Институт геоэкологии им. Е.М. Сергеева РАН

Оползень на грузовой восьмерке в Ульяновске

Выявление причин и механизма активизации оползневых деформаций в апреле 2016 г. в районе ул. Спуск Степана Разина в Железнодорожном районе г. Ульяновска и оценка влияния строительства жилого комплекса «Пионер-Парк» на оползень и дальнейшее состояние Волжского склона в районе ул. Степана Разина 

Оползень на грузовой восьмерке в Ульяновске

Оползень на автодороге Грузовая Восьмерка в Ульяновске в апреле 2016 г.

Крупный оползень произошел в Ульяновске в 2016 году, причинив значительный материальный ущерб городу и более чем на полгода приостановив автомобильное движение. Оползень на «грузовой восьмерке» вызвал огромный общественный резонанс, породил значительное количество слухов и домыслов о масштабе оползневой угрозы прилегающей территории и жилым домам, расположенным по плато (вдоль ул. Минаева) и причинах произошедшего.

В связи с этим, хотим поделиться с Вами результатами наших исследований данного оползня, вызвавшего большой общественный интерес.

Институт геоэкологии им. Е.М. Сергеева РАН выполнил научно-исследовательскую работу по теме «Выявление причин и механизма активизации оползневых деформаций в апреле 2016 г. в районе ул. Спуск Степана Разина в Железнодорожном районе г. Ульяновска и оценка влияния строительства жилого комплекса по ул. Минаева на оползень и дальнейшее состояние Волжского склона в районе ул. Степана Разина» после произошедшего  крупного оползня на участке Волжского склона в границах спуска Степана Разина и пер. Зеленый в Железнодорожном районе г. Ульяновска, напротив участка строительства жилого комплекса «Пионер парк» на пересечении ул. Железной Дивизии и ул. Минаева.

Целью исследований по теме является:

  • Оценка влияния строительства жилого комплекса на пересечении ул. Железной Дивизии и ул. Минаева на оползневые процессы Волжского склона в границах спуска Степана Разина и пер. Зеленый в Железнодорожном районе  г. Ульяновска;
  • Выявление причин и механизма возникновения и развития оползневых процессов на склоне;
  • Разработка обоснованных решений по защитным противооползневым сооружениям и мероприятиям, обеспечивающим устойчивость склона;
  • Разработка рекомендаций по организации системы мониторинга с предупреждением об опасной активизации оползневых смещений на исследуемом участке и на территории строящегося жилого комплекса.

В процессе работы над темой было выполнено:

  • Анализ материалов по данным инженерно-геологических изысканий на площадке объекта.
  • Анализ геологических материалов по району работ, материалов инженерно-геологических изысканий и геофизических исследований.
  • Разработка расчетных схем и проведение расчетов устойчивости склона с учетом механизма развития оползневых деформаций и проектных решений по защитным мероприятиям в районе площадки строительства жилого комплекса, а также других техногенных воздействий на склон.
  • Разработка предложений по эффективным противооползневым мероприятиям и мониторингу в соответствии с выявленными причинами и механизмом деформирования грунтовых массивов.

При выполнении работ были использованы материалы инженерно-геологических изысканий на данной территории, проектные решения, а также результаты исследований оползней г. Ульяновска в предыдущие годы, в том числе авторами настоящих исследований. Стоит отметить, что мы выполняли глубинный мониторинг оползневых склонов г. Ульяновска (мониторинг оползневых смещений с выявлением глубоких поверхностей скольжения) — на Свияжском склоне (на оползне в районе Бутырки), на Волжском склоне (Ленинский мемориал) — еще в 1970-х годах.

По теме исследований нами был выполнен анализ материалов инженерно-геологических изысканий и дана характеристика геологических условий на рассматриваемом участке активизации оползня. Рассмотрены  оползни Ульяновска с выделением особенностей их формирования и развития с характеристикой оползневой обстановки в районе работ, анализом механизма развития оползневых деформаций на участке, причин их активизации в апреле 2016г. Выполнены расчёты устойчивости склона с оценкой состояния оползнеопасных массивов и обоснованием предлагаемых защитных мероприятий, — по технологии ИГЭ РАН и с использованием программного комплекса GEOSTAB. 

В результате выполненных ИГЭ РАН исследований установлено следующее.

