Бесплатный автореферат и диссертация по геологии на тему

Инженерно-геологическая оценка оползней правобережья Среднего Днепра в зонах влияния водохранилищ

ВАК РФ 04.00.07, Инженерная геология, мерзлотоведение и грунтоведение

Автореферат диссертации по теме "Инженерно-геологическая оценка оползней правобережья Среднего Днепра в зонах влияния водохранилищ"

рт Б У»

.. г, МАЙ

МИНСТРОЙ РОССИИ ПРОИЗВОДСТВЕННЫЙ И НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ ПО ИНЖЕНЕРНЫМ ИЗЫСКАНИЯМ В СТРОИТЕЛЬСТВЕ ( ПНИИИС )

Молодых Иван Иннокентьевич

I

УДК 624.131.526

ИНЖЕНЕРНО-ГЕОЛОГИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА ОПОЛЗНЕЙ ПРАВОБЕРЕЖЬЯ СРЕДНЕГО ДНЕПРА В ЗОНАХ ВЛИЯНИЯ ВОДОХРАНИЛИЩ

Специальность 04.00.07 - Инженерная . ге могия, мерзлотоведение и грунтоведение

АВТОРЕФЕРАТ ДИССЕРТАЦИИ НА СОИСКАНИЕ УЧЕНОЙ СТЕПЕНИ КАНДИДАТА ГЕОЛОГО-МИНЕРАЛОГЙЧЕСКИХ НАУК

МОСКВА - 1995

Работа выполнена в Санкт-Петербургском горном институте им. Г.В.Плеханова и Производственном и научно-исследовательском институте по инженерным изыскания;! в строительстве (ПНИИИС) Минстроя РФ .

Научные руководители: доктор геолого-кинералсгических наук,

заслуженный деятель науки РФ,

профессор | В.Д.Лоигадзе |

доктор геолого-минералогических наук И.О.Тихвинский

Официальные оппоненты: академик Международной АН Евразии,

доктор геолого-минералогических наук, профессор И.И.Зелинский кандидат геолого-минералогических наук Т. И.Робустова

Ведущая организация: Всероссийский научно-исследовательский институт гидрогеологии и инженерной геологии (ВСЕГИНГЕО)

Защита состоится " " 1995 г. й часов на

заведении специализированного совета К 033.11.01 з Производственном и иаучно-исслздовательском институте по инженерным изысканиям з строительства (ПНИИИС) Минстроя РФ по адресу: 105058, Москва, Окружной проезд, д.18. ПНИИИС.

С диссертацией можно ознакомиться б научно- технической библиотеке ПНИИИС.

Автореферат разослан

99э г .

Учений секретарь специализированного советк.г.-м. н. / , С ^

•/ /'/- ' О.П.Павлова

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Рациональное использование и охрана природной среды относятся к разряду важнейших народнохозяйственных задач. Освоение территорий, без учета многофакторности воздействий, вызывает активизацию широкого спектра проявлений экзогенных геологических процессов (ЭГП), необратимых и быстрореагирующих на изменение природных условий. особенно важно уменьшение опасности от воздействий ЭГП для техногенно нагруженных участков Русской платформы, к которым относится и Среднее Приднепровье.

Необходимость обеспечения комплексного инженерно-геологического подхода к изучению геологической среды с целью повышения эффективности использования неустойчивых территорий определяет актуальность рассматриваемой работы.

Цель работы - уменьшение опасности от воздействия оползневых процессов на склоновые пространства, уточнение методологии изучения гравитационных процессов применительно к условиям региона, разработка основ инженерно-геологического обеспечения рационального природопользования на территориях со сложными природными условиями.

Основные задачи исследований:

комплексное детальное изучение инженерно-геологических особенностей территорий, подверженных оползневыми процессам;

выявление и исследование факторов, определяющих развитие оползней;

изучение динамики, механизма оползней и оценка их устойчивости ;

обоснование системы природоохранных мероприятий.

Защищаемые положения:

4

1. Типы строения склонов и особенности их развития под воздействием различных природных и техногенных факторов.

2. Типизация и характеристика свойств пород, вовлекаемых в оползневые деформации,

3. Общие закономерности развития оползней Среднего Днепра, специфичность динамики и морфологии оползней на абразионных участках водохранилищ.

4. Принципы природоохранных и защитных мероприятий примени-

тельно к особенностям строения склонов и динамике -оползней.

Научная значимость: в результате комплексного детального изучения пространственно-временных факторов оползневого процесса для данного региона выявлены и обоснованы:

региональные закономерности, этапы,стадии образования и развития современных оползней; схемы типизации элементов рельефа, пораженных гравитационными явлениями; характеристика пород, слагающих оползневые склоны; специфичность динамики оползней береговой зоны водохранилищ; условия устойчивости склонов с различней техногенной нагрузкой;

модель развития оползней региона на уровне макропроцесса; принципы инженерной защиты территорий и комплекса природоохранных мероприятий.

Практическое значение работы: составлены и внедрены специализированные инженерно-геологические карты для оползневой зоны Среднего Днепра; усовершенствована и используется в подразделениях Госкомнедр Украины методика изучения гравитационных явлений на платформенных территориях, а также схема природоохранных мероприятий .

Фактический материал и личный вклад. В основу работы положены результаты многолетних исследований аЕТора, проведенных на протяжении 1978-1992 гг. в Киевской гидрогеологической партии ГГП "Севукргеология" (Комитет по недрам при СМ Украины) . С^гя охсаты-Еают специальные инженерно-геологические исследования на опорных участках по изучению ЭГП на общей площади более 5,5 ткс.га, с анализом литературных и фондовых материалов, результатов полевых исследований ЭГП, денных по составу и свойствам пород, а также с выпогснекием комплексной оценки динамики оползневого процесса разными методами и пр.

Апробация работы. Основные положения диссертации докладывались и обсуждались на конференциях молодых специалистов ГГП "Се-вукргеология|: и Киевской ГРЭ (1980-1989 гг.), молодых ученых Мин-водхоза СССР и УФ ЦНИНКИВР (г.Киев, 1983, 1985, 1988 гг.), семинарах "Оценка и прогнозы инженерно-геологических и гидрогеологических процессов, влияющих на состояние берегов и прибрежных территорий водохранилищ" (г.Черкассы, 1985 г.), "Современное состояние инженерно-геологической изученности и совершенствование кето-

дов исследований ЭГП на территории Украины" (Черновцы, 1985 г.)» IV Всесоюзном совещании по изучению четвертичного периода (Кишинев, 1936 г.), конференции "Изменение геолого-гидрогеологических условий на территории Украины под влияние« антропогенного воздействия" (Киев, 1987 г.), на всесоозком съезде инженеров-геологов, гидрогеологов и геокриологов (Киев, 1988 г.). Всесоюзной научно-практической конференции "Лессовые просадочнке грунты как основания зданий и сооружений" (Барнаул, 1590 г.)< межреспубликанском семинаре "Мониторинг геологической среды Украины ССР. Теоретические и методические аспекты" (Киев, 1990 г.) и др. совещаниях, конференциях и семинарах.

Материалы исследований изложены з 9 опубликованных работах.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав, 15 параграфов и заключения, списка литературы из 172 наименований. Включает 146 страниц текста, 54 рисунка и 27 таблиц.

