Perché si verificano colate di fango e frane? Crollo: che cos'è? Cause e conseguenze dei crolli

Introduzione.

Definizione ed essenza del fenomeno.

Cause di insorgenza.

Classificazione del fenomeno studiato e/o sua collocazione in una classificazione di livello superiore.

Varietà.

Distribuzione e scala di manifestazione.

Dinamica.

Storia dello studio.

Previsioni (compresi i segni popolari).

Conseguenze ambientali e influenza sull'attività economica umana.

Influenza umana e capacità di controllo.

Miti, leggende, credenze, folklore.

Conclusione.

Letteratura e fonti utilizzate.

Applicazioni.

Introduzione.

L'argomento del mio saggio è un fenomeno così comune in molte zone costiere come le frane.

Lo scopo dell'abstract è familiarizzare con l'essenza di questo fenomeno, identificare le cause del suo verificarsi, stabilire le conseguenze ambientali e le influenze sull'attività economica umana, nonché le possibili misure per combattere o gestire questo fenomeno.

Frane, ad es. il grande spostamento delle masse terrestri è associato all'attività delle acque sotterranee e superficiali e ad altri fattori. Si sviluppano su ripidi pendii costieri di burroni, valli fluviali, laghi e mari.

Poiché le frane non solo modificano la forma del rilievo, ma causano anche danni irreparabili economia nazionale e la vita umana, necessitano di uno studio più approfondito per eliminare le conseguenze negative.

Definizione ed essenza del fenomeno.

“Le frane sono spostamenti scorrevoli di masse rocce lungo il pendio sotto l'influenza della gravità. L'impulso per l'inizio di un tale spostamento è solitamente la perdita di piogge insolitamente abbondanti o il rapido scioglimento del manto nevoso, causando un flusso eccessivo di acqua negli strati permeabili, nonché tremori sismici.»

In montagna i processi franosi si verificano quando i sedimenti sciolti che si trovano sui pendii ripidi si impregnano d'acqua. In pianura la formazione di frane è causata dalla presenza di strati di falda argillosa posti obliquamente verso una valle fluviale, un profondo burrone o verso una ripida costa marina. Questa presenza di rocce crea condizioni meccanicamente di non equilibrio per le masse di terreno situate al di sopra dello strato impermeabile. La superficie di questo strato, quando eccessivamente inumidita, diventa scivolosa, la forza di adesione della superficie impermeabile e dello strato di terreno sovrastante si indebolisce e nel momento in cui la forza di adesione della falda acquifera con lo strato sovrastante diventa meno forza Sotto la gravità di questo spessore, i singoli blocchi di terreno iniziano a scivolare lungo la superficie inclinata dell'acquitardo.

Grandi frane con profondo spostamento delle rocce provocano cambiamenti significativi nei contorni dei pendii costieri e conferiscono loro forme speciali. Il caso più semplice di un pendio franoso è presentato nella Figura 1 (Appendice 2). La linea tratteggiata indica la posizione originaria del ripido versante costiero. Dopo la frana ha assunto una forma completamente diversa, rappresentata da una linea continua. In ogni versante franoso si possono identificare singoli elementi fondamentali.

“La superficie di scorrimento presenta spesso segni di lucidatura o ombreggiatura causati dallo sfregamento delle rocce l'una contro l'altra durante lo scorrimento. Questa lucidatura è spesso chiamata specchi scorrevoli. Le rocce spostate situate nella parte inferiore del pendio sono chiamate accumuli di frana, o corpo di frana. La parte superiore e più ripida del pendio, situata al di sopra del corpo di frana, è denominata scarpata post-frana. Un corpo di frana in sezione trasversale viene solitamente espresso sotto forma di un gradino a terrazza, spesso ribaltato verso la restante parte indisturbata del pendio e chiamato terrazzo di frana. La superficie di tale terrazza è spesso irregolare, ma talvolta più o meno livellata. La giunzione del corpo della frana con la scarpata sovra-frana, talvolta espressa da una depressione nel rilievo, è chiamata sutura posteriore della frana. Può essere localizzato a quote diverse a seconda della composizione delle rocce che compongono il pendio e della natura degli spostamenti di frana. Nella maggior parte dei casi si trova in fondo al pendio, a volte sopra di esso, ma in alcuni punti scende notevolmente più in basso, arrivando addirittura sotto il livello dell'acqua di un fiume o del mare.

Spesso un corpo di frana è costituito da una serie di blocchi che sono scivolati giù sotto l'influenza di proprio peso(Figura 2 - Appendice 2). In questo caso nei blocchi viene preservata la sequenza degli strati e si osserva solo la loro inclinazione verso la parte indisturbata del pendio. Questa, secondo A.P. Pavlov, è la parte delapsiva della frana, avvenuta sotto l'influenza della gravità delle rocce (latino delapsus - caduta, scivolamento). Nella parte inferiore di una tale frana, le rocce spostate vengono fortemente frantumate e frantumate sotto la pressione dei blocchi sovrastanti. Si tratta della parte detrusiva della frana, sorta a seguito della spinta di massi staccatisi dall'alto (dal latino detrusio - collisione). A volte la pressione delle masse franose è così significativa che davanti ad esse compaiono cumuli di rocce rigonfie che costituiscono la base del pendio. In frane di tali dimensioni si formano brecce di attrito di frana lungo le superfici di scorrimento. In alcune aree franose si osservano frane complesse costituite da molti singoli blocchi. Tali frane complesse solitamente combinano spostamenti di tipo dilasivo (nella parte superiore del pendio) e detrusivo (nella parte inferiore del pendio).

Grandi spostamenti di frana formano enormi circhi, o meglio semicerchi, che sporgono profondamente nella riva. Si alternano a tratti più stabili del pendio, che sono come dei promontori, chiamati creste interfranose”.

Cause di insorgenza.

Per la formazione di frane sui pendii sono necessari i seguenti fattori: la presenza di uno strato d'acqua e la sua pendenza verso il pendio, la presenza di una falda acquifera e acque sotterranee.

Lo spostamento dello spessore può essere causato da vari motivi: un terremoto, forti piogge che ne aumentano il peso, l'erosione del pendio da parte di un fiume o del mare e un taglio imprudente da parte di una persona.

Gli studi sulle aree franose hanno dimostrato che le frane sono un processo complesso che avviene sotto l'influenza di un complesso di fattori, comprese le acque sotterranee. Questi fattori includono:

1. L'intensa erosione della costa da parte di un fiume o l'abrasione da parte del mare (distruzione da parte delle onde) in alcuni casi sono una delle principali cause di frane nella regione del Volga, sulla costa del Mar Nero nel Caucaso e in altre aree. Quando la sponda viene portata via da un fiume o erosa dal mare, aumenta la ripidità del pendio e il suo stato di tensione, che alla fine porta ad uno squilibrio delle masse terrestri e al loro scorrimento.

2.Influenza precipitazioni atmosferiche influenza la stabilità delle masse terrestri. Ad esempio, si nota che le frane nella rete di burroni della costa meridionale del Caucaso si verificano principalmente alla fine del periodo delle piogge (febbraio - marzo), quando si osserva la massima saturazione del suolo con acqua. In generale, il grado di contenuto d'acqua delle rocce con acque meteoriche e sotterranee è importante.

3. Cambiamento nella consistenza (condizione) delle rocce argillose sul pendio a causa dell'influenza delle acque sotterranee o superficiali e dei processi atmosferici. Se l'argilla è esposta sul pendio costiero, è esposta a vari fattori esterni e atmosferici, si asciuga gradualmente e si fessura. Ciò è particolarmente aiutato dall'esposizione periodica all'acqua, durante la quale l'alternanza di bagnatura e asciugatura può comprometterne completamente la solidità. Quando è satura d'acqua, tale argilla distrutta acquisisce uno stato plastico o fluido e inizia a scivolare lungo il pendio, trascinando con sé altre rocce.

4. La formazione di frane è facilitata dai processi di soffosi (dal latino suffosio - scavare, minare), che consiste nella rimozione di piccole particelle clastiche filtrando l'acqua attraverso sedimenti permeabili, in conseguenza dei quali questi depositi si riducono fitti, e le masse di terreno che giacciono obliquamente sopra di essi cominciano a scivolare lungo il pendio (Fig. 3 - Appendice 2). In condizioni di superficie livellata, la soffusione porta al cedimento del suolo e alla formazione di depressioni poco profonde e chiuse. Tali morfologie, spesso presenti in zona della steppa sull'area in cui si verificano depositi di loess e simili, noti come piattini di steppa, depressioni di subsidenza, ecc.

