ИНЖЕНЕРНО-ГЕОЛОГИЧЕСКИЕ УСЛОВИЯ КРЫМА

Оползни Южного берега Крыма

СОВРЕМЕННЫЕ ИНЖЕНЕРНО-ГЕОЛОГИЧЕСКИЕ ЯВЛЕНИЯ

Развитие многих инженерно-геологических явлений значительно усложняет и без того весьма разнообразные инженерно-геологические условия Крыма. Интенсивное проявление некоторых процессов часто наносит огромный ущерб народному хозяйству.

Поэтому при инженерно-геологической оценке районов строительства обязательно следует учитывать возможное проявление таких геолого-динамических процессов, как оползни, абразия, эрозия, сели, карст, осыпи, деятельность ветра, грязевой вулканизм, сейсмические явления и др.

Оползневые процессы

Наиболее широко оползни распространены в Горном Крыму. Почти вся территория южных склонов, от мыса Айя до г. Феодосии, в той или иной мере затронута древними или современными оползневыми процессами. Здесь, по данным Крымской оползневой станции, насчитывается свыше 380 активных рползней, а общее их количество, зарегистрированное на конец 1960 г., превышает 500.

При этом установлено, что интенсивность проявления оползней затухает с запада на восток. Граница между западным и восточным оползневыми участками Южного берега Крыма проходит по линии мыс Ай-Тодоргора — Мегаби.

Известны оползневые участки на северных склонах Главной горной гряды, в долинах рек Черная, Кача, Альма, Биюк-Карасу и Кучук- Карасу, на Керченском полуострове и на северо-западном побережье Тарханкутского полуострова. Однако масштаб их проявления меньший; кроме того, эти территории слабо заселены. Поэтому оползни этих районов почти не изучаются.

Ущерб, причиняемый народному хозяйству оползнями, весьма велик. В районе Большой Ялты (Мисхор — Гурфуз) на ликвидацию последствий, вызванных действием оползней, ежегодно затрачиваются большие средства.

Ниже приводятся краткие сведения об оползневых районах Южного берега Крыма, масштабах проявления некоторых оползней, общих условиях их формирования и причинах современной активности. Более подробная характеристика оползней по материалам соответствующих съемок дается в работах М. В. Чуринова.

Кучук-Койский оползень. В геологическом строении этого района участвует сланцево-песча- никовая толща таврической серии и средней юры, перекрытая верхнеюрскими известняками. Собственно оползневые отложения представлены в головной части глыбовыми навалами известняков («хаос»), а в средней и нижней — глинистыми продуктами разрушения сланцев со щебнем, обломками и глыбами песчаников и известняков. Мощность оползневых накоплений 40—50 м.

Как указывает М. В. Чуринов, особенностью гидрогеологических условий в Западной ветви оползня является постоянное поступление трещинно-карстовых вод со стороны яйлы к голове оползня. Этому способствует то, что кровля водоупорных глинистых сланцев, подстилающих известняки, в этом месте, образует ложбину, по которой и происходит сток подземных вод. Питание остальных ветвей происходит за счет вод, собирающихся в известняковом навале, расположенном выше головных срывов этих оползней.

Первое описанное смещение, захватившее нижнюю и верхнюю части оползня, относится к 1786 г. В дальнейшем активные подвижки наблюдались в головных частях всех ветвей и в береговом обрыве над пляжем. Наиболее активной являлась Западная ветвь, крупные подвижки которой отмечались в 1817, 1915, 1928 и 1938 гг. 1

Противооползневые мероприятия, впервые проведенные здесь в 1915 г. К. К. Фохтом, заключались в проходке водосборной штольни длиной 49 м. После активизации подвижек в 1923 г. С. =Н. Михайловским осуществлено строительство водосборной галереи длиной 120 м и выводной штольни длиной 90 м. Эти сооружения не принесли желаемого результата. Новой подвижкой оползня в 1938 г. штольня Михайловского была нарушена, смещение отдельных участков штольни достигало 110 м.

В периоды между крупными подвижками интенсивность смещения затухала, но оползень продолжал жить. Наблюдения за смещением оползня ведутся с 1924 г. Выделяются периоды активизации оползня ( 65), которым обычно предшествует резко увеличенное количество осенне-зимних осадков. После грандиозной подвижки в 1937 г. активность оползня уменьшалась, а с 1952 г. он стабилизировался.

По мнению исследователей, основными причинами возникновения оползня и его последующей активизации является наличие подземных вод, землетрясения, наличие тектонической депрессии, деятельность человека и атмосферные осадки (Паллас, 1795, Михайловский, 1925).

Оползень Черный Бугор является одним из наиболее активных.