Автор благодарен доктору геол.-мин.наук И.О.Тихвинскому и ханд.геол.-мин.наук А.Л.Рагозину за помощь и содействие з процессе подготовки диссертации. При работе над диссертацией ценные советы и поддержка были получены ог доктора геол.-мин.наук Г.И.Рудько, канд.геол.-мин.наук Г.Р.Хоситашвили и гл.специалиста Киевской ГГП Ю.М.Марчука. В процессе экспедиционных и камеральных работ большая помощь и содействие были оказаны сотрудниками ГГП 'Н.В.Кондратенко, Ю.В.Маслюченко, В.П.Москаленко, Г.Н.Носковой и •М.А.Харченко. Всем им автор выражает искреннюю благодарность и признательность.

Автор навсегда сохранит глубокую благодарность и светлую память о своем учителе и руководителе, докторе геол.-мин.наук, профессоре, заслуженном деятеле, науки РСФСР В.Д.Ломтадзе.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

В главе I освещено современное состояние исследованной-проб-леиы? Обзор существующих классификаций оползней показывает, что они, в основном, ориентированы на решение локальных.проблем и соответствуют уровню практического опыта автора той или иной типи-

Ггенезису, морфологии, размерам оползней, приуроченности смещений к определенным массивам пород, динамике оползней, их механизму и пр.) принадлежат Е.П.Емельяновой, Г.И.Тер-Степанянону, Г.С.Золотареву и В.Д.Ломтадзе. В данной работе за основу всех последующих построений принята классификация основных видов гравитационных явлений В.Д.Ломтадзе (1977) которая базируется на выделении особенностей механизма явлений с учетом имеющихся оползневых классификаций Г.С.Золотарева, Н.Н.Маслова, В.В.Кюнтцеля, И.О.Тихвинского, М.К.Рзаевой, Варнеса, Шарпа и др.

Отмечено, что при оценке устойчивости склонов применяются методы двух основных категорий - региональных и локальных. Региональные аспекты отражены в работах К.А.Гулакяна, М.М.Максимова, В.В.Контцеля, Г.П.Постоева, Г.Р.Хоситашвили, В.С.Федоренко, А.И.Шеко, В.С.К'рупэдерова, В.К.Кучая и др.

Локальные оценки устойчивости склонов и оползневых накоплений, где превалируют расчетные методы, относятся к ряду-наиболее разработанных (в особенности, расчетные'методы) . СравнителЗР-гео-логические методы (Е.П.Емельяновой, Г.С.Золотарева И др.) тесно соотносятся с теоретическими и прикладными методами геологического подобия (Л.Б.Розовского и И.П.Зелинского). Среди расчетных методов выделяются: методы основанные на определении формы предельного равноустойчивого (В.В.Соколовский и др.) или равнопрочного (метод Гр Н.Н.Маслова) откоса; методы расчета устойчивости для заданной поверхности скольжения (В.Феллениуса, К.Терцаги, М.И.Гольдштейна, Г.Л.Фисенко, Маслова-Берера, Г.М.Шахунянца и др.); методы известных характеристик прочности пород и заданных условий предельного равновесия, оценки устойчивости при известном напряженном состоянии массива (Р.В.Гольдштейн и Э.В.Калинин, Д.М.Ахпателов и 3.Г.Тер-Мартиросян'и др.); стохастически? методы оценки устойчивости оползней (В.К.Епишин, Н.Л.Шешеня и др.).

В России и за рубежом широкое развитие получили исследования по разработке теории изучения берегов водохранилищ (Р.Уолтере, Я.Липарт, Г.С.Золотарев, Е.Г.Качугин, И.А.Печеркин, И.П.Зелинский, Г.Р.Хоситатвили, М.В.Чуринов, А.Л.Рагозин и др.).

В главе рассмотрены основные этапы истории изучения геологической среды региона Среднего Днепра, структура осадочного чехла, состава и свойств пород, особенностей оползней и ведущих факторов процесса, заложенные П.Я.Армашевским, Е.П.Емельяновой, Б.Л.Личко-вым, А.М.Дранниковым, К.М.Феофилактовым, В.И.Хазиным, В.Н.Чер-винским и др. Констатируется, что многие важные вопросы (динамика, механизм и стадийность оползневых процессов) до сих пор являются проблематичными.

Анализ осуществленной противооползневой борьбы указывает на необходимость дифференцированного подхода к защите городских территорий и берегов водохранилищ. Работа на специализированных стационарах позволила обеспечить комплексный подход к оценке оползней Среднего Днепра на региональном и локальном уровнях [ 1 ] для оптимизации инженерной защиты.

В главе II дана региональная оценка инженерно-геологических условий оползневых склонов Среднего Днепра. Установлена зависимость многофакторного процесса развития склонов от структуры и свойств геологической среды, а также от техногенной нагрузки.

основные черты современного рельефа и условия его развития рассматриваются в зависимости от геодинамической специфики региона. Формирование Киевского лессового плато, как наиболее геодина-мически активного элемента рельефа, происходило в несколько этапов под влиянием комплекса эндой экзогенных составляющих. В настоящее время одним из ведущих факторов рельефоформирования оползневых склонов Среднего Приднепровья становится техногенез [4 ]. Плато, осложнено густой эрозионной сетью (вертикальное расчленение до 100 м, горизонтальное - до 1 км/кмг). Региональным базисом эрозии является р.Днепр. Создание Киевского и Каневского водохранилищ изменило режим ЭГП, сезонное воздействие боковой эрозии уступило место переработке берегового уступа [ 3 ].

Нарушениям устойчивости склонов способствют также климатические факторы - до 80% оползнепроявлений приходятся на весенний период. На водохранилищах прослеживается связь между периодом

максимальной волновой энергии переработки, пиком-влагонакопления в зоне аэрации и минимальной устойчивостью склонов.

Развитие парагенетически связанных ЭГП (оползней, эрозии и переработки берегов), предопределяется строением осадочной толщи. Специфика оползневых склонов Среднего Днепра - в наличии почти горизонтально залегающих двух слоев связных пород, к которым приурочены поверхности скольжения и зоны ослаблени^оползяей. Исходя из их положения в разрезе склонов, преЦ^агаетс^Тразвитие гравитационных явлений зависит от режима безнапорных водоносных горизонтов в четвертичных отложениях, приуроченных к толщам слаболитифи-цированных образований.

Оползневые склоны сложены несвязными и связными породами континентального, морского, либо техногенного генезиса. Схема типизации литолого-генетических разностей пород оползневых склонов предусматривает их генерализацию в 7 комплексов, названных нами породно-слоевыми (ПСК). . Выделение ПСК производилось, исходя из особенностей литологического состава, характера залегания и приуроченности к отдельным морфологическим элементам склонов. Комплексы объединяются в три группы, исходя из условий формирования состава и свойств: коренного склона (т.е. не нарушенные оползневыми деформациями), оползневые и техногенные породы. Их физико-механические свойства приведены в таблице 1.