Механизм развития оползня на участке активизации

На рассматриваемом участке склона у автодороги «грузовая восьмёрка» происходит развитие оползневых деформаций верхнего яруса, базисом которого является аптская плита. По механизму формирования данный оползень, от въезда на территорию автобазы с грузовой автодороги, что соответствует абсолютной отметки 125,0 м далее вдоль автодороги до отметки 115,0м (рис.1-2) отнесён к типу блоковых оползней сжатия-выдавливания, для которого характерно следующее:

Нарушение равновесия массива и деформирование при формировании оползня происходят по схеме сжатия. Под сжимающим вертикальным давлением от веса покрывающих пластов деформируется (раздавливается) горизонт, структурная прочность sstr грунтов которого меньше действующего вертикального давления. Вследствие деформирования грунтов раздавливаемого горизонта в сторону склона происходят проседание и прогиб вышележащего массива с формированием в зоне изгиба сначала концентрации растягивающих напряжений, а затем – трещины закола (опущенной трещины растяжения). Далее по этой трещине отделяется и оседает по крутой криволинейной поверхности скольжения оползневой блок. Поверхность скольжения к склону выполаживается и может быть близкой к горизонтальной. Под давлением нового блока происходит смещение ранее отделившихся блоков, расположенных ниже по склону.

Одним из признаков принадлежности рассматриваемого оползня к указанному типу является необходимая фронтальность оползневого очага. Действительно протяжённость образовавшейся верхней оползневой трещины составляет 125 м, что хорошо согласуется с параметрами изученного нами ранее оползня указанного типа Бутырки на свияжском склоне, с инструментально установленной поверхностью скольжения у аптской плиты.

Другой признак – это возможность раздавливания покрывающими массами грунтов горизонта, где предполагается формирование поверхности скольжения (в данном случае слоя аптская плита). По технологии ИГЭ РАН (патент РФ №2412305, авторы Постоев Г.П.; Казеев А.И.) определено критическое значение высоты надоползневого уступа Hcr=18 м  и положение в разрезе выположенной части основной поверхности скольжения (отметка 103 м).

Таким образом, в пределах участка активизации оползневых деформаций находятся ранее смещённые блоки, в значительной степени разрушенные в результате воздействия естественных и техногенных факторов.

Рис. 1. Оползень в Ульяновске на автодороге Грузовая Восьмерка в апреле 2016 г.

Рис. 2. Космоснимок участка активизации оползня в Ульяновске.

 

Причины активизации оползневых деформаций в апреле 2016 г.

Одной из причин активизации оползневого процесса на участке является климатический фактор. На это указывает почти одновременная активизация оползневых деформаций и на ряде других участков волжского склона в г.Ульяновске: под зданием филармонии; на участке развития оползня Милановского. Это связано с избыточным увлажнением склоновых отложений при таянии снежных масс и повышенным поступлением стоковых и подземных вод, вызывающих как снижение прочности водонасыщенных грунтов, так и возникновение гидростатического и гидродинамического давлений (восходящего и нисходящего фильтрационных потоков в массиве).

Другая причина обусловлена тем, что участок активизации оползневых деформаций в районе автодороги «грузовая восьмёрка» оказался в пределах оползневого цирка с развитием блоковых оползней верхнего яруса с базисом в слое аптской плиты.

По материалам изысканий ЗАО «УльяновскТисиз» (2012 г.) на существующем (ниже автодороги) теле оползня № 421 была сформирована насыпь высотой от 5 до 9 м, размером в плане 60х65 м, объемом  27 тыс. м3 (массой 43 тыс. тонн).

В течение периода 2012-2016 г. насыпь существенно увеличилась в размерах за счет дополнительной отсыпки грунта, мусора и снега. Наибольшая мощность насыпи в верхней части поверхности оползневого тела составила от 7 до 12 м объемом 30 тыс. м3 (массой 48тыс. тонн), что подтверждается фотоматериалами 2015 г.