Длина '. 950 м

Ширина

в головной части                  . 100 м

в языковой части      45—50 м

Мощность оползневых накоплений

в верхней части        4—18 м

в нижней части         4—11 м

Крутизна склона       26°

Оползень располагается на 51 км шоссе Ялта — Севастополь и состоит из трех основных ветвей, сливающихся в нижней части склона в расчлененную оврагами депрессию.

Активные движения в настоящее время проявляются только в верхних частях всех ветвей и непосредственно в береговом обрыве. Центральная часть оползня устойчива. Наиболее активной является верхняя часть средней ветви, составляющая половину всей длины оползня ( 66). Несмотря на большую активность оползня в прошлом, он обратил на себя внимание деформацией шоссе лишь в 1925 г.

В районе оползня склон сложен сланцево-песчаниковым комплексом таврической серии и средней юры, перекрытым известняками верхней юры. Тело оползня в головной части состоит из глыбового навала, а ниже шоссе из глинистых продуктов разрушения сланцев и песчаников с включением глыб и щебня известняков. В смещение вовлечена и верхняя выветрелая часть сланцево- песчаниковой толщи. ^ Активность оползня вызывала частые деформации шоссе Ялта — Севастополь. Наблюдения по створам начаты с 1926 г., но регулярно они ведутся с 1953 г. Как правило, при активизации оползня происходит напол- зание пород из верхнего откоса, но полотно дороги в движение не вовлекается, что указывает на' незначительную мощность смещающихся масс грунта. При грандиозных подвижках мощность движущихся масс значительно больше, вследствие чего смещается и полотно дороги (1956 г.). С 1959—1961 гг. наступила относительная стабилизация оползня в связи с разгрузкой его верхней части.

В числе причин, вызывающих активизацию средней ветви оползня, отмечаются обильные осадки, благоприятные условия поступления поверхностных вод с яйлы, большая крутизна сланцевого ложа и давление отторженца известняков, находящегося в голове оползня (Пчелин- цев, Семенов, 1932).

Центральный Алупкинский оползень относится к Алупкинскому оползневому району, расположенному между Стамасским и Хастабаш- ским гребнями, берегом моря и подножием яйлинского обрыва. Площадь района 6,25 км2, из них оползни занимают 36%. Оползни охватывают древнюю депрессию, состоящую из трех ветвей: западной — Ифтерликской, центральной Иванисовской и восточной Куматинской. Выше шоссе все три ветви древней депрессии сливаются, образуя до уровня моря ступенчатый склон.

Изучению и борьбе с этим оползнем уделялось особое внимание; здесь имеется много противооползневых сооружений, в том числе ива- нисовская, ифтерлинская и куматинская дренажные галереи. Современные подвижки наблюдаются в западной и восточной ветвях депрессии и ниже шоссе, в пределах городской застройки. Здесь этот активный оползень носит название Центрального Алупкинского.

Длина             600 м

Ширина                     800 м

Мощность оползневых накоплений

в верхней части                                58 м '

в нижней части                    100 м

Крутизна склона                  12—16°

Абсолютные значения горизонтального смещения (в м) оползня Черный Бугор

Годы наблюдений    Общие            Предельные (годовые)

1926-1932 1953—1954 1955-1956 1957-1958 1959-1961 5—8,5 0,78 43,05 5,22 0,38         0,31—0,47 16,37—26,68 1,87-3,35 0,10-0,14

Оползень сложен четвертичными образованиями, в него вовлечены также пролювиальные и погребенные морские галечники и супесчано- гравийные отложения, прослеженные в береговой полосе мощностью or 3 до 14 м. В нижней части оползневые накопления состоят из однородных плотных глин с включением щебня коренных пород. Мощность оползневых отложений максимальна для Южного берега Крыма и достигает 100 м. Пролювиальные отложения, распространенные в голове оползня, состоят из щебня, крупных обломков и глыб известняков- и имеют мощность 55 м. Выполняя глубокую ложбину,.эти отложения содержат около 2 млн. мг воды, что обусловливает увлажнение нижераспространенных оползневых глинистых накоплений.

М. В. Чуринов считает, что своеобразие гидрогеологических условий района оползня заключается еще и в том, что на этом участке в. кровле сланцево-песчаникового водоупора фиксируется понижение, направленное к вышеупомянутой ложбине, вследствие чего происходит постоянный сток трещинно-карстовых вод яйлинского массива в толщу пролювия.

Характерным для Центрального Алупкинского оползня является: медленное (измеряемое сантиметрами за год) постоянное смещение,, вызывающее деформации и разрушения различных сооружений. О величинах оползневых подвижек можно судить по данным многолетних, наблюдений.