5.Pressione idrodinamica creata dalle acque sotterranee in prossimità dell'uscita sulla superficie del pendio. Ciò è particolarmente evidente in presenza di un collegamento idraulico tra la falda freatica e il fiume. In questo caso, durante le inondazioni, le acque del fiume alimentano le acque sotterranee (Fig. 3), a seguito delle quali aumenta anche il loro livello. La diminuzione della magra nel fiume avviene in tempi relativamente brevi e la diminuzione del livello delle acque sotterranee nel pendio è relativamente lenta. Si scopre che esiste un divario tra i livelli delle acque sotterranee e dell'acqua del fiume, che crea ulteriore pressione idrodinamica nel pendio. Di conseguenza può verificarsi lo schiacciamento di parte della falda acquifera dal pendio e lo scivolamento delle rocce sovrastanti. A questo proposito in alcuni casi si registra un aumento delle frane a seguito delle alluvioni.

6. Condizioni di presenza delle rocce che compongono il pendio o, in altre parole, caratteristiche strutturali. Tra queste ricordiamo: la caduta di massi verso un fiume o un mare, soprattutto se tra di essi sono presenti strati di argilla e falde acquifere; la presenza di crepe tettoniche e di altro tipo che cadono nella stessa direzione; grado significativo di erosione delle rocce.

7. Attività umana negligente, che talvolta porta all'instabilità del pendio. Ciò può essere dovuto a: taglio artificiale dei pendii, distruzione delle spiagge (come talvolta è accaduto durante la costruzione delle strutture portuali senza tener conto delle condizioni naturali per la formazione delle spiagge e della direzione del movimento dei sedimenti), carico aggiuntivo sul pendio, e la deforestazione incessante.

Classificazione del fenomeno.

Esistono numerose classificazioni diverse delle frane. Di solito sono divisi in tre gruppi: classificazioni generali, specifiche e regionali. “Le classificazioni generali tengono conto delle caratteristiche del processo franoso sulla base di un insieme di caratteristiche. Classificazioni particolari si basano sull’identificazione di fattori più significativi che contribuiscono allo scivolamento”.

Le classificazioni generali e specifiche vengono utilizzate per determinare l'applicabilità dei vari metodi per il calcolo della stabilità dei pendii e la selezione delle misure di prevenzione delle frane. Vengono stilate classificazioni regionali per le aree in cui le frane sono diffuse.

Tra le classificazioni generali vanno segnalate le classificazioni di A.P. Pavlov (1903), F.P. Saverensky (1934), T.S. Zolotoreva (1963).

“In base alla struttura del pendio di frana e alla posizione della superficie di scorrimento, secondo F. P. Savarensky, si distinguono le seguenti frane: in rocce omogenee non stratificate con superficie di scorrimento curva; frane in cui la superficie di spostamento è predeterminata dalla struttura geologica; frane, la cui superficie di scorrimento interseca strati di rocce diverse (Fig. 4).”

La Tabella 1 (Appendice 3) mostra i risultati di un confronto tra le classificazioni più elaborate delle frane per tipologia del loro meccanismo.

Tra le classificazioni private, vale la pena notare la classificazione di E. P. Emilyanova (1959), dove il fattore principale sono le acque sotterranee. Classificazioni regionali distinguono frane confinate in determinati orizzonti stratografici e pendii di diversa genesi (frane terziarie, frane di abrasione, ecc.)

Nella classificazione superiore, ad esempio, nella classificazione dei movimenti dei pendii per tipo di roccia, vengono indicati sei tipi di frane. si riferiscono ai movimenti del pendio di rocce rocciose e semi-rocciose, che hanno elevata resistenza nel campione, bassa variabilità della resistenza sotto carichi a lungo termine, a breve termine e d'urto, una forte influenza della fratturazione e dei disturbi tettonici sulla resistenza del massiccio e non si gonfiano. Questo tipo di frana si manifesta nel lento spostamento delle masse lungo la superficie. Si verificano quando le superfici sono piatte e hanno poca adesione.

Frane di spinta si verificano nelle rocce argillose, che sono caratterizzate da bassa resistenza nel campione, una grande differenza di resistenza sotto carichi di impatto a breve e lungo termine e rigonfiamento. Si verifica un movimento moderato e lento. La superficie di scorrimento passa inferiormente lungo i contatti tra gli strati, e superiormente intersecandoli.

Questa categoria comprende anche frane da contatto E frane di rocce omogenee. I primi si osservano sotto forma di spostamento lungo gli strati di contatto e sono caratterizzati dalla presenza di contatti tagliati dal basso tra gli strati, mentre i secondi sono rappresentati da scorrimento ciclico e ripida pendenza di argille.

Colate di frana caratterizzato da scorrimento e liquefazione ciclica e manifestazione in rocce limose che hanno proprietà tixotropiche (liquefazione e rinverdimento tixotropico). Si verifica quando è saturo di acqua con un contenuto di umidità superiore al punto di snervamento. Ciò include anche frane di infiltrazione, che sono un collasso ciclico di rocce sabbioso-argillose sopra uno scivolo di sabbia, quando gli strati filtranti e galleggianti si trovano al di sotto dello strato di rocce argillose.

Varietà.

A seconda del volume delle masse frananti si distinguono frane piccole (centinaia e migliaia di m3), medie (decine di migliaia di m3), grandi (centinaia di migliaia) e molto grandi (milioni di m3).

I principali tipi di frane sui pendii laterali della cava (secondo P. N. Panyukov) sono mostrati in Fig. 5 (Appendice 2).

Le frane di discarica costituiscono un gruppo indipendente di deformazioni dei pendii nelle miniere a cielo aperto. Le frane da discarica si dividono in semplici e complesse. A seconda della posizione della superficie di scorrimento, S.I. Popov ha identificato frane plantari, subplantari e sopraplantari. I principali tipi di frane sui pendii laterali della cava (secondo P.N. Panyukov) sono riportati nella Tabella 2 (Appendice 3).

Distribuzione e scala di manifestazione.

“La geografia delle frane è vasta. Si sviluppano nella regione del Volga: Nizhny Novgorod, Ulyanovsk, Volsk, Saratov, ecc. Le frane si verificano sulle rive dell’Oka, Kama, Pechora e sul fiume Moscova”.

"Le frane colpiscono le rive del Volga, le coste del Mar Nero vicino a Odessa, la costa meridionale della Crimea e la costa caucasica da Tuapse a Sukhumi, dove causano grandi distruzioni e richiedono grandi spese per il rafforzamento."

Dinamica.

La dinamica dei processi franosi è caratterizzata da determinati modelli del loro sviluppo nel tempo. “Innanzitutto occorre distinguere tra frane antiche e moderne. In accordo con ciò, I.V. Popov ha proposto un diagramma schematico dei modelli generali della dinamica dello sviluppo delle frane (Tabella 3 - Appendice 3).”

Se le condizioni naturali sono favorevoli e si crea una situazione per l'implementazione delle forze di taglio e taglio, i preparativi iniziano a sconvolgere l'equilibrio degli ammassi rocciosi. In questo momento possono verificarsi vari fenomeni: "un aumento dell'erosione delle rocce, un cambiamento nella loro umidità e stato fisico, una diminuzione della loro resistenza, un cambiamento nella pendenza dei pendii, deformazione plastica (creep), compreso il fenomeno del profondo strisciare nelle rocce."

La cinetica della perdita di stabilità del pendio tenendo conto dello scorrimento viscoso è stata studiata da G. N. Ter-stepanyan. “Il creep è la lenta deformazione delle rocce senza la formazione di una superficie di scorrimento, che avviene a sollecitazioni significativamente inferiori alla resistenza temporanea al taglio. A seconda dell'entità della sollecitazione, sono possibili tre forme di deformazione: 1-l'aumento della deformazione si ferma in un punto nel tempo t1, avendo raggiunto un valore costante; 2-all'inizio aumenta rapidamente, poi dal momento t2 la deformazione inizia a verificarsi a velocità costante; 3-ad un certo istante t3 la deformazione si trasforma in taglio.”

Le rocce del pendio, a seconda delle sollecitazioni che subiscono nei diversi punti, possono trovarsi in diverse fasi di deformazione: 1-stabilizzazione, 2-creep, 3-shear.

Ci sono quattro fasi nella formazione delle frane (secondo E. P. Emelyanova):

“1. La fase di preparazione della frana, durante la quale diminuisce il coefficiente di stabilità del pendio e aumenta la deformazione delle rocce, precedendone la distruzione.

2. La fase dello spostamento principale della frana, durante la quale, a seguito della distruzione delle rocce lungo la superficie di scorrimento, la maggior parte dello spostamento della frana avviene in un periodo di tempo relativamente breve.

3. La fase degli spostamenti secondari è il periodo durante il quale le rocce che non hanno raggiunto uno stato stabile nella seconda fase vengono spostate nel corpo della frana.

4. Stadio di stabilità (stabilizzazione): le rocce non subiscono deformazioni, il coefficiente di stabilità del pendio è costante o crescente.

La durata delle prime tre fasi varia. Il primo è il più lungo, anche se quelli successivi possono richiedere decenni. Ultima fase può essere interrotto durante il taglio di un pendio, terremoti, ecc.

La velocità delle frane varia da frazioni di millimetro al giorno a diverse decine di metri all'ora.