Б первой группе - 5 породно-слоевкх комплексов (А-Д). Субао-ральный верхнеплейстоценовый комплекс (Л) характеризуется чередованием по разрезу слоев лессов и ископаемых -почв. Вмещающие породы (суглинки и супеси) имеют высокие показатели коэффициента сжимаемости и низкие значения модуля общей деформации. Ледниковый среднеплейстоценовьш комплекс (Б) объединяет озерно-ледниковые, водно-ледниковые и моренные отложения днепровского оледенения. ОзернЗй водно-ледниковые образования - пески мелко- и 'среднезер-нистые, средней плотности, с линзами и прослоями супесей и суглинков. Супеси легкие, средней плотности, с консистенцией от полутвердой до текуче-пластичной. Моренные отложения - супеси, суглинки и глины, плотные, опесчаненные, с прослоями, карманами и линзами водонасыщенных песков, консистенция твердая (супеси), полутвердая (глины) и вязкопластичная (суглинки). Основной деформируемый горизонт (ОДГ) представлен комплексом (В) - плиоцея - ниж-

Тсьлхца 1

«ЗИга-КМтЕСЮЕ СВШПТВА ШИЦНГЬМШГ ИПИЕШВ ОШИЗНГВЫХ СШЕ9 СРЕЦСП) ШРА

Хар^кте-рист*м ПК (Й1 ПСК (Б> ПК (В) И (Г) ЯСХ ф ПСК (Е)

суглинки супрск пргки суття суглшм га бурве ни гестроиэ пн моден. ки олигоарн. алгериты глинм супеси суглинки

Плотность пороа», г Л»' . 0.46 -1.6В 1.78 1.« -1.77 1.В7 1.53 -1.76 1.ВЗ 1.53 —1.9? 2-23 1.65 —г.со 2.22 1.77 —2.12 2.12 1.32 2.1В 1.25 —1.(2 1.В4 1.6В -1.76 1.82 1.61 ' -1-73 2-02 |.вг —1.7? 2-21 1-47 -1.67 1.9В 1.75 _—1.80 1.38

Влажность еесом«, X о.зг —0.35 0.« 0.31 0.39 0.31 о.?г 0.15 —о.гг 0-30 0.14 0.27 0.22 ».37 0-12 0.« - ' - 0-24 —0.23 0.37 0-24 -0-31 0-33 0-24 -О.ЭО 0.3? 0.21 —0.2« 0.27 ;

Полна! влагоея- гость 1 -1? ® 5 -1? 16 25 -37 и 1 — 1» 21 7 —гз И 12 — 24 34 10 -2« 36 2 _ 7 13 37 -39 41 21 -25 37 22 -31 45 <1 -16 29 9 — 10 17

<"1 годо-иасыиенн 0.53 --0.54 0-54 0.31 —ом 0.» - 0.07 —0-Б2 0.95 0.53 -о.вз 0.9? 0.55 -0.72 0-96 О-В — 0.7 1.0 - 0.72 -0.93 О.й о.® —о-в? ьоо 0.92 -0.9В МО 0-24 -0-65 0-66 0-23 —0.47 0.75

К-т пористости 0-73-__0.91 1.08 0.67 _—о.вз 0.90 0.47 —0-63 0.61 о.ад —0.57 О-В 0-27 —0.65 0.79 0.35 —0.72 1.03 0,44 -0.63 0.87 0.« — 0.85 1-13 0.67 -0.73 0.07 0.62 -0-78 0.95 0-53 -0.02 0-96 0-4 — 0.8 0-9 0.2 -0-5 0-6

К-т фильтрации, »/сут 0.27 — г. 6 7.7 - 1 -5 8 0.5 — 0.9 1.0 0-05 —0.07 0.10 - - • 3 12 5 — В 10 - - - -

Чксло пластичности г — п 15 3 _6 7 - 1 — 5 7. 8 -И 17 15 -25 39 И :-24 3) - - 6 -14 2В 14 -31 36 8 -II 13 10 -12 16

?гсл внуг- рен.тре- м»»(град. 5 — го 33 6 — Ш 30 27 --30 31 13 -24 30 20 — гг 23 .5 - 7 10 5 - 7 17 32 -37 40 29 --27 32 10 — 19 32 13 -16 23 18 — 24 30 16 — 20 22

Сцепление, иПА г -25 33 6 -31 30 о.ог -0.03 0-С5 0.02 —0.03 0-04 о.ог -0.03 0.07 0.01 -0-01 о-ог 0.01 —о.ог о.ог 0.002 -0-002 о-ооз 0.001 -0.005 0.01 0-01 —0-01 0.03 0-04 —0-06 0-07 0.02 -0.02 0-05 0.02 —0.02 0-03

Модуль оь-«ей «♦орла г — 7 И 7 -И 26 20 -26.5 36 30 -Щ 55 ад — « « 17 -— 27 (3 ю —.27 41 30 -№ 50 12 -27 3-1 - 0-04 -0-06 0.11 8 -18 22 10 --12 15

Число определен** 397 га 203 3« ' г?4 132 128 ги ' 195 93 127 44В 512

Прятание: 1. Р числителе »-.«кжмльнсе; в *н<аненателе иа«симлу!0>* справа- средне? амчемг сбсйстз»

неплейстоценовой толщей - глинами бурыми, плотными, пластичными, часто опесчаненными и глинами пестроцветными, плотными, пластичными. Эти литологические разности твердой и полутвердой консистенции, слабосжимаемые, высокопластичные, слабонабухающие, с низкой сопротивляемостью сдвиговым нагрузкам и значительными величинами модуля общей деформации. Их состав и свойства обусловили passiiTVic ссльбЯЕппУх зек я поверхностей смещения оползней региона. Базис основного деформируемого горизонта одг сложен рыхлыми песками миоценового и олигоценового возраста комплекса (Г). Миоценовые пески - мелкозернистые, местами среднезернистые, пылева-тые, каолинистые, кварцевые, в водонасыщенном состоянии - плывунные. В подошвенной части встречаются песчаники, глины и алевриты. Нижний деформируемый горизонт (НДГ) образует комплекс (Д) верхне-эоценового возраста - песчанистые алевриты, уплотненные, средней плотности, сильновлажные, с консистенцией от твердой до ваязкоп-ластичной; глины мергелистые, уплотненные, сильновлажные, пластичные и высокопластичные, слабосжимаемые, с низкими показателями деформационных свойств. К комплексу (Д) приурочены ослабленные зоны и поверхности скольжения оползней, сформировавшихся на участках с глубоким эрозионные врезом.

Ко второй группе отнесены оползневые накопления (Е) - пере-

ь/

мятые, переотложенные, деструктурированные, перемещение по направлению к базису эрозии породы ПСК первой группы, у которых на 10-30% ниже прочностные и деформационные свойства, чем в несмещенном залегании.

Третья группа - техногенные отложения (Ж) локализированы в соответствующих формах рельефа - отвалах, трассах, контрбанкетах и т.п. Эю намывные и насыпные грунты с низкими прочностными и деформационными свойствами. Региональное опробование их не производилось, исходя из чрезвычайной изменчивости состава *и свойств даже в пределах локальных участков.

В качестве вывода по региональной характеристике склонов Среднего Днепра отмечается, что в ходе эволюции геологической среды созданы предпосылки развития парагенезов ЭГП, в первую очередь, оползней, эрозии, переработки и др. [ 3 ].

Глава III раскрывает специфику оползней региона Среднего Днепра.

Оползни развиты в пределах эрозионной сети системы Днепра.