В 20—30 гг. нашего столетия были построены в числе других противооползневых сооружений три дренажные галереи длиной от 116 до 360 м с целью перехвата потока подземных вод. Однако галереями подземный поток не был перехвачен, так как они были подвешены в, рыхлой толще и не прошли ее до водоупора.

Помимо подземных и поверхностных вод, снижающих прочность грунтов тела оползня, на его активизацию в значительной степени влияет абразионная деятельность моря ( 67), ослабляющая устойчивость нижней части оползня. Для защиты берега от абразионного воздействия моря на отдельных участках побережья были построены волноотбойные стенки, но приостановить смещение грунтовых масс склона не удается, поскольку плоскости скольжения оползней находятся значительно ниже подошвы сооружений.

Оползень Массандровской слободки расположен на восточной окраине г. Ялты, в прибрежной застроенной части склона, ниже шоссе Ялта — Алушта.

Длина                                    30 м

Ширина

в головной части                  100 м

в языковой части                  600 м

Мощность оползневых накоплений . .      20 м

Оползень развит на сланцах таврической серии и продуктах их разрушения и лишь с запада к нему примыкает участок со смещенными по склону массивами известняков горы Поликуровой. Современные подвижки происходят в пределах древней депрессии, заполненной оползневыми накоплениями (глинами со щебнем и глыбами песчаника) мощностью до 20 м. Оползневые накопления характеризуются значительной обводненностью. При вскрытии их шурфами часто наблюдалась текучепластичная консистенция пород. Воды, текущие в оползневых накоплениях, дают начало четырем источникам.

Большинство строений Массандровской слободки имеют трещины, перекосы, подвержены деформациям сеть канализации и водопровода. Оползнями был разрушен санаторий «Здравница». В 1930—1932 гг. для защиты берега от оползня были построены две подпорные и водот- бойные стенки. В настоящий момент они почти полностью выведены из строя. Наблюдения за движением оползня, ведущиеся с 1946 г., показали, что наибольшая его активность отмечается, как правило, в прибрежной зоне на участках выклинивания на поверхность вод источников ( 68).

Современные активные оползни развиты в пределах депрессии, вытянутой вдоль берега моря на 2,5 км на площади распространения сланцев и песчаников таврической серии. От подножия крутого известнякового склона Никитской яйлы депрессия отделена полосой развития сланцевого делювия. Оползневые накопления представлены в нижней и средней части оползня суглинками с обломками пород таврической серии и средней юры; в головной части преобладают суглинисто- щебнистые породы с отдельными глыбами песчаников. Мощность их в нижней части Ай-Данильского оползня около 33 м, оползня б. Соловь- евской дачи 21 м, в верхней части соответственно 15 и 8 м. Структурные особенности участка яйлы, прилегающего к описываемому оползневому району, характеризуются падением известняков верхней юры на север, в сторону Главной гряды, что ограничивает приток трещинно- карстовых вод на южный склон. Над оползневой депрессией и на ее площади выходит лишь несколько постоянных, но малодебитных источников.

Для оползней этого района характерно медленное, но постоянное смещение земляных масс по склону, чему способствует абразия моря и ослабление прочности оползневых масс за счет их увлажнения подземными водами!

Оползни на участке Алушта — Судак — Феодосия развиты преимущественно в прибрежной части склона и по бортам речных долин, оврагов и балок.

Геологическое строение прибрежной полосы характеризуется распространением однообразных сланцево-песчаниковых пород таврической серии и средней юры, среди которых встречаются интрузии. Оползневые накопления представлены суглинками с включением щебня и обломков, а местами пачек и блоков коренных пород. Мощность отложений предположительно до 20—30 м. Гидрогеологические условия оползневых участков не выяснены. А. А. Басс считает причинами возникновения здесь оползней абразию и эрозию в сочетании с атмосферными осадками и подземными водами.

Оползни Керченского полуострова распространены на побережьях Черного и Азовского морей и Керченского пролива. Встречаются они и в долинах крупных балок. На побережье Черного моря оползни встречаются в районе г. Опук, в Кыз-Аульском и Такыльском районах. В береговых обрывах Керченского пролива известны Зветнинский, Пограничный, Камышбурунский, Староказантипский и Маяковские оползни. Оссовинский и Тарханский оползневые районы и оползни полуострова Казантип располагаются на побережье Азовского моря.

Оползни побережий захватывают не только четвертичные, но и коренные породы. Преимущественно это известняки мэотиса (оползни г. Опук, полуострова Казантип и Оссовинского оползневого района) и верхнего сармата (Кыз-Аульский, Заветнинский, Маяковские), смещающиеся блоками по подстилающим их глинам сармата, или отложения среднего миоцена (Такыльский на Тарханском полуострове), перемещающиеся по майкопским глинам.