La dimensione delle frane è significativa. Pertanto, la frana sul fiume Zeravshan (Tagikistan), avvenuta il 24 aprile 1964, in termini di volume delle rocce spostate è di oltre 20 milioni di m 3. Ha bloccato il fiume e formato una diga arginale alta 150 m. Il motivo era l'abbondanza di acqua atmosferica, la penetrazione attraverso le fessure, la diminuzione dell'adesione dei sedimenti sciolti, la diminuzione dell'adesione delle rocce sciolte a quelle dense e si sono spostate.

Una frana molto tipica in riva al mare a Lyme Regis in Inghilterra. La costa qui è composta da gesso bianco, arenarie con selci e sabbie sciolte del sistema Cretaceo, sottostanti argille giurassiche, impermeabili. Gli strati sono inclinati verso il mare e le acque sotterranee scendono lungo l'argilla formando numerose sorgenti e creando le condizioni per lo scorrimento degli strati sovrastanti. Dopo tempo piovoso 1839, che saturò questi strati d'acqua aumentandone così il peso, il 24 dicembre l'intera costa cominciò a muoversi, si spezzò in enormi blocchi, separati da fessure e anfratti, e strisciò verso il mare. La pressione delle masse ha fatto emergere dal fondo del mare un crinale lungo un chilometro e alto 12 metri, costituito da blocchi strappati, ricoperti di alghe, conchiglie, stelle marine, ecc., che ora formano una serie di scogliere.

Vicino a Odessa, la riva del mare è costituita sopra da argille terziarie, sottoposte a calcare, che poggia su argilla blu; Secondo quest'ultimo, le acque sotterranee defluiscono verso il mare e provocano periodiche frane. Grandi blocchi si staccano dalla riva, strisciano e si capovolgono; tutta la costa è interrotta da anfratti e anfratti, e dal fondo del mare si formano secche. La dimensione delle frane è aumentata da quando qui è iniziata l'estrazione del calcare per gli edifici urbani e le estese cave hanno fornito l'accesso precipitazione all'argilla inferiore.

La costa meridionale della Crimea è interessata da frane lungo quasi tutta la sua lunghezza. Qui, sulla superficie di scisti e arenarie fortemente piegati del Triassico e del Giurassico inferiore si trova uno spesso strato di colluvio grossolano, formato dalla distruzione e dal crollo degli spessi calcari sovrastanti del Giurassico superiore che compongono le scogliere di Yayla. Le precipitazioni atmosferiche e le sorgenti Yayla penetrano in questo colluvio, e scivola lungo i ripidi pendii di scisto insieme a edifici e giardini, viene sezionato da crepe e distrugge le case. Anche la costa del Mar Nero da Tuapse a Sukhumi è instabile; La causa immediata delle frane è spesso l'erosione della costa da parte delle onde e la sua interruzione durante la costruzione di ferrovie e autostrade.

La riva destra del Volga in diversi luoghi - a Ulnovsk, Volsk, Saratov, Syzran, Batraki, ecc. - spesso scivola perché è costituita da strati impermeabili e acquiferi ed è inclinata verso il fiume.

Storia dello studio.

Previsione.

La previsione dei fenomeni franosi, a seconda dello stadio delle indagini ingegneristico-geologiche, può essere qualitativa e quantitativa.

“Una valutazione qualitativa della stabilità dei pendii si basa sullo studio, la descrizione e l'analisi delle condizioni geologiche ingegneristiche dei pendii, della loro altezza e pendenza, delle caratteristiche del rilievo, delle condizioni di presenza delle rocce, della loro composizione, dello stato fisico e delle proprietà; taglio delle acque, che accompagna processi e fenomeni geologici”.

Tutto ciò permette di valutare in forma descrittiva la stabilità del pendio: la formazione di una frana è inevitabile, forse dubbia, non c'è motivo di aspettarsi che si verifichi una frana.

Le previsioni quantitative si basano su metodi rigorosi e specifici: modellazione e calcoli.

Tipicamente, un presagio di spostamenti di frana è la comparsa di una o più fessure situate lungo il versante costiero (Fig. 6). Queste fessure di rottura si espandono gradualmente e la parte staccata del pendio inizia a scivolare verso il basso (Fig. 7 A, B). Oltre alle morfologie create dai processi di frana, gli alberi orientati in modo improprio sulla superficie di un corpo di frana sono un buon indicatore. Nel processo di spostamento, vengono rimossi dalla loro posizione verticale, acquisiscono pendenze diverse in alcune aree, si piegano e in alcuni punti si dividono, come è stato osservato a Fili Park (Mosca), sulla costa meridionale della Crimea e in altri luoghi.

Le frane possono verificarsi ripetutamente nella stessa area di anno in anno. Le masse franate, se non vengono trascinate via dal piede del pendio dalle acque fluviali o dalle onde del mare, possono impedire l'ulteriore sviluppo della frana. Gli alberi sui pendii franosi si inclinano e formano la cosiddetta “foresta ubriaca”.

“Per valutare la possibilità di una frana, viene utilizzato il coefficiente di stabilità del pendio, che mostra il rapporto tra le forze di resistenza, lo spostamento della frana e le forze di taglio attive. In varie condizioni è pari a:

Per una superficie di scorrimento piana - il rapporto tra le somme delle proiezioni delle forze di cui sopra sul piano di scorrimento;

Per una superficie di scorrimento cilindrica circolare - il rapporto tra le somme dei momenti delle forze corrispondenti rispetto all'asse di rotazione;

Per qualsiasi tipo di superficie di spostamento, il rapporto tra la resistenza totale delle rocce lungo questa superficie (per il taglio) e la somma delle forze tangenziali lungo la stessa superficie.

Le frane sono possibili quando il coefficiente di stabilità del pendio (variabile nel tempo in funzione di diversi fattori), decrescendo, diventa pari all’unità”.

Per prevedere le frane, vengono utilizzati metodi di calcolo basati sulla determinazione del coefficiente di stabilità del pendio confrontando lo stress nel pendio con la resistenza delle rocce che lo costituiscono, metodi per tenere conto dell'equilibrio delle masse terrestri, ecc.

Periodiche osservazioni dei fenomeni franosi vengono effettuate nelle aree in cui tali processi possono causare danni all'economia nazionale. “Le osservazioni vengono effettuate utilizzando appositi parametri di riferimento installati nel corpo della frana. Periodicamente, controllando il rilievo strumentale, monitorano i cambiamenti nei segni della posizione prevista dei punti di riferimento, che consentono di determinare la velocità di movimento delle frane. Allo stesso tempo, monitorano il regime delle acque sotterranee nei pozzi, la portata delle sorgenti, l'umidità delle rocce, le precipitazioni, il contenuto d'acqua dei fiumi, ecc., e monitorano la comparsa di nuove crepe sui pendii o i cambiamenti nelle dimensioni di quelle vecchie. .”

Conseguenze ambientali e influenza sull'attività economica umana.

Le frane causano gravi danni all’economia nazionale.

In alcune città situate lungo le rive di grandi fiumi (in particolare nelle regioni del Volga medio e meridionale), le frane creano situazioni difficili, causando la distruzione di edifici residenziali, industriali e di comunicazioni.

Le frane che si verificano nella regione di Odessa stanno riducendo sistematicamente l'area della migliore zona di dacia della città, distruggendo giardini e distruggendo edifici.

Influenza umana e capacità di controllo.

Le condizioni naturali favorevoli alle frane, ad esempio sulle rive del Volga, sono aggravate dall'incuria degli uomini che tagliano la parte inferiore del pendio per costruire strade, strade fino a moli e caricano il pendio sovrastante con edifici che inevitabilmente crolleranno col tempo. La mancanza di fognature nelle città in passato aumentava la quantità di acqua che penetrava nelle falde acquifere.

La sponda occidentale del Lago Baikal, dalla sorgente del fiume Angara alla stazione di Kultuk, è formata da una grande faglia che ha creato una profonda depressione nel lago. Di questo non si è tenuto conto durante la costruzione della ferrovia; Numerose gallerie e tagli attraversano le estremità dei promontori tra le valli troppo vicine ai ripidi pendii costieri dove le rocce dure sono rotte da fessure parallele alla faglia principale e sono quindi instabili. Si verificano crolli delle pareti degli scavi, piegamenti dei percorsi, e caduta di blocchi dalle arcate delle gallerie a causa dei piccoli movimenti che si verificano in prossimità della faglia.

“Per combattere con successo le frane è necessaria la conoscenza del regime delle acque sotterranee. Una corretta regolamentazione del regime delle acque sotterranee aiuta a fermare le frane”.

“Le misure per combattere le frane comprendono il rimboschimento e la lettiera, il rafforzamento dei pendii ricoprendoli di erba con pali e pali. La pendenza è protetta in modo più sicuro con muri di cemento e pietra. Un mezzo ancora più affidabile è l'installazione di drenaggio sotterraneo (posa di tubi) e drenaggio superficiale mediante l'installazione di fossati di drenaggio in cemento sulla superficie del pendio per raccogliere l'acqua atmosferica.