Пораженность ими возрастает с увеличением глубины эрозионного вреза и крутизны склонов (таблица 2). Оползневые формы развиты, в основном, на склонах северной и северо-восточной экспозиций (331 из 764 выявленных форм) , из них 30% в правом склоне Днепра, где до 87% пространств занято оползнями. Характерным для оползней Среднего Днепра является наличие двух оползневых террас (ярусов) [ 5 ] . Первая (верхняя) оползневая терраса развита -в виде оползневых накоплений на поверхности ОДГ; вторая (нижняя) оползневая терраса приурочена к поверхности НДГ. Для днепровского склона специфичным является развитие циркообразных и фронтальных оползней с поверхностями скольжения, соответственно, в толщах ОДГ и НДГ. Среди оползневых склонов различаются одноярусные, с нижней оползневой терассой, и двухъярусные, где выделяются обе оползневые террасы. Верхняя оползневая терраса пологая, с чередованием оползневых цирков и мысовидных выступов, сложенных породами коренного склона. Ее уступ представляет чередование крутых конт-рфорсных склонов и ложбин (логов). По мере приближения к логам оползневые цирки сужаются. За счет большой крутизны логов часто теряется контакт между накоплениями в логе и зоной питания (цирками), при образовании "висячих" оползней. Для овражно-балочной сети характерны оползни-потоки (при неглубоком эрозионном врезе), а также циркообразные и фронтальные оползни (на сильнорасчленен-ных участках); преобладающая часть смещений охватывает ПСК (А) и (Б).

Особенности оползневых деформаций сводятся к следующему.

I. киевское водохранилище. Оползневая зона расположена в крайней северо-восточной части Киевского лессового пласто. Участок 1.1. Ново-Петровцы. Развиты два типа гравитационных явлений -собственно оползни и оползни-обвалы. Смещения первого типа (80% всех форм) - пластического и структурно-пластического вида, их объемы доходят до десятков тыс.м3, мощность ПСК(Е) до 3-5 м. В профиле они прямолинейные и прямолинейно-ступенчатые. Образование опслзней-обвалов связано с переработкой берегов, когда при подрезке склона развились явления механической суффозии в ПСК(Г). В рельефе оползни-обвалы образуют фронтальные зоны. Элементарные формы - малые и средние по масштабам, мелкие по глубине располс-

Морфометрическая характеристика склонов на опорных оползневых участках Среднего Днепра

Таблица 2

Участок Высота склона. Крутизна, Площадь, га Поражен- Число оползней

м* град.* участка оползней ность оползнями

I. Киевское водохранилище

1.1. Ново-Петровцы

1.2. Валки - Вышгород

54

19 80

42

37

22

80

8 50

40

28

60

18,7

11,8

12,5

0,20

0,67

33

21

11.1. Подол

11.2. Центральный,Лавра, Залаврский

11.3. Выдубецкий

11.4. Городской

II. г. Киев

78

10 92

24 87

24 28

43

67

73

21

10

80

10

73

12

76

12 67

37

36

42

37

120

300

93

1760

15,6

23,4

23,а

35,2

0,13

0,78

0,42

0,02

39

43

18

12

Т*

III.1. Вибчев

111,2". Стайки

III.3. Гребени

111.4. Ржищев

:И .5. Ходоров

III. Каневское водохранилище

99

35 100 76 90

35 86

85 75

85

92

66

85

57

42

80

2 60

2 80 3 80

5 80

34

34

69

41

43

203,1

190,0

115,0

660,0

98,4

117,8

114,4

58,7

151,8

50,3

0,58

0,76

0,51

0,23

0,51

49

21

- в числителе - максимальное, в знаменателе - минимальное значение; справа - средняя величина.

жения поверхностей скольжения. На участке сформированы бичевник и устойчивый профиль дна.Режим обводнения толщ создает предпосылки для развития ослабленных зон в ПСК (JS) и (Е). Природноохранные мероприятия не выполнялись. На участке 1.2. Валки - Вытгород развиты оползни-потоки и сплывы с поверхностями скольжения в толще ОДГ, где смещениями затронуты ПСК (А), (Б) и (Е). Участок отличается интенсивной техногенной трансформацией рельефа - при сооружении верхового водоема гидроаккумулирующей электростанции, помимо берегоукрепительных мероприятий, были частично или полностью срезаны оползни склона Днепра и эрозионной сети.

II. г.Киев. Оползни развиты в двух зонах - Приднепровской (склоны Днепра и приустьевые части эрозионной сети) и Городской (эрозионная сеть и долина р.Лыбедь). Обе эти зоны испытывают долговременные техногенные воздействия, начиная с X века. Участок II.1. Подол. Развиты, в основном, овражные оползни на локальных участках, за исключением Владимирской горки. Для большинства (26 из 39) овражных оползней-потоков и сплывов в рельефе фиксируются два морфологических элемента - стенка срыва и оползневое тело с несколькими оползневыми ступенями в приподошвенной части. Оползни на Владимирской горке - циркообразные, с четко выраженными морфологическими элементами, с поверхностью скольжения в толще ОДГ, по масштабам средние и большие. Учасшок II.2. Центральный, Лавра и Залаерский объединяет оползни от средних, объемами до 1000 м3, до грандиозных (более 2,2 млн.м3). У 18 оползней фиксируются смыкающиеся, практически прямолинейные в плане, крутые стенки срыва и слабоволнистая верхняя оползневая терраса. Оползни, в основном -циркообразные, с поверхностью скольжения в толще ОДГ, имеют узкие логи и разделяются выступами коренных пород (оползнераздельными мысами). Участок II.3. Выдубецкий. Здесь расположены большие и средние оползйи с нечетко выраженными морфологическими элементами, близкие к оползням-потокам участка II.I, а также древние грандиозные (объемом более 2 млн.м3) циркообразные формы. Участок II.4. Городской. Объединяет спорадически развитые оползни-потоки эрозионной сети, по масштабам - от небольших до средних.

Склоновые оползневые и оползнеопасные пространства в г.Киеве являются природно-техническими геосистемами со значительно измененными свойствами и режимом. Здесь защитные мероприятия обеспечивают стабилизацию склонов. Подвижки локального характера воз-

можны при нарушении режима эксплуатации противооползневых сооружений и неправильном ведении работ в оползневой зоне.

III. Ханевское водохранилище, оползневые стационары расположены южнее Киева, на участке сильноэродированного лессового плато (с горизонтальной расчлененностью до 1,0 км/км2 и вертикальной до 80 м и более), где развиты парагенетические ассоциации ЭГП (оползней, переработки, эрозии и Др.). На участке JII.1. Витачев исследуются 34 оползня в днепровском склоне и 15 в пределах эрозионной сети. В днепровском склоне оползни фронтальные и циркооб-разные, характеризуются сплошным развитием. Фронтальные - по масштабам большие и грандиозные, более 300 тыс.м3 (грандиозные оползни - двухъярусные, с характерным срастанием цирков в ходе развития структурно-пластических явлений, спрямлением в плане стснки срывй и нивелированием верхней оползневой террасы). Циркообразные опслзни - средние и большие. Современные подвижки в пределах ранее образованных оползневых форм верхнего и нижнего ярусов развиваются асинхронно и вызываются различными факторами.

