км. Ширина русла 0,5–3,0 м, глубина воды 0,2–0,6 м. В период паводка уровень воды в реке может подниматься на 2,0–2,2 м. Средний уклон русла составляет 0,006. Высота склона на левом берегу р. Саранки составляет 14–22 м. Склон изрезан оврагами и промоинами и почти на всем протяжении охвачен оползневыми деформациями, повсеместно наблюдается разгрузка подземных вод, вызывая подтопление в пониженных его местах.

На рассматриваемых участках развиваются оползни трех типов: блоковые фронтальные оползни сжатия, оползни сдвига и разжижения. Интенсивность деформаций усиливается весной, когда проявляется максимальное воздействие подземных вод. Глубокое деформирование и формирование, в конечном итоге, базиса оползания отделяющихся блоков, происходит на глубинах, где вертикальное сжимающее давление на грунт превышает его структурную прочность.

В нижнем ярусе оползневого склона развиваются оплывины. В верхнем ярусе (абсолютные отметки 148,0–151,0 м) образуются относительно глубокие блоковые оползни. На массиве длиной по фронту около 80 м и по падению склона 30–50 м имеют место разрушающие деформации грунтов: вертикальные и горизонтальные составляющие до 5–6 м.

Следует иметь в виду, что блоковые оползни обладают свойством саморазвития. Оползневые цирки растут по фронту и вглубь без дальнейшего влияния оплывин. Каждый новый блок, оседая и отодвигая оползневые массы в цирке, создает условия образования новых оползневых блоков, на соседних участках, вследствие снижения горизонтальных напряжений на соответствующих глубинах, характеризующих осадку грунтового массива, подготовку формирования и отделения блока.

Проведенные детальные расчеты устойчивости склона по каждому оползнеопасному участку, осуществлялись для решения следующих основных задач:

  • исследование влияния прочностных свойств грунтов в зоне смещения на устойчивость склона;
  • оценка роли грунтовых вод (изменения уровня);
  • исследование взаимодействия оплывины и блокового оползня;
  • анализ условий образования нового оползневою блока;
  • оценка возможною оползневого давления;
  • предварительный анализ рекомендуемых противооползневых мероприятий.

Долгосрочный прогноз активности оползней в районе г. Саранска составлялся на основе анализа быстроизменяющихся факторов, определяющих активность оползневого процесса. Алгоритм исследований заключался в следующих действиях:

  • анализ имеющейся информации о проявлении ЭГП и сопоставлении сведений о них с показателями быстроизменяющихся факторов;
  • выявление комплекса основных изменяющихся факторов, обуславли­вающих развитие оползней;
  • составление и анализ временных рядов быстроизменяющихся факторов, выявление закономерностей в развитии этих факторов;
  • прогноз основных факторов и прогноз оползней, активность которых находится в прямой зависимости от быстроизменяющихся факторов.

Имеющиеся сведения о развитии оползневого процесса в г. Саранске по­зволяют отметить, что одним из основных факторов, определяющих активность процесса, является увлажненность грунтов, которая, в свою очередь, зависит от количества выпавших осадков и состояния коммуникаций. Характер увлажне­ния горных пород на склонах зависит также и от режима выпадения осадков. Ливни и моросящие обложные дожди оказывают различное воздействие на поверхно­стные отложения. При моросящих дождях большая часть осадков инфильтруется в грунты, а во время ливней значительная их часть стекает в водотоки. Медленное таяние снега также негативно сказывается на промачивании грун­тов. Активизация оползней часто совпадает с весенним снеготаянием. При этом большое значение имеет количество осадков за холодный период года.

Хотя указанные метеорологические факторы являются основными, определяющими развитие оползней, очень важно их совместное действие, которое выражается характером погоды, наблюдаемой на конкретной территории. Условия, способствующие возникновению тех или иных аномалий в режиме подземных вод, активизации ЭГП, создаются при определенном типе погоды, обусловленном соответствующим характером атмосферной циркуляции. Ее изменения поддаются количественному учету при применении какой-либо типизации атмосферных процессов. Колебания уровня грунтовых вод непосредственно связаны с количеством осадков. В наиболее влажные годы образование оплывин более вероятно, а с некоторым запаздыванием и активизация глубоких подвижек.

По основным метеорологическим показателям составлены временные ряды. Их анализ дает основание сделать выводы об изменчивости показателей на ближайшие 10 лет и, как следствие, активности оползневых процессов. В ближайшие годы на основании проведенных расчетов годовое количество осадков ожидается несколько выше среднего значения. Затем оно несколько уменьшится и снова превысит среднее значение. В целом будет преобладать тенденция к повышению увлажнения. Количество осадков за теплый период ожидается в пределах нормы с некоторой тенденцией к увеличению.

Возможные размеры опасной зоны проявления оползневых процессов оценивается по контурам образовавшихся тел оползней как результат изменений напряженно-деформированного состояния массива пород, вызванного переработкой склона того или иного генезиса. Согласно анализу, ширина опасной зоны может составлять 6Н и более (где Н – высота оползневого склона).