In questo modo, ad esempio, viene rafforzato il ripido pendio della riva destra del fiume Moscova a Vorobyovy Gory, dove sale il trampolino”.

Miti, leggende, credenze, folklore.

Conclusione.

Avendo studiato questo fenomeno nel modo più completo possibile, posso dire con sicurezza che le frane non sono inferiori alle inondazioni, ai terremoti e ad altri disastri sul nostro pianeta in termini di distruttività e imprevedibilità delle conseguenze. Prova di ciò è la recente frana nel sud del Kirghizistan, nel villaggio di Budalyk. Ciò accadde il 27 marzo 2004. Secondo testimoni oculari, il volume delle rocce spostate ammontava a diversi milioni di m3, 12 case furono spazzate via dalla faccia della terra e 33 persone morirono. Fenomeni simili si erano già verificati in quest'area, ma non su scala così vasta. Gli studi hanno dimostrato che le montagne non sono pericolose e la possibilità di nuove frane è trascurabile. La causa di questa frana è stato un terremoto avvenuto la notte prima del disastro. Al momento, secondo gli esperti, esiste il pericolo di nuove frane.

Questo caso rende evidente quanto siano imperfetti i metodi per studiare, prevedere e diagnosticare le frane. Pertanto, è necessario continuare a studiare questo fenomeno come uno dei fenomeni pericolosi.

Letteratura e fonti utilizzate.

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I dipendenti dell'agenzia aerospaziale americana NASA hanno messo a disposizione il pacchetto software DRIP-SLIP, che consente di monitorare le frane in tutto il mondo. Il sistema esegue la scansione delle immagini satellitari e determina dove potrebbe verificarsi un disastro nel prossimo futuro. /sito web/

Il sistema è una raccolta di mappe di localizzazione aggiornate ogni 24, 48 o 72 ore. Questo ti permette di monitorare la situazione in tempo reale. Le capacità del complesso sono dimostrate utilizzando l'esempio di una mappa delle frane registrate dal 2007 al 2013.

“Siamo interessati a identificare in modo rapido e accurato le frane non segnalate per comprendere meglio la natura del loro verificarsi. Queste informazioni consentiranno di chiarire le mappe che descrivono le regioni più soggette a frane e di adottare misure per prevenirle”, hanno osservato gli esperti della NASA.

Le frane spesso passano inosservate e non vengono segnalate, provocando un gran numero di vittime. "Lo sappiamo un gran numero di Durante questo periodo di tempo in Nepal si verificano frane. Documentarli è molto importante per capire meglio perché si verificano questi eventi e quale impatto hanno”, affermano gli esperti.

Zona a rischio - Nepal

Gli scienziati prestano particolare attenzione al Nepal, poiché le frane in questo paese sono molto numerose problema attuale. Qui durante la stagione dei monsoni si verificano frane che causano la morte di dozzine e talvolta centinaia di persone. Una delle frane più distruttive si è verificata in questo paese l'anno scorso forte terremoto.

A causa dell'esitazione la crosta terrestre i pendii delle montagne crollarono e valanghe di fango precipitarono lungo i fianchi delle montagne e delle colline. La frana più grande si è verificata nella regione di Miagdi, a circa 140 chilometri dalla capitale del Nepal, Kathmandu. Frane si sono verificate anche in altre regioni. Persone sopravvissute terremoto devastante, morì sotto strati di terra franante.

Detentore del record di frana

Le frane si verificano abbastanza frequentemente in tutto il mondo. La più grande frana in storia moderna avvenne il 18 febbraio 1911 nel Pamir in Tagikistan. Dopo un forte terremoto, 2,2 miliardi di metri cubi di materiale sciolto sono scivolati dalla cresta del Muzkol da un'altezza di 5mila metri. La forza dell'impatto della massa crollata provocò un'onda sismica che fece più volte il giro dell'intero globo.

La frana ha coperto il villaggio di Usoy con tutti i suoi abitanti, le proprietà e il bestiame, provocando la morte di 54 persone. Inoltre, la massa discendente ha bloccato il fiume Mugrab, motivo per cui si è formato il lago Sarez, largo 4-5 chilometri. Nel corso del tempo, il lago è cresciuto, allagando i villaggi di Sarez, Nisor-Dasht e Irkht. Attualmente il lago esiste ancora, la sua lunghezza e larghezza sono già di 75 chilometri.

Il lago rappresenta ancora un pericolo per gli insediamenti vicini. Questa zona si trova in una zona sismicamente attiva e deboli scosse possono innescare uno sfondamento del Lago Sarez. In caso di tragedia, un'enorme massa d'acqua colata di fango passerà quasi al lago d'Aral. Potenzialmente zona pericolosa Ci sono circa 6 milioni di persone che vivono lì.

La frana più distruttiva

La più tragica in termini di numero delle vittime fu una frana avvenuta nella provincia cinese del Gansu nel 1920. La maggior parte del territorio di questa provincia è occupato da un altopiano di loess, ovvero un terreno omogeneo misto a limo, argilla e sabbia. Il terreno qui è fertile, quindi la zona era densamente popolata. Dopo il terremoto, la coesione del loess è stata interrotta e la massa di terra è rotolata giù in intere colline. Ha distrutto tutto in un raggio di 50mila chilometri quadrati.

La situazione è stata aggravata dal fatto che è successo tutto notte d'inverno quando tutte le persone erano nelle loro case. "Le scosse si susseguirono con un intervallo di diversi secondi e si fusero con il ruggito assordante delle case che crollano, le urla delle persone e il ruggito degli animali che provenivano da sotto le macerie degli edifici", ha ricordato il missionario miracolosamente sopravvissuto.

Una delle case, spostata da un ammasso di rocce, è stata spostata di quasi un chilometro. La casa però è rimasta intatta. Anche l'uomo e il bambino che si trovavano sul posto non sono rimasti feriti. A causa del buio e del rumore non capivano nemmeno cosa fosse successo. Insieme alla casa si è spostato anche il tratto di strada. Ora questo posto si chiama “Death Valley”. Lì sono sepolte più di 200mila persone.

Frane in Russia

Gli scienziati considerano le frane il disastro naturale più pericoloso. Il pericolo è che possano verificarsi ovunque ci sia una pendenza. Le frane non sono associate posizione geografica e può scendere in qualsiasi Paese, Russia compresa. Molto spesso, i residenti devono affrontare questo fenomeno naturale Caucaso settentrionale, Regione del Volga, Primorye, Siberia orientale e gli Urali.

Ad esempio, nel 2006, forti nevicate e piogge continue sulle montagne hanno causato gravi frane in Cecenia. Gli strati superiori di rocce spessi fino a due metri rotolarono giù dai pendii, seppellendo edifici residenziali nei villaggi di Shuani, Benoy, Zandak e altri. Soltanto nel villaggio di Shuani una frana ha distrutto in un giorno circa 60 case. I residenti hanno lasciato le loro case portando con sé solo i documenti.

Anche la costa russa del Mar Nero è una zona a rischio. I pendii montani dotati di numerose infrastrutture creano condizioni favorevoli alle frane. Il pericolo aumenta soprattutto nel periodo autunno-inverno, quando i pendii delle montagne vengono spazzati via dalla pioggia. Attivo attività umana, compresi gli impatti edilizi e paesaggistici, rappresentano ulteriori fattori di rischio.

Franaè uno spostamento verso il basso delle masse del suolo sotto l'influenza della gravità. Le frane si verificano sui pendii quando la stabilità del suolo o delle rocce sul pendio viene interrotta. Le forze di attrito che assicurano l'adesione dei suoli o delle rocce sui pendii sono inferiori alla forza di gravità e l'intera massa di terreno (roccia) inizia a muoversi.

È noto che la maggior parte della superficie terrestre è costituita da pendii. Per pendenze si intendono le superfici con angoli di inclinazione superiori a 1°. I pendii occupano almeno 3/4 della superficie terrestre.

Più il pendio è ripido, maggiore è la componente di gravità, che tende a vincere la forza di adesione delle particelle rocciose e a spostarle verso il basso, creando una frana.

La formazione delle frane dipende dalla resistenza delle rocce del pendio, dall'alternanza di strati di terreno di diversa composizione e dalla loro pendenza, e dalla presenza di acque sotterranee.

Frana nella gola del Karmadon ( Ossezia del Nord) scese inaspettatamente il 20 settembre 2002 e riempì uno spazio di 5 km con una massa di rocce ghiacciate. Sono scomparse più di 100 persone, inclusa una troupe cinematografica guidata dal regista Sergei Bodrov Jr.

Le frane in Crimea hanno distrutto più di un insediamento

Le frane possono essere causate sia da cause naturali che artificiali legate all’attività umana.

Le cause naturali includono: aumento della pendenza del pendio; la presenza di rocce argillose su un pendio, soprattutto se fortemente umido; erosione della base dei pendii da parte delle acque marine e fluviali, nonché scosse sismiche (terremoti).