Таким образом, наибольшая мощность насыпи (объем 57 тыс. м3, массой 91 тыс. тонн) оказалась в верхней части поверхности оползневого тела, состоящего, в соответствии с механизмом формирования и развития блоковых оползней сжатия-выдавливания, из оползневых блоков, в разной степени разрушенных по мере их поступательного смещения вниз по склону по основной почти горизонтальной поверхности скольжения (как установлено – в слое сланцевых глин ИГЭ-12), с возможным вращательным движением по унаследованным (при отделении блоков от плато) секущим поверхностям скольжения. Как известно смещение оползневых масс для данного типа оползня происходит по так называемому детрузивному механизму (по А.П. Павлову, 1903 г.), когда верхние блоки, оседая, давят на нижние блоки, толкая и смещая их вниз по склону. Рельеф оползневого склона часто имеет ступенчатый характер, где ступени верхних оползневых блоков занимают более высокое положение, определяя незавершённость оползневого цикла и наличие потенциала развития оползневых деформаций до тех пор, пока оползневая терраса не достигнет критического уровня у основания надоползневого уступа (завершение оползневого цикла). Согласно расчётам для данного участка отметка критического уровня указанной террасы составляет около 112.0м. Обычно этот процесс оседания и перемещения блоков оползневого тела может занимать длительный период времени (в прочных глинах и большим заглублением поверхности скольжения – сотни и более лет).

Отсыпка насыпи способствовала усилению давления верхних оползневых блоков и резкой активизации оползневого процесса, в результате чего в 2016 г. подвижки захватили весь оползневой цирк с проявлением верхней граничной оползневой трещины, отделяющей оползневой склон от коренного массива.

Кроме того, развитие деформаций, особенно в его активную фазу (в связи с отсыпкой насыпи) вызывает перекрытие установившихся потоков подземных вод в зоне их разгрузки за счет образования локальных подпоров с проявлением подъёма уровня подземных вод. В периоды подъёма УПВ создаются наихудшие условия по устойчивости массива  в связи с уменьшением упора, представленного оползневыми отложениями, вследствие их гидростатического взвешивания и гидродинамического «всплывания».

 

О взаимосвязи строительства жилого комплекса «Пионер парк» и развития и активизации оползневого процесса на участке.

Строящийся жилой комплекс отстоит от границы активизации оползневых деформаций (от оползневого тела) на 150 м и от бровки краевой части плато (надоползневого уступа в коренном массиве) – на 125 м. По результатам расчета, коренной массив, его откос к автодороге, и вся территория от бровки плато до строящегося жилого комплекса  находятся в устойчивом состоянии. Как указывалось выше, активизация оползневого процесса произошла в пределах оползневого цирка от въезда на территорию автобазы с грузовой автодороги, что соответствует абсолютной отметке 125,0 м, далее вдоль автодороги до отметки 115,0 м (см. рис. 1-2) с развитием оползня типа сжатия-выдавливания, с предполагаемой основной поверхностью скольжения в слое сланцевых глин ИГЭ-12 (аптская плита). Взаимодействие коренного массива и оползневого склона у этого типа оползня происходит в относительно узкой зоне, у граничного контакта тела оползня с надоползневым уступом (см. рис. 2).

Известно, что при производстве работ нулевого цикла жилого комплекса выполнялись свайные фундаменты. В отношении оценки возможного влияния возникающих колебаний грунта в процессе погружения  свай можно отметить следующее: согласно нормативным документам погружение свай без ограничений разрешается производить, если расстояние от места производства работ до существующих зданий более 25 м. В данном случае погружение свай выполнено (окончание работ конец октября 2015 г.) на участке застройки, удалённом от верхней границы активизировавшегося оползневого массива на расстояние 150–300 м, что не могло повлиять на возникновение оползня, произошедшего в апреле 2016 г.

В соответствии с результатами исследований  Вознесенского Е.А., Тер-Мартиросяна З.Г. [Тер-Мартиросян З.Г. Осадки оснований сооружений при статическом, циклическом и вибрационном воздействиях // Геотехника. 2010. №4. С.77–81.] гораздо большее динамическое воздействие на оползневой склон оказывает автодорога (табл. 5.3), зона влияния которой составляет 40-100 м, т.е. захватывает практически всю зону взаимодействия  прибровочной части плато и верхней части оползневого склона.

Таблица 1. Примеры влияния вибрационного воздействия на основания сооружений, по Вознесенскому Е.А., Тер-МартиросянуЗ.Г.

Для исключения дополнительного обводнения склона поверхностными и грунтовыми водами на всем участке жилого комплекса выполнена дренажная сеть со сбросом дренажных вод в городскую дренажную штольню. Для ведения мониторинга за режимом грунтовых вод выполнены две гидрорежимные скважины ГС1, ГС2.