Эрозионная сеть осложнена овражными средними и большими цир-кообразныки оползнями при глубине эрозионного вреза, в среднем, от 20 до 30 м. Участок III. 2., Стайки. Здесь оползни развиваются в склоне Днепра при отсутствии воздействия фактора переработки в нарушенных условиях дренированности территории. Это циркообразные оползни. близкие к оползням-потокам, и двухъярусные фронтальные форлы. На участке существует несколько карьеров, вскрывающих коренной склон до толщи НДГ. При этом, за счет искусственного дренирования склона, активизации подвижек не отмечено. Большая часть берега защищена террасой (насыпные и намывные грунты). Участок III.3. Гребени. Развиты грандиозные, объемом более 3-4 млн.м3 фронтальные двухъярусные оползни, характерной особенностью которых является наличие на нижней оползневой террасе гребневидных возвышений - смещенных блоков коренного склона, сохранивших стратиграфическую последовательность напластования. Участок III.4. Ржищвв объединяет фронтальные грандиозные оползни правого коренного склона долины р.Днепр и большие циркообразные оползни в бортах долины р.леглыч - правого притока Днепра. Участок II1.5. Хо-доров. Здесь развиваются оползни, обусловленные природными факторами в условиях отсутствия переработки, связанные с толщей НДГ. Распространены средние и большие фронтальные оползни цокольного

типа с поверхностью скольжения в толще НДГ. Абразионный уступ высотой более 7-8 н, сложен трудноразмываемыми породами ПСК (Д).

В среднем Приднепровье выделяются три типа склонов - оползневые (I), оползнеопасные (XI) и неоползневые (III). Критерием принадлежности ко второму типу является отсутствие крупных элементов оползневого рельефа при наличии спорадических оползневых форм на склонах, трансформируемых другими ЭГП. Характеристики склонов 11-го типа: пораженность оползнями менее 0,10, расстояние между отдельными формами (цирками, оползневыми телами, продольными осями оползней) не менее 0,25-0,30 км, оползни по своему состоянию - полностью стабилизировавшиеся или древние при практически неизменном базисе.

Подтипы склонов различаются по общегеологическим условиям их развития в зависимости от литологических особенностей разреза: однородные (А), квазиоднородные (Б), неоднородные (В) и сложные (Г). Виды склонов выделяются по ведущему склонообразующему процессу - оползни, эрозия, абразия, либо их парагенезу (эрозион-но-ополэневой и абразионно-оползневой), виды 1-5 соответственно. В итоге, на данной территории выделены 20 видов оползневых и 12 видов оползнеопасных склонов.

Подтипы склонов I (А, Б) развиты локально в областях распространения ПСК (А) и (Б) и обусловлены воздействием абразион-но-оползневого парагенеза - виды 1(А)5 и 1(Б)5. Основные виды гравитационных явлений - асеквентные оползни и песчаные осыпи. Подтипы I, II (В) приурочены к областям с глубоким эрозионным врезом и наличием в разрезе хотя бы одного из деформируемых горизонтов; распространены достаточно широко. Наиболее характерны оползни консеквентного типа в слоистых горизонтально залегающих породах.

Подтипы склонов I, II (Г) пользуются наибольшим распространением, особенно на уровне видов 4 и 5. Наиболее характерны консеквентные оползни в неоднородных породах, блоковые либо пластического вида. Развиты также подвижки в пределах уже существующих форм, они являются ведущим типом современной оползневой трансформации склонов и представлены самым широким спектром гравитационных явлений. Так, в стенках срыва и прибровочных пространствах они имеют вид структурных оползней (асеквентных) и оползней-обвалов. Пластические и структурно-пластические явления развиваются

на верхней оползневой терассе, ее уступе, в конусах накоплений и уступе нижней террасы; основной вид снещений - структурно-пластический, когда происходит вязко-палстическое движение по наклонной поверхности скольжения в виде блоков, которые при приближении к логу деструктурируются до состояния земляного потока. Характерны также подвижки в виде сплывов - быстрого течения приповерхностных частей оползневых тел.

Разработанная схем* типизации оползневых склонов и созданные на ее основе картографические модели служат основой для обоснования природоохранных мероприятий.

Изучение динамики оползней на этапах подготовки, фактического образования и существования - стабилизации, является одной из главных задач комплексной инженерно-геологической оценки территорий.

Для количественной ее оценки использованы характеристики активности - отношение числа активных оползней к общему их числу и плошадей активных форм к суммарной площади оползней (соответственно, М! и М2). В целом, более информативным является второй показатель.

Основные черты динамики оползней на опорных участках водохранилищ сводятся к следующему.

Киевское водохранилище. На участке 1.1 переработка основания склона, улучшение условий дренирования и другие факторы изменили естественный режим территории - расширились и углубились оползне-

вые очаги,

М2

с захватом прибровочных частей плато.

»4.1.!

г 4 е в ю 12 14

Р»с.1 кпностк К^омпещ гистю Ьемяого юдирагочз с

ИЕбг.

Даже после завершения формирования отмели фаза стабилизации не . наступает,продолжается расширение оползневых очагов,

_¿во многом, за

'^счет сезонных осенне-весен-них проявлений механической

суффозии. Участок I.2 практически не абрадируется. Перепланировка рельефа, срезка части оползней и оврагов положительно повлияли на общую устойчивость участка. Вместе, с тем, продолжается мелкие подвижки в ранее образованных формах. Анализ временных рядов активности данных участков (рис.1) показывает, что на участке 1.2 с интенсивной техногенной деятельностьи изменение активности носит более плавный характер, что свидетельствует о более низкой потенциальной оползнеопасиости участка.

Каневское водохранилищ*. Подошва береговых склонов интенсивно размывается водохранилищем, что вызывает повторные подвижки в абразионном уступе (языки циркообраэных оползней, либо фронтальные уступы нижних оползневых террас). Равновесие стенок срыва и структурных, элементов верхних оползневых террас преимущественно зависит от режима выпадения атмосферных осадков и интенсивности разгрузки в пределах оползневых склонов водоносных горизонтов ПСК (Б) и (Г).

Анализ хода переработки подножий оползневых склонов (рис.2)

Т.лет у'указывает на различия в-ве-

Ш,5_/ /д.г личине отступания берегово-

!//» у го уступа (Ь) на отдельных

/ А I »

^ / участках, а также изменчи-

1—о

вость интенсивности размыва в пределах оползней разного типа (циркообраэных, фронтальных двухъярусных и ■фронтальных с развитием нижней оползневой террасы).

Активность оползнепро-явлений циркообраэных оползней и верхних оползневых террас возрастает не менее чей на 30%, обуславливается выпадением за период с сентября по март более 43-45% годовой нормы осадков [ 1 ].

рассмотрим специфику динамики оползней Каневского водохранилища, используя результаты режимных наблюдений на участках с аб-разиоино-оползневым характером трансформации склонов (участки III.l; III.2; III.5). Пораженность оползнями здесь высока (табл.1), с заполнением водохранилища возрастает (рис.3! их активность . В преобладающей числе форм происходит перераспределение

is г"5 35 " «

Fic.Z Переработга берегового гстуи и пгаргл растаг

ПМ - Ш-5 с 1375г.

ЛЦсуч-к« ш.з,Ш.5 1М,суч-кШ.1»

ора-

0,04

в 9 12

Г«с 3 Активеэсть И4 мралмш-моогеш участке» Кааегаэго ю-

додашща с Жг

масс ПСК(Е) в цирках и террасах с образованием мелких подвижек типа сплывов, развитием трещим разрыва и бокового отпора , уступов на участках верхних оползневых террас. Затем наступает стадия активизации с заполнением логов.

их переуглублением и продвижением языков по направлению к базису, изменением профиля береговой отмели и т.д. На неабрадируемых территориях рост активности - скачкообразный, в общих чертах соответствует изменению баланса влаги в зоне аэрации. На участках верхних оползневых террас и в пределах цирков преобладающими оползневыми деформациями являются подвижки структурно-пластического вида и сплывы. В подошвенных частях оползней ежегодно фиксируется до 35% общего числа активных очагов в циркообразных формах и до 60% во фронтальных.