Динамика оползней Керченского полуострова не изучена. Основной причиной их проявления является абразия.

Оползни на склонах карьеров и отвалов Камышбурунского железорудного месторождения обусловлены большой крутизной склонов и увлажнением киммерийских килоподобных глин водами первого над- рудного водоносного горизонта.

Интенсивные оползневые процессы в районах Крыма обусловлены многообразными природными и искусственными факторами. К ним относятся:

1)        подземные воды, которые ослабляют прочность грунтов, увеличивают вес оползневых и способствуют выветриванию коренных пород;

2)        абразия, в процессе которой размываются контрфорсы и перераспределяются напряжения в оползневых телах;

3)        крутизна склонов;

4)        хозяйственная деятельность человека;

5)        эрозия;

6)        сейсмические явления, периодически проявляющиеся в Горном Крыму;

7)        атмосферные осадки.

Одновременное проявление нескольких факторов на различных стадиях возникновения и развития оползней усложняет их изучение и классификацию.

Из числа многих классификаций оползневых явлений Южного берега Крыма остановимся для примера на классификациях последнего времени.

И. Б. Корженевский в предложенной им классификации оползней Южного берега Крыма считает основной причиной их образования подсечку склонов, которая вызывается абразией, эрозией и инженерной деятельностью человека, и выделяет типы оползней: абразионный, эрозионный, искусственный и смешанный (при действии двух или трех причин). Подразделение типов оползней предлагается производить в зависимости от литологического состава оползающих масс и условий их насыщения подземными и поверхностными водами.

Более полной представляется классификация М. В. Чуринова, в которой современные (действующие) оползни Южного берега Крыма подразделяются на типы в зависимости от главнейших причин и характера движения пород. Для каждого типа указываются примеры оползней и характеризуются: положением головного срыва, базис смещения, условия обводнения оползневого тела, условия поступления земляных масс в головную часть оползня и необходимые противооползневые ме-' роприятия. Выделяются следующие типы оползней:

1)        детрузивно-абразионный (Батилиманский и Тесселийский оползни);

2)        детрузивный с искусственно ослабленным контрфорсом (Черно- Бугорский, Кучук-Койский оползни);

3)        консистентный (Кикенеизские, Симеизские, Алупкинские верхние, Мисхорские, Ливадийские оползни);

4)        абразионно-консистентный (Золотой пляж, Чукурлар, Массандра, Селям-Магарач, Ай-Даниль, Карасак, Карабах);

5)        абразионный (оползни вдоль берегового обрыва);

6)        эрозионный (оползни на реках Авунде, Бельбек, Быстрая, Де- мерджи).

Помимо современных оползней, М. В. Чуринов выделяет оползни древние и временно стабилизировавшиеся.

Имеющиеся классификации и классификационные схемы построены с учетом особенностей формирования оползней Южного берега Крыма. Ни одна из них не может претендовать на учет всех показателей характеризующих оползни (факторов их формирования, состава оползневых масс, условий их смещения, источников увлажнения пород и т. д.). Разработка всесторонней комплексной классификации оползней Крыма остается задачей будущих исследований.

Противооползневые сооружения часто не дают должного эффекта. П. М. Иванов, М. В. Чуринов считают, что причиной этого является заложение дренажных горных выработок в теле оползня, а не в коренных породах. Вследствие этого галереи не могут дренировать полностью потоки воды в оползневых образованиях.

Борьба с оползнями имеет свою историю. Период до конца XIX в. характеризуется строительством на основе эпизодических исследований крупных оползней следующих несложных противооползневых сооружений: подпорных стен, каптажей источников, ливнестоков и др. С конца прошлого столетия до 1941 г. производились разведочные работы на крупнейших оползнях, послужившие основой проектов противооползневых сооружений; среди них были упоминавшиеся выше дренажные галереи, а также большое количество ливнестоков. Берегоукрепительным сооружениям вследствие недооценки важности абразии должного внимания не уделялось. Построенные волноотбойные стенки на отдельных участках побережья (Алупка, Массандровская слободка и др.) в большинстве разрушены.

С 1945 г. производятся детальные разведочные работы в крупнейших оползневых районах Южного берега Крыма. Дренажные галереи и берегоукрепительные сооружения в сочетании с ливнестоками с устранением некоторых известных теперь ошибок их строительства по-прежнему считаются наиболее эффективными средствами борьбы с оползнями. Однако составленные схемы комплексных противооползневых мероприятий в целом еще не осуществлены. Проблема борьбы с оползнями, особенно в связи с резким расширением курортного строительства, сохраняет свою актуальность.