Le cause artificiali includono: distruzione dei pendii durante la costruzione della strada; deforestazione; comportamento irragionevole agricoltura sulle piste.

Le frane possono verificarsi su tutti i pendii, a partire da una pendenza di almeno 19°. Tuttavia, su terreni argillosi si verificano con una pendenza di 5-7°. A questo scopo è sufficiente l'eccessiva umidità delle rocce.

Le frane si verificano in qualsiasi periodo dell'anno, ma sono particolarmente intense in primavera o durante le piogge estive. Sulle coste dei mari si sviluppano frane dopo forti temporali.

In Russia, le frane si verificano abbastanza spesso nella regione del Volga - nella regione di Saratov, nell'area di Volgograd; sulle rive del Don, il bacino idrico di Tsimlyansk, nella valle di Kuban, in molte regioni della Siberia e del Caucaso settentrionale.

Le frane sono grandi blocchi di roccia che si muovono lungo un pendio come un unico corpo. Il processo di scorrimento è lo scivolamento di una massa di terreno su una superficie. Pertanto, per ogni frana, si distingue sempre un corpo di frana che si muove e una superficie di scorrimento lungo la quale si muove.

Perché si formi una frana sono necessarie diverse condizioni, ma la principale è la presenza di acqua. Penetrando in profondità nelle rocce, soprattutto quelle argillose, l'acqua riempie i pori tra le particelle del terreno, riduce l'adesione di queste particelle e aumenta il peso della roccia. L'equilibrio tra le forze di adesione e la forza di gravità viene interrotto e le masse del terreno iniziano a scivolare verso il basso sotto l'influenza della gravità. Le acque sotterranee influenzano allo stesso modo anche le rocce argillose. A volte, lavando via i depositi sciolti in tali rocce, come la sabbia, portano all'instabilità dello spessore delle rocce situate sopra, e queste rocce scivolano.

In base alla loro scala, le frane si dividono in grandi, medie e piccole.

Grandi frane, di norma, sono causati da cause naturali e si formano lungo pendii per centinaia di metri. Il loro spessore raggiunge i 10-200 mo più.

Media E su piccola scala le frane hanno dimensioni inferiori a 10 m, la causa del loro verificarsi è principalmente legata all'attività umana.

Si distinguono le seguenti velocità di movimento della frana:

• eccezionalmente veloce - fino a 3 m/s;
• molto veloce - 0,3 m/min;
• veloce - 1,5 m/giorno;
• moderato - 1,5 m/mese;
• molto lento - 1,5 m/anno;
• eccezionalmente lento - 0,06 m/anno.

Quando una massa significativa di rocce si sposta a causa di frane, possono verificarsi situazioni di emergenza. Le frane possono distruggere singoli oggetti e mettere in pericolo interi insediamenti, distruggere terreni agricoli, creare pericolo durante il funzionamento delle cave, danneggiare comunicazioni, tunnel, condutture, linee telefoniche e Elettricità della rete, portare alla morte di persone.

Ad esempio, il 23 gennaio 1984, a seguito di un terremoto nella regione di Gissar in Tagikistan, si verificò una frana larga 400 me lunga 4,5 km. Enormi masse di terra coprivano il villaggio di Sharora. Furono sepolte 50 case, morirono 207 persone.

Nel 1989, le frane in Inguscezia portarono alla distruzione di 32 insediamenti, 2.518 case furono danneggiate.

Nella primavera del 1994, dopo un inverno insolitamente nevoso in Kirghizistan, in molte zone si verificarono enormi frane che distrussero centinaia di case e causarono vittime.

Per organizzare la protezione della popolazione dalle conseguenze delle frane, viene organizzato il controllo delle frane e la loro previsione. È stato stabilito che la maggior parte delle potenziali frane può essere prevenuta se vengono adottate misure tempestive nella fase iniziale del loro sviluppo. Le misure antifrana comprendono: il drenaggio delle acque superficiali che affluiscono nell'area della frana; rimozione dell'acqua atmosferica dalla superficie dell'area di frana; piantagione di alberi e arbusti in combinazione con la semina di erbe perenni che formano tappeti erbosi sulla superficie dei pendii franosi.

Per proteggere le sponde dei fiumi, dei bacini artificiali e delle scogliere marine soggette a processi franosi, vengono utilizzate coperture dei pendii realizzate con lastre di cemento armato.

Se non è possibile evitare una frana, la popolazione viene informata del pericolo e viene organizzata l'evacuazione.

Studiare le informazioni sulle possibili posizioni e i confini approssimativi delle frane, ricordare i segnali di avvertimento sulla minaccia di una frana, nonché la procedura da seguire quando si riceve questo segnale.

I segnali di una frana imminente includono porte e finestre degli edifici bloccate e infiltrazioni d'acqua sui pendii franosi. Se vedi segnali di una frana in avvicinamento, avvisa la stazione frana più vicina, attendi informazioni da lì e agisci a seconda della situazione.

Se c'è il pericolo di una frana e c'è abbastanza tempo, viene organizzata l'evacuazione anticipata della popolazione, degli animali da fattoria e delle proprietà dalle zone minacciose verso luoghi sicuri.

Quando si ricevono segnali sulla minaccia di una frana, spegnere gli apparecchi elettrici, gli apparecchi a gas e la rete idrica e prepararsi per l'evacuazione immediata.

A seconda della velocità di spostamento della frana rilevata dalla stazione frana, agire in conformità con la minaccia.

Se il tasso di spostamento della frana è superiore a 1,5 m al giorno (spostamento rapido), evacuare secondo un piano predisposto. Durante l'evacuazione portate con voi documenti, oggetti di valore e, a seconda della situazione e delle istruzioni dell'amministrazione, vestiti caldi e cibo.

Misure per prevenire le frane: 1 - drenaggio delle acque superficiali che affluiscono nell'area della frana; 2 - rimozione dell'acqua atmosferica dalla superficie dell'area di frana; 3 - piantumazione di vegetazione arborea ed arbustiva in combinazione con la semina di erbe perenni costituenti tappeto erboso; 4 - coperture di pendio costituite da lastre di cemento armato per la messa in sicurezza delle sponde di fiumi, bacini e scogliere marine soggette a processi franosi; 5 - avvisare la popolazione del pericolo di frana

Se c'è pericolo di frana è necessario: 1 - segnalare al più vicino posto di comando frana o al servizio unificato di soccorso eventuali segni di frana (infiltrazioni, inceppamenti di porte e finestre dell'edificio); 2 - evacuare anticipatamente la vostra proprietà e gli animali della fattoria

Dopo che la frana si è spostata negli edifici e nelle strutture superstiti, verificare lo stato delle pareti e dei soffitti, individuare eventuali danni alle linee di alimentazione elettrica, gas e acqua. Se non sei ferito, insieme ai soccorritori rimuovi le vittime dalle macerie e fornisci loro assistenza.

Crolli, loro cause e conseguenze

Crolla- questa è la separazione e caduta di grandi masse di rocce, il loro ribaltamento, schiacciamento e rotolamento lungo pendii ripidi e ripidi. Crolla origine naturale osservato in montagna, sulle scogliere marine e sulle scogliere delle valli fluviali.

La formazione di frane in montagna è facilitata dalla struttura geologica del territorio. Le frane si formano in aree montuose con terreno altamente dissezionato, con pendii montuosi ripidi e ripidi. Le rocce sono in uno stato instabile, poiché in queste zone sono fessurate a causa delle forze tettoniche o degli agenti atmosferici. Le connessioni tra i singoli blocchi di roccia si indeboliscono e diventano fragili, e qualsiasi impatto, anche minimo, su di essi è sufficiente per farli crollare. Pertanto, le frane si formano più spesso in primavera, durante lo scioglimento della neve e in estate, durante forti piogge.

Crolla rive del mare e sulle scogliere delle valli fluviali si verificano a causa dell'erosione e della dissoluzione delle rocce costiere di mari e fiumi.

Le frane nelle montagne in riva al mare e nelle scogliere delle valli fluviali sono un evento comune, ma a volte portano a conseguenze tragiche, creando situazioni di emergenza. Le frane possono rappresentare una minaccia per la sicurezza del traffico treni ferroviari e altri trasporti via terra. Per esempio, Ferrovia Tuapse - Sukhumi si estende lungo il bordo costiero del Mar Nero. Da un lato è minacciato dal verificarsi di una frana erosa dalle acque del mare, dall'altro i dirupi montuosi incombono sulla linea ferroviaria. Nel Caucaso, dopo forti piogge temporalesche, una strada che si snoda in alta montagna lungo i pendii delle gole corre il rischio che parte del pendio crolli da qualche parte e renda impossibile il passaggio dei veicoli.

Una frana caduta da un pendio ha bloccato una strada di montagna

Nelle zone montuose, le frane possono distruggere e danneggiare i supporti dei ponti, i binari ferroviari e i rivestimenti. autostrade, linee elettriche.