До заполнения водохранилища состояние склонов было близко к предельному, подвижки носили циклический характер (продолжительность цикла 8-9 лет). Переработка интенсифицировала необратимые изменения склонов. Рост числа локальных подвижек и их чередование с макроподвижками свидетельствуют о прогрессирующем развитии процесса. Локальные смещения имеют малую глубину захвата и развиты, в основном, в пределах ранее сформировавшихся оползневых форм.. Перераспределение масс ранее оползших пород, их медленное движение к базису неизбежно приводят к общей потере устойчивости склона, увеличению глубинности захвата пород смещением и расширению границ оползневых тел. Данные по скоростям и векторам смещений поверхностных и глубинных реперов на нижней оползневой террасе свидетельствуют о микроподвижках отдельных ее частей в виде блоков (с запрокидыванием) по сложной поверхности скольдения в кровле пород НДГ, имеющей вязко-пластическую консистенции [ 2 ].

Специфичность динамики оползней Среднего Днепра сводится к

следующему.

Для берегов Киевского , водохранилища,являющихся в настоящее время неабраэионными, а также для слабо- и неабрадируемых участков Каневского водохранилища главными факторами развития оползней следует считать климат и геолого-гидрогеологические условия.

Абразионно-оползневые берега Каневского водохранилища характеризуется активным размывом оснований склонов с нарушением их равновесия на фоне перераспределения масс пород на верхних террасах.

В целом, по региону выявлены три группы закономерностей, относящихся к строению и свойствам геологической среды; морфологии и структуре оползней; формированию и развитию оползнеобразований.

Оползни.Среднего Днепра приурочены к склонам эродированного лессового плато. Максимальная пораженность - у склонов с глубоким эрозионным врезом северной и северо-восточной экспозиции.

Поверхности оползневого скольжения приурочены к ослабленным зонам в связных породах ПСК (В), (Д) и (Е) с низкой сопротивляемостью сдвигу и предрасположенностью к пластическим деформациям. Сложный характер увлажнения склонов за счет инфильтрации атмосферных осадков и фильтрации подземных вод определяют создание дополнительных напряжений в массиве за счет фильтрационных сил, снижения прочности и увеличения веса пород. Выявлена связь между количеством структурно-пластических смещений на всех опорных участках в пределах стенок срыва, прибровочных пространств и верхних террас (V) и суммой осадков (мм) за предшествующий полугодовой период (X) за временной отрезок 1974-1994 гг.:

у = -4,6 + 0,07Х; (Г = 0,68 - 0,74) (1)

. На территории Среднего Приднепровья преимущественно развиты парагенетические ассоциации ЭГП (оползней, эрозии и переработки). Максимальная интенсивность размыва подошвенных частей склона Днепра приходится на период пика увлажненности пород зоны аэрации (осень - весна). В это время проявляется механическая суффозия в ПСК (Г) с образованием оползневых очагов в нижних частях склонов; активизация процесса выветривания вызывает обвалы и осыпи на уступах, лишенных дернового покрова.

Техногенная нагрузка оказывает неравнозначное воздействие на

изначально неустойчивые склоны. Наряду с общим стабилизирующим эффектом от применения комплекса противооползневых мероприятий (дренирование водоносных горизонтов, сооружение подпорных сгенок, террасирование склонов, средка оползневых накоплений и т.п.), отдельные локальные проявления оползней связаны с ухудшением дрени-рованнности территорий после засыпки оврагов, подрезки и пригруз-ки склонов, нарушением в работе дренажных сооружений и водопрово-дящих коммуникаций.

Оползни, развитые в правом склоне Днепра, по масштабам большие и грандиозные, по глубине захвата - глубокие; в их пределах происходят мелкие и поверхностные смещения (второго и более высоких порядков). Развитие фронтальных форм связано со смещениями по НДГ, циркообразные и глетчеровидные оползни-потоки имеот поверхность скольжения в толще ОДГ. Последние распространены наиболее широко. Развиты также "висячие оползни" (по Е.П.Емельяновой). Для одноярусных оползневых форм, поражающих все морфологические элементы, от уступа плато до подошвы склона включительно, характерно образование единой верхней оползневой террасы. Оползневые формы на участках с глубоким эрозионным врезом, захватывающим НДГ, имеют четко фиксируемые морфологические элементы. При меньшей вертикальной расчлененности рельефа оползни идентифицируются по наличию стекок срыва и оползневых тел.

Асеквентные оползни развиты в уступах лессового плато и оползневых террасах. Поверхность скольжения у них близка к круг-лоцилиндрической, смещения блоковые. Развитие таких оползней обуславливают продвижение стенок срыва вглубь плато. Инсеквентные оползни выражены незначительно, их реликты в виде отдельных блоков встречены на нижних оползневых террасах на участкахграндиоз-ных фронтальных оползней. Консекветные оползни - наиболее распространены на склонах неоднородной и сложной структур. Смещения -в виде мелких блоков'либо подобно вязкому течению по поверхностям скольжения в кровлях деформируемых горизонтов или связных разностях оползших пород. Форма поверхностей скольжения - сложная, слабонаклонная, волнистая, наклонно-ступенчатая, выпуклая, выпукло-вогнутая.

Развитие сдвигающих усилий зависит от комплексного воздействия природных и техногенных факторов. Причинами деформаций являются увеличение крутизны склонов в результате воздействия абразии

и эрозии, интенсивное скачивание поверхностей скольжения и обводнение ослабленных зон, активизация фильтрационных явлений и выветривания, изменение напряженного состояния при воздействии гидростатического и гидродинамического давления водоносных горизонтов, техногенные воздействия.

Оползни скольжения (структурные, е виде блоков) отмечаются на крутозалегающих элементах склонов квазиоднородной и неоднородном структуры. Оползни течения развиты на наклонных поверхностях оползневых террас и их уступах. Преобладающий механизм - вязкое и вязкопластическое течение с дроблением мелких блоков и превращением по мере приближения к зоне транзита, в земляной поток, напоминающий глетчер. Оползни-обвалы, обвалы и осыпи связаны с вывет-релыми, лишенными дернового покрова песчано-суглинистыми толщами.

Оползни относятся к современным, закономерно связанным с фиксируемым в данное время базисом и уровнем абразии (дно р.Днепр и водохранилищ). Прогрессирующий характер оползневого рельефофор-мирования подтверждается отсутствием погребенных оползней. На береговом склоне Днепра происходят многократно повторяющиеся подвижки оползней, образовавшихся как до заполнения водохранилищ, так и после (оползни в абразионном уступе). В пределах эрозионной сети характерна зависимость динамики оползней от глубины эрозионного вреза (редкие незначительные подвижки на слаборасчлененных склонах, многократно повторяющиеся подвижки на террториях со значительной вертикальной расчлененностью). В пределах эрозионной сети подвижки приурочены к ПСК (А)-(В) и (Е).

На основании выявленных закономерностей уточнено представление о модели развития оползней региона на уроБне какропроцесса. Динамика оползнепроявлений рассматривается как следствие специфического сочетания и воздействия на равновесие склонов комплекса природных и техногенных факторов.