Влияние нагрузки на грунты от существующих многоэтажных зданий может существенно расширить опасную зону деформирования. При высоте оползневого склона около 20 м, а также ширине многоэтажных зданий по ул. Советской 12–15 м, опасная зона деформирования грунта составит 150–200 м от бровки оползневого склона. То есть в эту зону попадают все сооружения по улице Кавказская, а также большой комплекс многоэтажных здании, по улице Советская в районе 3-й городской больницы и улице Ботевградская, а с учетом оползневых деформаций опасная зона распространяется еще выше [1].

Рис. 1. Комплекс многоэтажных здании, по ул. Советской в районе 3-й городской больницы, подверженный воздействию оползневых процессов [1]

Это действительно подтверждается уже разрушенными двумя жилыми индивидуальными домами по улице Зеленая. Несмотря на свайное укрепление, разрушительные деформации блокового оползня развиваются у музея Боевого и трудового подвига 1941–1945 годов. Попытки тампонирования трещин и планировки территории не приводят к стабилизации процесса.

Рис. 2. Разрушительные деформации блокового оползня у музея Боевого и трудового подвига

1941–1945 годов [1]

Непринятие мер по укреплению левого берега в связи с развитием деформаций в грунтовой толще в указанных границах может в течение ближайшего периода времени (5–8 лет) привести к неравномерному оседанию жилых зданий и, как следствие, возможному аварийному повреждению несущих конструкций. Нельзя исключить также внезапного возникновения чрезвычайной ситуации в любой из зон опасного развития деформаций в связи с прорывами водоводов, утечками газа. Ликвидация последствий этих ЧС потребует больших денежных взносов, а при взрыве, вполне возможно, велика вероятность жертв.

Берегоукрепительные мероприятия должны основываться на учете механизма оползней. Активность оползней создает ситуацию, близкую к чрезвычайной, регламентируя срочную необходимость проведения комплекса предупредительных мероприятий. Инженерные сооружения должны проектироваться с учетом требований застройки склоновой и пойменной территорий.

Считали бы необходимым дать некоторые рекомендации по организации мониторинга оползневых деформаций на левом берегу р. Саранки:

-Организация и приведение мониторинга за оползневыми деформациями и оползнеобразующими факторами регламентируются нормативными документами и являются обязательным видом работ при проведении инженерно-геологических исследований в районах развития опасных природных и техногенных процессов на стадиях проектирования, строительства и эксплуатации.

— В состав мониторинга входит контроль развития глубинных оползневых деформаций. С этой целью необходима установка на каждом оползнеопасном участке (ул. Зеленая, ул. Кавказская, 3-я городская больница) 2–3 глубинных реперов.

— Необходимо организовать геодезические наблюдения по створам, включающим оползневой склон, контрфорс, свайный ростверк и устойчивую верхнюю часть склона.

— На поверхности склона необходимо разместить фунтовые реперы с учетом соответствующих требований. На зданиях и инженерных сооружениях следует закрепить марки для контроля осадков. Основное внимание должно быть уделено наблюдениям за вертикальной составляющей перемещения геодезических опознавательных пунктов. Только благодаря им можно будет понять, в каком направлении движется аномалия.

— На наблюдательных створах необходимо разместить гидрогеологические скважины для контроля за уровнем грунтовых вод. Также должны быть организованы наблюдения за работой дренажных сооружений в части изменения расхода грунтового потока вод. Изменение гидрогеологических параметров может иметь тесную связь с оползневым процессом, а возникающие аномалии служить предвестниками активизации оползневых деформаций. Для рационального размещения дренажных сооружений целесообразно предварительно провести геофизические работы с целью картирования зон обводнения грунтов на склоне.

— Работы по мониторингу оползневого процесса и состоянии левого берега р. Саранки необходимо возобновить, контролируя эффективность проведенных исследований.

 

Список использованных источников 

  1. Маскайкин В.Н., Рунков С.И. Палеогеографические особенности эволюции рельефа и осадконакопления на территории Мордовии. Саранск : ООО «13РУС», 2014. 200 с.
  2. Белов А. А., Кирюшин А. В., Маскайкин В. Н. Инженерная подготовка городской территории при подтоплении // Научное обозрение. Международный научно-практический журнал. 2017. № 1. URL: https://srjournal.ru/2017/id25/ (дата обращения: 29.04.2022).

 

Puzankov Alexander

student, Department Physical and Socio-Economic Geography, Federal State Budgetary Educational Institution of Higher Education “National Research N. P. Ogarev Mordovia State University, Saransk

Maskaikin Viktor

Doctor of Geographical Sciences, PhD, Associate Professor, Department Physical and Socio-Economic Geography, Federal State Budgetary Educational Institution of Higher Education “National Research N. P. Ogarev Mordovia State University, Saransk

 

MONITORING OF LANDSLIDE DEFORMATIONS ON THE LEFT SLOPE OF THE SARANKA RIVER

 

Abstract: The article considers the development of landslide processes in the nearby territories of the Saranka River valley in the city of Saransk. The organization of monitoring of landslide processes is shown. As a result of the conducted research, the main recommendations for monitoring landslide deformations are proposed.

Keywords: geodynamics, landslides, deformations, soil, monitoring, assessment, urban building.

 

© АНО СНОЛД «Партнёр», 2022

© Пузанков А.С., 2022

© Маскайкин В.Н., 2022

 

image_pdfimage_print