Per evitare che ciò accada, alcuni tratti di strade, linee elettriche e altri oggetti possono essere spostati dalle zone soggette a frana in un luogo sicuro. Per evitare un crollo si stanno adottando misure ingegneristiche per rafforzare le rocce. Le rocce che minacciano di crollare vengono rinforzate con cerchi d'acciaio che le circondano, le fessure vengono riempite di cemento e vengono create pareti guida per cambiare la direzione del movimento delle rocce che cadono. In alcuni luoghi organizzano il graduale collasso delle rocce con esplosioni a bassa potenza.

Se la minaccia di collasso è conosciuta in anticipo, è necessario un sistema statale unificato di prevenzione e liquidazione situazioni di emergenza(RSChS) organizza l'evacuazione anticipata della popolazione verso luoghi sicuri.

Mettiti alla prova

1. Perché è così importante controllare i cavi elettrici e le condutture dell'acqua quando si entra negli edifici dopo che una frana si è spostata?
2. Cosa viene utilizzato per mettere in sicurezza le sponde dei fiumi, dei bacini artificiali e delle scogliere marine soggette a processi franosi?

Dopo le lezioni

1. Annota nel tuo diario di sicurezza una definizione del fenomeno naturale “frana” con l'indicazione dettagliata delle principali ragioni del suo verificarsi. Utilizza Internet per trovare esempi di spostamenti di frane che hanno avuto gravi conseguenze per la popolazione e l'ambiente.
2. Discuti se sono possibili frane nella tua zona. Perché?
3. Chi organizza l’evacuazione anticipata della popolazione in caso di minaccia di collasso?

Officina

1. Analizzare possibili conseguenze frane e valanghe, creano diversi compiti situazionali di sicurezza personale.
2. Sviluppa un piano di comportamento in zone montane in caso di frana o valanga.

La massa del terreno, soprattutto i suoi strati superficiali sul pendio, subisce deformazioni anche senza lo sviluppo attivo del processo di frana. Ciò è dovuto al gelo e disgelo degli orizzonti superiori del massiccio nel periodo invernale-primaverile, al loro irrigamento e prosciugamento nella calda estate, con il potente effetto di filtraggio delle acque sotterranee sullo scheletro del suolo, con una modificazione dello stress stato nel massiccio a causa di un aumento o diminuzione del peso dei suoli quando sono inumiditi - essiccazione, manifestazione dell'effetto ponderale delle acque sotterranee, influenza dei movimenti locali, manifestazione di singole fessure e cambiamenti causati dall'uomo nel rilievo .

Tutti questi fattori possono causare la deformazione della copertura superficiale nella direzione di declino del pendio. Tale deformazione può manifestarsi sotto forma di lento scorrimento dei terreni (il fenomeno “ sbandamento secolare") con possibili attivazioni sotto influenze anomale di fattori.

Avvenimento di una frana causato da uno squilibrio del massiccio e da una deformazione del massiccio del suolo ad un livello qualitativamente diverso. Per processo di frana si intende uno squilibrio della massa di terreno, la sua deformazione sotto l'influenza di forze squilibrate, la separazione di parte della massa da una fessura di trazione (potenziale o reale “muro di rottura”) e il movimento del corpo di frana formatosi. lungo la superficie di scorrimento senza perdita di contatto con il letto non spostabile.

A seconda della natura dello squilibrio del massiccio del suolo, le caratteristiche della deformazione, che sono in gran parte determinate dall'influenza della forza prevalente e meccanismo di deformazione, frane possono essere suddivisi in quattro tipologie principali.

Il primo tipo è quello delle frane a compressione relativamente profonda(secondo altre classificazioni - frane di estrusione, schiacciamento, subsidenza, rigonfiamento). Lo squilibrio del massiccio e la deformazione durante la formazione di una frana avvengono secondo lo schema di compressione. Sotto la pressione verticale di compressione dovuta al peso degli strati sovrastanti, l'orizzonte viene deformato (schiacciato), la cui resistenza strutturale dei suoli è inferiore alla pressione interna specificata. A causa della deformazione dei terreni dell'orizzonte frantumato verso il pendio, si verificano cedimenti e deflessioni del massiccio sovrastante con la formazione nella zona di flessione, prima di una concentrazione di tensioni di trazione, e poi di una fessura a spillo (una fessura a trazione abbassata ). Inoltre, lungo questa fessura, il blocco di frana si separa e si deposita lungo una ripida superficie di scorrimento curva. La superficie di scorrimento si appiattisce verso il pendio e può essere quasi orizzontale.

Le più comuni sono le frane da compressione a blocchi, le cui superfici di scorrimento si formano in terreni argillosi (Fig. 1. a, b). Frane di questo tipo interessano le sponde dei fiumi, dei mari, dei laghi e si formano sui versanti degli scavi, sugli argini e sui fianchi delle cave. Secondo i risultati della ricerca, si sono verificate frane profonde di blocchi anche sulla riva destra del Kama, nell'area in cui il fiume attraversa il corridoio del gasdotto di Uzhgorod.

Riso. 1. Schemi di deformazioni di frana basati sul meccanismo di compressione. a, b – frana da compressione in terreni argillosi; c – cedimento e allargamento di blocchi di rocce semirocciose e rocciose; d – sollevamento del fondovalle; e – pieghe gravitazionali: scorrimento profondo con flessione degli strati a forma di S; e – deformazioni gravitazionali delle creste.

Frane di questo tipo in terreni semirocciosi e rocciosi sono meno conosciute. Si trovano nelle regioni montuose e pedemontane. Sono caratterizzati da un lento sviluppo della deformazione nella fase di preparazione allo spostamento, che dura fino a diverse centinaia di anni (Fig. 1c-f).

IN Il secondo tipo sono le frane di taglio(secondo altre classificazioni - frane di scorrimento, frane di taglio, frane di scorrimento). Nello stato pre-limite, la concentrazione degli sforzi di taglio tangenziali avviene nelle zone corrispondenti della massa di terreno: preparazione dei tagli del terreno su tratti ripidi del pendio durante la formazione dell'angolo di riposo; scorrimento dei depositi esposti agli agenti atmosferici dei pendii in prossimità della superficie (frane di copertura) con movimento lungo uno schema di pendenza infinito; spostamento secondo un orario prestabilito struttura geologica zona di indebolimento (a contatto con il tetto più di rocce durevoli, lungo il piano di stratificazione). La deformazione di un pendio (pendenza) avviene sotto forma di taglio progressivo con diminuzione della resistenza al verificarsi della deformazione, diminuzione della resistenza dal valore di picco al valore residuo e formazione graduale di una superficie di scorrimento (piano).

Riso. 2. Schemi di deformazioni di frana secondo il meccanismo di taglio. a – taglio a taglio; b – spostamento lungo la biancheria da letto; c – scorrimento a taglio delle masse di copertura; d – spostamento (scivolo) dello strato di suolo (suolo-vegetazione); d – piegatura delle teste degli strati a forte immersione.

Sulle cenge ripide, lo spostamento (scorrimento) della parte scorrevole del massiccio avviene, di regola, lungo una superficie di scorrimento curva che si estende fino alla base della sporgenza o sopra di essa (Fig. 2a). Pertanto, con lo spostamento (spesso collasso) di terreni ammorbiditi si forma un profilo di pendenza altrettanto forte o ugualmente stabile. La superficie di scorrimento può essere confinata ai confini geologici inclinati tra gli strati. In questo caso, unità significative di rocce possono spostarsi (Fig. 2b). Lo schema di taglio lungo superfici di scorrimento piane rotte è caratteristico dello scorrimento di accumuli di versante diluvio-eluviale lungo il tetto inclinato del substrato roccioso (Fig. 2c). Una forma frequente di manifestazione di frana è lo spostamento (scivolo) del suolo e della copertura vegetale (Fig. 2d), evidenziato da una serie di fessure di frana relativamente brevi. Lo scorrimento lento dello strato superficiale sotto forma di taglio può essere osservato su pendii relativamente stabili con strati ripidi di rocce resistenti (Fig. 2e).

Il terzo tipo sono le frane di liquefazione.(secondo altre classificazioni - frane di flusso, derive, scivoli, plastica, viscoplastica). La perturbazione dell'equilibrio dei massicci pendenti sotto forma di liquefazione si verifica a causa dell'azione di forza predominante delle acque sotterranee (sotterranee). Il principale meccanismo di liquefazione, considerato nella meccanica del suolo come deformazione da filtrazione del terreno, è un aumento della pressione dei pori (pressione dell'acqua nei pori del terreno) e, di conseguenza, una diminuzione delle tensioni efficaci. In una massa di terreno satura d'acqua, l'acqua interstiziale, in un modo o nell'altro, può esercitare una pressione idrostatica e una pressione di filtrazione di diverse direzioni sullo scheletro minerale del suolo, causata dalle forze volumetriche di filtrazione. L'intensità e la direzione di queste forze dipendono da influenze esterne: carichi statici e dinamici sul pendio, velocità dei flussi di filtrazione e fluttuazioni del livello delle acque sotterranee, regime del livello nei bacini artificiali e nei corsi d'acqua superficiali, intensità delle precipitazioni, ecc.