Прослеживается следующая этапность развития оползней Среднего Днепра. На этапе подготовки оползневых смещений происходило постепенное уменьшение устойчивости склонов под влиянием разнообразных процессов, приводящих, начиная с позднечетвертичнсго времени, к сдвижению горных пород. Предпосылками являлись: наличие в многослойном почти горизонтально залегающем разрезе двух горизонтов малопрочных глинистых пород ; увеличение расчлененности рельефа, начиная с поздпего кайнозоя, когда правый борт долины Днепра

испытывал положительные тектонические движения и стал подвергаться воздействию боковой эрозии; изменение региональных условий питания подземных вод в условиях более теплого и влажного климата. Ослабленные зоны формировались по двум вариантам - либо в толще ОДГ, либо в кровле НДГ. Заключительная стадия - появление трещин разгрузки и локальных микроподвижек (ложкообразные, по Е.П.Емельяновой, смещения типа сплывов).

Этап фактического образования оползней начался с верхнего голоцена вследствие регионального изменения природных условий в коренном склоне долины Днепра. На участках с максимальными превышениями образовались инсеквентные, на остальных -консеквентные глетчеровидные и фронтальные блоковые оползни I порядка, возникавшие в зависимости от степени трещиноватости пород (от густоты заложения полигональных палеокриогенных трещин) в толще ОДГ во время ледниковий. В дальнейшем развитие оползневых форм происходило за счет пластических и структурно-пластических деформаций. Трансформация склонов представляется в виде непрерывного эволюционного ряда от оползней-потоков до слияния ряда цирков в единую форму, с уничтожением межоползневых мысов, выравниванием верхней оползневой террасы и спрямлением стенок срыва. На этом этапе выделены следующие фазы:

локальные микроподвижки вблизи контакта ПСК (В) и ПСК (А), (Б); главный уступ и оползневой очаг формируются на участках максимального гидродинамического давления - зонах взаимопересекаю-щихся палеокриогенных трещин в ОДГ; сосредоточенное обводнение склона приводит к концентрации сдвигающих усилий вблизи главных уступов и к локальным микроподвижкам; затем следует локальная макроподвижка пластического типа по ранее сформированной ложбине стока. Если изменения инженерно-геологической обстановки способствуют возрастанию устойчивости склонов (при улучшении дренирован-ности, уменьшении фильтрационного питания и др.), наступает равновесие и оползни по виду соответствуют остановившимся или закончившимся (по И.В.Попоову) явлениям; в противном случае движение продолжается - происходит формирование оползневого цирка и продвижение главного уступа с захватом плато. Специфическая форма оползневых цирков, сужающихся по мере приближения к логам, обусловлена постепенным развитием поверхностей скольжения и изменением условий их увлажнения при расширении цирков за счет веерооб-

разных локальных оползней-потоков или сплывов, возникающих либо в следствие фильтрационных явлений в.зонах ослабления и в сети криогенных трещин или трещин усыхания, либо в результате развития эрозии. Расширение цирков приводит к их слиянию в одну циркооб-разную крупную форму, с одним или несколькими логами, пенеплени-зации верхней террасы, спрямлению стенок срыва; во фронтальных оползнях при увеличении крутизны склона происходят пластические и структурно-пластические деформации II порядка типа вязкого течения пород по кровле ОДГ.

Этап существования - стабилизации оползней в естественных условиях протекает медленно, с локальными микроподвижками пластического и структурно-пластического типа, что характерно для преимущественной части оползней региона. При нарушении естественных условий оползнепроявления развиваются в зависимости от направленности техногенных воздействий - положительной (стабилизирующей) либо отрицательной (нарушающей устойчивость).

Инженерно-геологическая оценка устойчивости оползней завершается изучением их состояния расчетными методами. На примере 18 оползней (9 в г.Киеве, 2 на Киевском и 7 на Каневском водохранилище) были определены коэффициенты устойчивости оползней со сложной поверхностью скольжения. При этом использованы предложенные В.И.Хазиным (1977) схемы расчетов: с учетом круглоцилиндрической или близкой к ней поверхности скольжения - для однородных и квазиоднородных склонов^(в т.ч. для стенох срыва); с фиксированной ломанной" поверхности^" скольжения - для оползневых тел.

Определение коэффициентов устойчивости при 8-12 летнем цикле наблюдений осуществлялось для двух сходных по строению циркооб-разных оползней и находящихся в принципиально различающихся условиях техногенной нагрузки. В г.Киеве на участке 11.2 проведен полный комплекс противооползневых мероприятий (все водоносные горизонты дренированы, поверхностный сток зарегулирован, проведена лесомелиорация). На Каневском водохранилище (участок 111.1) выбрано оползневое тело, где отсутствуют защитные мероприятия и, кроме того, подоива оползня подвержена переработке. Анализ полученных временных рядов указывает на существующие различия в устойчивости оползней в целом, а также в пределах отдельных морфологических элементов. В огличие от г.Киева, устойчивость оползневых тел на водохранилище нарушалась, в основном, на верхней

оползневой террасе. Деформации стенки-срыва происходили с запаздыванием более чем на 3-5 месяцев за счет снижения эффекта приг-рузки подножья стенки срыва при подвижках оползневого тела.

Выявлены отличия в активности подвижек, приуроченных к различным морфологическим элементам оползней.

В целях разработки природоохранных мероприятий следует сначала на основании мстсдд геологических мНалсгг!,! выявлять сходные по комплексу признаков оползни. Затем по результатам мероприятий, проведенным в пределах оползня-аналога, определяются рациональные способы стабилизации рассматриваемого оползневого тела. Аналогичный подход оправдан и в отношении оползневых склонов.

Глава IV рассматривает принципы организации мониторинга и проведения природоохранных мероприятий применительно к особенностям строения склонов и динамики оползней.

Природоохранные мероприятия на участках Среднего Днепра рассматриваются как часть общей системы мониторинга геологической среды. На основе предложенных принципов организации мониторинга (единства целей, иерархичности, комплексности, альтернативности и системности) разработаны рекомендации по первоочередной организации ЭГП региона. Предложена схема типизации природно-технических геосистем с выделением трех основных типов - простых природных, сложных техноприродных и весьма сложных технических. При мониторинге в пределах простых геосистем выявляются парные связи между параметрами (участки эрозионной сети); в слохшых (берега водохранилищ и г.Киев) необходимо учитывать взаимосвязи между тремя и более переменными; весьма сложные геосистемы расположены на отдельных участках днепровских склонов г.Киева, для их адекватного описания необходимо проведение факторного анализа [8, 9]. Предложены уровни мониторинга - региональный, субрегиональный, локальный и детальный, от крупной административной единицы (область, городская агломерацйя) до отдельного объекта или оползневой формы .

Ведущей концепцией разработки природоохранных мероприятий для условий региона Среднего Днепра является их обусловленность строением склона и воздействием основных рельефофорнирующих факторов и, в первую очередь, переработкой берегов водохранилищ.

•Рассмотрены виды управляющих воздействий на геологическую среду Приднепровья. К группе основных отнесены мероприятия, обес-

печивающие устойчивость склона (террасирование и уполаживание склонов, срезка оползней, дренирование водоносных горизонтов, сооружение подпорных стенок и т.п.)- Вспомогательныё^направлены на снижение или прекращение воздействия отдельных дестабилизирующих факторов (лесомелиорация, одернование склонов, регулирование поверхностного стока, берегоукрепительные мероприятия и пр.). Как правило, рациональный природоохранный комплекс должен включать до 2 основных и 3-4 вспомогательных управляющих воздействий [ 7 ] .