Questo meccanismo di formazione delle frane è caratteristico soprattutto dei suoli dispersi con scheletro strutturale debole e bassa capacità di filtrazione. Questi includono limi moderni, argille giovani e argille sature d'acqua, sabbie mobili, terreni, torbe, nonché terreni argillosi di varie età che hanno perso forza a causa della decompattazione, degli agenti atmosferici e dell'idratazione.

L'azione del meccanismo di liquefazione è associata allo scivolamento dei pendii di terreno poco coeso durante l'irrigazione a causa di una variazione dell'angolo di riposo da  =  a  = /2 (dove  è l'angolo di attrito interno di non- terreno irrigato). Nel punto in cui le acque sotterranee emergono (scariche) sulla superficie del pendio, spesso si forma un circo di frana con collo ristretto (Fig. 3a). Masse di terreno liquefatto (prodotto del crollo della parete e dei fianchi della stalla) sotto forma di flusso visco-plastico si spostano dal collo al pendio con la formazione di un cono alluvionale al piede. L'aumento del livello delle acque sotterranee che si verifica a seguito di forti piogge e forte scioglimento della neve e, di conseguenza, le forze di filtrazione ascendenti possono ridurre a zero l'attrito interno nel suolo e la decompattazione sotto carichi bassi (strati superficiali) può portare a una perdita di coesione tra le particelle minerali. In questo caso la liquefazione del terreno sabbioso-argilloso può avvenire anche con pendenze superficiali ridotte (1:10 o inferiori) (Fig. 3b). Spesso si verificano violazioni della stabilità locale di una sezione del pendio in luoghi di eccessiva umidità del suolo e deformazioni sotto forma di fanghiglia (Fig. 3c).

Riso. 3. Schemi di deformazioni di frana basati sul meccanismo della liquefazione. a – circo di frana a collo stretto (scarico delle acque sotterranee); b – flusso di frana; c – fanghi.

Quarto tipo – frane di trazione con la separazione di parte dell'ammasso roccioso (altri nomi: frane, crolli, frane complesse). Lo squilibrio e la distruzione predominante si verificano sotto l'influenza delle normali tensioni di trazione con separazione della massa lungo la superficie di frattura. Le rocce monolitiche possono sopportare notevoli sollecitazioni di trazione (fino a 30 MPa), come dimostrano gli alti e ripidi pendii dei fianchi di molte valli montane. Quando le sollecitazioni di trazione superano il limite di resistenza del suolo, i blocchi di roccia sbilanciati si separano dal resto del massiccio, scivolano e collassano (Fig. 4a). La separazione del massiccio può avvenire lungo fessure sismotettoniche discontinue con successivo spostamento lungo la superficie di taglio (Fig. 4b) oppure cedimento del massiccio separato con deformazione del sottostante strato di rocce argillose (Fig. 4c). La presenza di una superficie di taglio ripida preparata favorisce anche la formazione di fessure di rottura nella zona di concentrazione degli sforzi di trazione (Fig. 4d).

Di tutti i tipi considerati, le frane profonde dei blocchi rappresentano il pericolo maggiore per i gasdotti nelle condizioni della piattaforma russa (vedi Fig. 1). Combattere le frane profonde dei blocchi è molto difficile, soprattutto quando il processo delle frane acquista slancio e diventa catastrofico, causando pericolose deformazioni e incidenti distruttivi dei gasdotti.

In questo tratto, 9 linee del gasdotto principale si trovano in un vecchio circo franoso formato da frane di blocchi profondi. Il monitoraggio del processo franoso dovrebbe essere finalizzato all'identificazione dei movimenti profondi e al monitoraggio dello stato di una frana profonda.

Riso. 4. Schemi di deformazioni di frana secondo il meccanismo tensivo con distacco di parte dell'ammasso roccioso. a – distacco e scorrimento con crollo di blocchi rocciosi; b – rottura lungo una fessura tettonica e scorrimento lungo la superficie formata in un massiccio montuoso; c – distacco del massiccio lungo una faglia e cedimento del blocco roccioso con deformazione degli strati argillosi; d – distacco nel luogo di concentrazione delle tensioni di trazione e taglio lungo una superficie di strato ripido.

Frana- pericoloso fenomeno geologico, spostamento di ammassi rocciosi lungo un pendio sotto l'influenza del proprio peso e del carico aggiuntivo dovuto all'erosione del pendio, ristagno, tremori sismici e altri processi. Le frane si verificano sui pendii delle valli o sulle rive dei fiumi, in montagna, sulle rive dei mari, quelli più grandi in fondo ai mari. Molto spesso le frane si verificano su pendii composti da un'alternanza di rocce resistenti all'acqua e acquifere. Lo spostamento di grandi masse di terra o roccia lungo un pendio o una scogliera è causato nella maggior parte dei casi bagnando il terreno con l'acqua piovana in modo che la massa del suolo diventi più pesante e mobile. Può anche essere causato da terremoti o dall'attività distruttiva del mare. Le forze di attrito che assicurano l'adesione dei terreni o delle rocce sui pendii sono inferiori alla forza di gravità e l'intera massa della roccia comincia a muoversi.

Cause

La ragione della formazione delle frane è uno squilibrio tra la forza di taglio della gravità e le forze di tenuta. È chiamato:

• aumento della pendenza dei pendii a causa dell'erosione dell'acqua;
• indebolimento della resistenza delle rocce dovuto agli agenti atmosferici o al ristagno dovuto alle precipitazioni e alle acque sotterranee;
• esposizione a scosse sismiche;
• attività edilizie ed economiche.

Le frane si verificano solitamente su pendii composti da un'alternanza di rocce impermeabili (argillose) e acquifere. Lo spostamento di blocchi di roccia con un volume di decine di m³ o più su pendii ripidi avviene a causa della bagnatura delle superfici di separazione con le acque sotterranee.

Tali disastri naturali danneggiano i terreni agricoli, le imprese, insediamenti. Per contrastare le frane si utilizzano strutture di protezione delle sponde e piantumazione di vegetazione.

Classificazione

In base alla potenza del processo di frana, cioè al coinvolgimento degli ammassi rocciosi nel movimento, le frane si dividono in piccole - fino a 10 mila m³, medie - 10-100 mila m³, grandi - 100-1000 mila m³, molto grande - oltre 1000 mila m³.

La superficie lungo la quale la frana si stacca e scende è detta superficie di scorrimento o di spostamento in base alla sua pendenza, si distingue:

Le frane vengono classificate in base alla profondità della superficie di scorrimento:

• superficie - non più profonda di 1 m - scaglie, leghe;
• piccolo - fino a 5 m;
• profondo - fino a 20 m;

• molto profondo - più profondo di 20 m.

Classificazione delle frane (secondo Savarensky) in base alla posizione della superficie di spostamento e alla composizione del corpo di frana:

• Asequenziale(in alcune fonti sono indicati come sequenziali) - si verificano in strati rocciosi omogenei non stratificati; la posizione della superficie di scorrimento curva dipende dall'attrito e dallo spostamento del terreno;
• Consequenziale(scorrevole) - si verifica quando la pendenza non è uniforme; lo spostamento avviene lungo l'interfaccia tra gli strati o la fessura;
• Incidentale- si verificano anche quando il pendio non è composto uniformemente, ma la superficie di spostamento interseca strati di diversa composizione; una frana taglia in strati orizzontali o inclinati.

Frane sottomarine

Le frane sottomarine sono rimaste inesplorate per molto tempo. Solo le loro conseguenze, lo tsunami, si fanno sentire. Si formano quando grandi masse di rocce sedimentarie vengono rimosse ai margini della piattaforma. Le frane sottomarine sono molto più grandi di quelle sopra l'acqua. Ad esempio, la frana di Sturegga sul pendio della Norvegia ha una superficie di circa 3900 km² e la portata del movimento del materiale in essa raggiunge i 500 km. Il volume di una sola di queste frane è più di 300 volte maggiore della fornitura annuale di materiale sedimentario all'Oceano Mondiale da parte di tutti i fiumi della Terra. In Scozia sono state scoperte tracce dello tsunami successivo alla frana a una distanza di 80 km dalla costa.

Misure di sicurezza

Misure preventive

Per avvisare in caso di studio delle informazioni sulle possibili posizioni e sui confini approssimativi delle frane, ricordare i segnali di avvertimento sulla minaccia di una frana, nonché la procedura per dare questo segnale. Segni di una frana imminente includono porte e finestre inceppate degli edifici ai piani inferiori e infiltrazioni d'acqua sui pendii soggetti a frana. Se vedi segnali di una frana in avvicinamento, segnalalo alla stazione frana più vicina, attendi informazioni da lì e agisci a seconda della situazione.

Cosa fare in caso di frana

Quando si ricevono segnali sulla minaccia di una frana, spegnere gli apparecchi elettrici, gli apparecchi a gas e la rete idrica e prepararsi per l'evacuazione immediata secondo i piani pre-sviluppati. A seconda della velocità di spostamento della frana rilevata dalla stazione frana, agire in conformità con la minaccia. Se il tasso di spostamento è basso (metri al mese), agisci in base alle tue capacità (spostare gli edifici in una posizione predeterminata, rimuovere mobili, oggetti, ecc.). Se il tasso di spostamento della frana è superiore a 0,5-1,0 m al giorno, evacuare secondo un piano prestabilito. Durante l'evacuazione portate con voi documenti, oggetti di valore e, a seconda della situazione e delle istruzioni dell'amministrazione, vestiti caldi e cibo. Evacuare urgentemente in un luogo sicuro e, se necessario, aiutare i soccorritori a scavare, estrarre le vittime dal crollo e fornire loro assistenza.

Azioni dopo lo spostamento della frana

Dopo lo spostamento della frana, viene controllato lo stato delle pareti e dei soffitti degli edifici e delle strutture superstiti e vengono individuati i danni alle linee di alimentazione elettrica, gas e acqua. Se non sei ferito, insieme ai soccorritori rimuovi le vittime dalle macerie e fornisci il primo soccorso.

Frane più grandi

La più grande frana del Sistema Solare è stata probabilmente formata dal Monte Eubea sulla luna di Giove, Io. Il suo volume è stimato a circa 25.000 km 3 .

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Appunti

Letteratura

• Frane. Ricerca e rafforzamento. M., 1981

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Estratto che caratterizza la frana

“Solo la contessa Elena Vasilievna, considerando umiliante la compagnia di alcuni Berg, poteva avere la crudeltà di rifiutare un simile invito. - Berg ha spiegato così chiaramente perché vuole riunire una piccola e buona società, e perché gli sarà piacevole, e perché risparmia soldi per le carte e per qualcosa di brutto, ma per buona società pronto a sostenere le spese che Pierre non poteva rifiutare e prometteva di fare.
- Ma non è troppo tardi, Conte, se oso chiedere, allora alle otto meno 10, oso chiedere. Formeremo un partito, il nostro generale sarà. È molto gentile con me. Andiamo a cena, conte. Quindi fammi un favore.
Contrariamente alla sua abitudine di arrivare in ritardo, quel giorno Pierre, invece che otto minuti meno dieci, arrivò ai Berg alle otto meno un quarto.
I Berg, dopo aver fatto scorta del necessario per la serata, erano già pronti a ricevere gli ospiti.
In un ufficio nuovo, pulito e luminoso, decorato con busti, quadri e mobili nuovi, Berg sedeva con sua moglie. Berg, in un'uniforme nuova di zecca e abbottonata, si sedette accanto a sua moglie, spiegandole che è sempre possibile e dovrebbe fare conoscenza con persone che sono più alte di te, perché solo allora può esserci il piacere di fare conoscenze. - “Se prendi qualcosa, puoi chiedere qualcosa. Guarda come ho vissuto dai primi ranghi (Berg considerava la sua vita non come anni, ma come i riconoscimenti più alti). I miei compagni ormai non sono ancora niente, e io sono vacante come comandante di reggimento, ho la felicità di essere tuo marito (si alzò e baciò la mano di Vera, ma mentre andava da lei voltò l'angolo della strada arrotolata... sul tappeto). E come ho acquisito tutto questo? La cosa principale è la capacità di scegliere i tuoi conoscenti. Inutile dire che bisogna essere virtuosi e attenti”.
Berg sorrise con la consapevolezza della sua superiorità su una donna debole e tacque, pensando che dopotutto quella sua dolce moglie era una donna debole che non riusciva a comprendere tutto ciò che costituisce la dignità di un uomo - ein Mann zu sein [essere un Uomo]. Allo stesso tempo Vera sorrise anche con la consapevolezza della sua superiorità sui virtuosi, buon marito, ma che ancora erroneamente, come tutti gli uomini, secondo il concetto di Vera, intendevano la vita. Berg, a giudicare dalla moglie, considerava tutte le donne deboli e stupide. Vera, giudicando solo dal marito e diffondendo questa osservazione, credeva che tutti gli uomini attribuissero l'intelligenza solo a se stessi, e allo stesso tempo non capiscono nulla, sono orgogliosi ed egoisti.
Berg si alzò e, abbracciando con cautela la moglie per non sgualcire la mantella di pizzo pagata a caro prezzo, la baciò in mezzo alle labbra.
“L’unica cosa è che non avremo figli così presto”, ha detto, per un’inconscia filiazione di idee.
"Sì", rispose Vera, "non lo voglio affatto". Dobbiamo vivere per la società.
"Questo è esattamente ciò che indossava la principessa Yusupova", ha detto Berg, con un sorriso felice e gentile, indicando il mantello.
In questo momento è stato segnalato l'arrivo del conte Bezukhy. Entrambi i coniugi si guardarono con un sorriso compiaciuto, ciascuno prendendosi il merito dell'onore di questa visita.
"Questo significa saper fare conoscenze", pensava Berg, questo significa sapersi mantenere!
"Per favore, quando intrattengo gli ospiti", disse Vera, "non interrompermi, perché so cosa fare con tutti e in quale società cosa si dovrebbe dire".
Anche Berg sorrise.
“Non puoi: a volte devi avere una conversazione da uomo con uomini”, ha detto.
Pierre fu accolto in un soggiorno nuovo di zecca, nel quale era impossibile sedersi ovunque senza violare la simmetria, la pulizia e l'ordine, e quindi era del tutto comprensibile e non strano che Berg si offrisse generosamente di distruggere la simmetria di una poltrona o di un divano per un caro ospite, e apparentemente essendo a questo proposito, in dolorosa indecisione, ha proposto una soluzione a questo problema alla scelta dell'ospite. Pierre sconvolse la simmetria prendendo una sedia per sé, e immediatamente Berg e Vera iniziarono la serata interrompendosi a vicenda e tenendo occupato l'ospite.
Vera, avendo deciso nella sua mente che Pierre avrebbe dovuto occuparsi di una conversazione sull'ambasciata francese, iniziò immediatamente questa conversazione. Berg, decidendo che era necessaria anche una conversazione maschile, interruppe il discorso della moglie, toccando la questione della guerra con l'Austria e passò involontariamente dalla conversazione generale a considerazioni personali sulle proposte che gli erano state fatte di partecipare alla campagna austriaca, e sui motivi per cui non li ha accettati. Nonostante la conversazione fosse stata molto imbarazzante e Vera fosse arrabbiata per l'ingerenza dell'elemento maschile, entrambi i coniugi hanno ritenuto con piacere che, nonostante fosse presente un solo invitato, la serata era iniziata molto bene e che la La serata è stata come due gocce d'acqua, è come qualsiasi altra serata con conversazioni, tè e candele accese.
Presto arrivò Boris, il vecchio amico di Berg. Trattava Berg e Vera con una certa sfumatura di superiorità e condiscendenza. La signora e il colonnello vennero a prendere Boris, poi il generale stesso, poi i Rostov, e la serata fu assolutamente, senza dubbio, come tutte le sere. Berg e Vera non poterono trattenere un sorriso gioioso alla vista di questo movimento nel soggiorno, al suono di queste chiacchiere incoerenti, al fruscio di vestiti e fiocchi. Tutto era come tutti gli altri, il generale era particolarmente simile, lodava l'appartamento, dava pacche sulla spalla a Berg e con paterna arbitrarietà ordinò l'allestimento del tavolo di Boston. Il generale si sedette accanto al conte Il'ja Andreic, come se fosse il più illustre degli ospiti dopo di lui. Vecchi con vecchi, giovani con giovani, la padrona di casa al tavolo da tè, su cui c'erano esattamente gli stessi biscotti in un cestino d'argento che i Panin avevano la sera, tutto era esattamente uguale agli altri.

Pierre, come uno degli ospiti più onorati, avrebbe dovuto salire a bordo di Boston con Ilya Andreich, generale e colonnello. Pierre dovette sedersi di fronte a Natasha al tavolo di Boston, e lo strano cambiamento avvenuto in lei dal giorno del ballo lo stupì. Natascia rimase in silenzio, e non solo non era bella come al ballo, ma sarebbe stata cattiva se non fosse stata così mite e indifferente a tutto.
"Che cosa con lei?" pensò Pierre guardandola. Si sedette accanto a sua sorella al tavolino da tè e con riluttanza, senza guardarlo, rispose qualcosa a Boris, che si sedette accanto a lei. Dopo aver portato via tutto il vestito e preso cinque mazzette con soddisfazione del suo socio, Pierre, che ha sentito il chiacchiericcio dei saluti e il rumore dei passi di qualcuno che entrava nella stanza mentre raccoglieva mazzette, la guardò di nuovo.