Применительно к условиям водохранилищ Среднего Днепра рекомендованы следующие особенности проведения природоохранных мероприятий .

На оползневых склонах с однородным и квазиоднородным строением ПСК (А)-и (Б), где развиты структурные асеквейтные и инсек-вентные оползни, причиной деформаций является воздействие переработки. В состаЕ рационального природоохранного комплекса входят берегозащитные мероприятия и уполаживание склонов, срезка оползней, одернование склонов и лесомелиорация. На оползнеопасных склонах сходного строения рекомендуется проведение берегозащитных мероприятий и эксплуатационного ухода за имеющимися сооружениями.

ОползнеЕые склоны с неоднородным строением, где в разрезе присутствуют различные ПСК при обязательном наличии ПСК (В); деформируются в виде смещений пластического и структурно-пластического вида. Стабилизацию склонов следует проводить с обеспечением дифференцированного подхода к их .морфологическим элементам - с уполаживанием стенок срыва, террасированием и срезкой оползневых накоплений на верхней оползневой террасе и защитой подошвы оползней нижнего яруса от переработки. Предусматривается также лесомелиорация и одернирование склонов.

Для склонов с оползнями цокольного типа в толще ПСК (Д), имеющих абразионный уступ, рекомендуется проведение планировочных работ, со.срезкой оползневых накоплений.

Склоны со сложный)двухъярусным строением следует стабилизировать с учетом особенностей развития каждого из морфологических элементов и различий в составе и силе воздействия комплекса факторов нарушения устойчивости. Для нижних оползневых террас следует проводить берегозащитные мероприятия и ограничивать поступление оползших масс с верхней террасы. Рациональный природоохранный комплекс в пределах верхнего яруса предусматривает уполаживание

стенок срыва, террасирование и срезку ополневых накоплений, лесомелиорацию и одернование. На оползнеопасных склонах неоднородного строения следует проводить лесонелиорации и одернование обнаженных поверхностей.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В диссертационной работе последовательно рассмотрены особенности развития оползней региона Среднего Днепра, которые сводятся к следующим итоговым положения».

1. Рассмотрены типы строения массива горных пород в пределах склонов. Выявлена специфика породно-слоевых комплексов, вовлекаемых в оползневой процесс. Охарактеризованы их физико-механические свойства, на основании чего сделан вывод о предрасположенности к развитию пластических деформаций двух горизонтов связных пород.

2. Определены основные черты строения и развития склонов, произведена систематизация склоновых пространств по комплексу факторов, влияющих на развитие гравитационных явлений.

3. Определены закономерности оползневых явлений с учетом специфики природных условий Среднего Днепра, распространения оползней, их морфологии и структуры, формирования и развития оползнепроявлений. В итоге дано общее представление об оползнях региона на уровне макропроцесса, его стадийности и многофакторности.

4. Установлено, что оползневые процессы обусловлены спецификой геолого-геоморфологических условий территории. Оползневые явления преимущественно развиты на склонах сложной структуры, обусловивших различия отдельных форм по строению, видам и механизму смещений. По результатам режимных наблюдений на оползневых стационарах в условиях водохранилищ и городской агломерации выявлены особенности динамики оползневых смещений на разных морфологических элементах склонов в условиях естественного и нарушенного режимов. Охарактеризована специфика изменения во времени устойчивости разных геоморфологических элементов в зависимости от режима увлажнения и интенсивности размыва в основании склонов.

5. На основании инженерно-геологической характеристики оползневых склонов и закономерностей динамики оползней Среднего Днепра определены принципы природоохранных воздействий. Предложе-

ны схемы рационального природоохранного комплекса применительно к различным типам склонов и оползневых деформаций, в том числе, в условиях переработки берегов.

6. Разработана модель эволюции региона с учетом двух схем -при рациональном природопользовании и в случае техногенных нарушений с наложением отрицательных фатсров природного характера.

7. Исследования ЭГП региона и, в первую очередь, опоязяеЯ, следует развивать в направлении разработки научно-кетодичесжих основ количественной сценки опасности гравитационных процессов, особенно з береговых зонах водохранилищ. Необходияо гакяге совершенствование методов определения фиэико-кехакичесхих свзйсгв гарных пород (реологических показателей, прочности пород дефортагруе-мых горизонтов, эффективных напряжений и т.д.). В этях целяз необходимо создание систем контроля за изменением геологической среды в виде иерархии соответствующих яасптабам исследевакиЯ опорных участков, организация опытно-гтрояьпгяенкых полигоггоз, совершенствование способов получения исходной иифорязция неггссретс-твенно з массиве горных пород. Развитие методов прсгнЬзвгровачия и моделирования [ 9 ].

Основные результаты исследований по гене яиссертя!"ки опубликованы в следующих работах соискателя:

1. Некоторые особенности развития оползней Каневсжзго водохранилища ,// Проблемы комплекс», испояьзвояания охраны води, ресурсов: Материалы респ.конф. молодых учеккж и специалистов. Киев; Деп.ЦБНТИ Минводхода СССР, 1934, М 132-34.

2. Изучение глубины дефоряаций сгга/ттеей ка сжстретыт учзспгазс Среднего Днепра методом заряда // Саар.сост. Иго».-геол. ;гэучеге-ность и совершенствование методов исеяед- ЭГП рз терр. Ткраягш-Киев: Иингео УССР, 1985. С.52-55 (соавтор Хартенжо А.И.}.

3. Вопросы охраны геологической среды в районах: развтетгрта оползней Среднего Приднепровья: // Корреляция сттла-кеяргй, сабнтийе и процессов антропогекаг Кзт.IV Всес.сав. по изуч.четв. периода» - Кишинев: Штиинца, 1986, С-302-

4 . Абразионно-оголзнееые явления Среднего Днепра в сня^м с разработкой вэтгросов охраны геслапгтеезшй среды /'/' ЕГрепризст АН УССР, Ин-т геол.наук, 3&-27/'193,6-, 56 с- (Гсоавтор Иолсдазс РГлисжея:-

тий Иванович).

5. Морфологические . особенности и активность оползней на аб-разионно-оползневых участках // Проблемы комплексн. использования ж охраны водных ресурсов: Материалы республик.конф.молодых ученых к специалистов. Киев: Дел.ЦБНТИ Минводхоза СССР, 1987, N 406-87.

6. Характеристика природных и техногенных факторов оползневых. процессов в зоне водохранилищ Среднего Днепра // Вопросы охр.геол.среды при интенсивн. строительстве и народно-хоз.освое-ппл —срр- Украины. Киёб, 1537. С.23—24.

7. Инженерно-геологическая оценка движения геологической среды на лессовых территориях // Проблемы использования лессовых Всесовзн.науч.-практ.конф., Барнаул, 1990 / Кн.Х. С.68-77 (в соавтор Молодых Иннокентий Иванович).

8. Теоретические и методические основы мониторинга геологической среды Украины. Киев: знание, 1990. 32 с. (соавтор Рудько Г.И.).

9. Мониторинг геологической среды / В кн.: Экологическая геология Украины. Киев: Наук.Дунка, 1993. С.332-387 (соавторы Г.И.Рудько и др.).

рот.ПНИИИС,

зак. ^ 12-95 г, тир. 100