По результатам мониторинга за режимом грунтовых вод по двум гидрорежимным скважинам, уровень и направление подземным вод соответствует карте гидроизогипс на октябрь 2014 г. (ЗАО «УльяновскТисиз»), т.е. разгрузка первого водоносного горизонта при производстве работ на строительной площадке жилого комплекса «Пионер парк» не нарушена, что свидетельствует об исправной работе дренажной сети, а также об отсутствии негативного изменения гидрогеологических условий и дополнительного притока (подъема уровня грунтовых вод) подземных вод на исследуемый оползневой склон.

Необходимо также отметить, что в Ульяновске в связи с  активным развитием оползневых процессов наиболее опасная ситуация возникла на участке оползня Милановского, где жилые дома отстоят от почти отвесной стенки срыва оползня на 50 м, а хозяйственные постройки ещё ближе. Причём бровка стенки срыва почти ежегодно отступает в сторону плато на 5-10 м, т.е. процесс формирования новых оползневых блоков, их обрушения, идёт практически непрерывно, при этом, несомненно, имеется влияние на напряжённо-деформированное состояние грунтового массива плато, что может способствовать возникновению и развитию неравномерной осадки существующих жилых зданий.   

Результаты расчетов устойчивости

  • по технологии ИГЭ РАН

Расчёты по методике ИГЭ РАН подтвердили, что формирование оползней верхнего яруса развития оползневого процесса на данном участке, как и в соответствующих условиях на других склонах Ульяновска,  связано с аптским водоносным горизонтом.

В частности на участке происходит блоковое развитие оползней по типу сжатия-выдавливания, с базисом оползания на этом ярусе в аптском водоносном горизонте (ИГЭ 12). Расчётом установлено положение выположенной части поверхности скольжения блокового оползня верхнего яруса на отметке около 103.0м.

Современное состояние коренного массива прибровочной части плато (надоползневого уступа) и прилегающей территории строящегося жилого комплекса по центральному створу участка – устойчивое.

Активизация деформаций происходит в пределах существующего оползневого массива с почти горизонтальной поверхностью скольжения (что характерно для блокового оползня типа сжатия-выдавливания) в пределах слоя ИГЭ-12, вблизи расчётного уровня на отметке 103 м.

Одним из основных факторов, угрожающим устойчивости дороги в верхней части склона и массива надоползневого уступа, является подвижка оползневого тела блокового оползня и образование глубокой подрезающей трещины, секущей оползневой массив почти до поверхности скольжения.

Рассмотрена эффективность  защитных мероприятий в вариантах с передвижкой автодороги выше на основание в коренном массиве, со срезкой грунта на прибровочной части плато, и с укреплением массива автодороги посредством трёх свайно-земляных контрфорсов.

 Как показали расчёты, образование контрфорсов позволит повысить устойчивость укрепляемого оползнеопасного массива (массива а/д) в 1.59 раз, в то же время, предотвращая развитие оползневого процесса в виде протяжённых блоков, что характерно для данного участка, с поверхностью скольжения в слое аптской плиты ИГЭ–12.

Поверхность оползневого склона ниже предложенного положения дороги необходимо террасировать, удалив излишнюю нагрузку с верхней части склона. В оползневом массиве целесообразно провести также дренажные мероприятия для осушения оползневых масс и обеспечения свободного выхода вод аптского водоносного горизонта.

  • по программе Geostab.

В ходе исследований выполнена оценка оползневой опасности на участке активизации, а также исследованы причины произошедшей активизации и возможные варианты укрепления склона проведением серии расчетов устойчивости с использованием программного комплекса Geostab. Всего был выполнен 21 вариант расчетов.

Анализ результатов расчетов устойчивости показывает, что естественный склон до начала отсыпки высокой насыпи ниже автодороги находился в целом в стабилизированном состоянии, хотя в нижней части склона (вблизи железной дороги) он был в близком к предельному состоянию Kst=0,94–1,09. При этом участок склона в районе автодороги был устойчивым, хотя и имел запас ниже требуемого нормированного значения (Kst≥1,28): Kst=1,13.

Локальная устойчивость откоса над дорогой в настоящее время находится устойчивом состоянии в отношении возможных покровных оползневых деформаций, с захватом пород на глубину до 5-6 м (Kst=1,03) даже с учетом характеристик грунтов третьего сдвига (по смоченной поверхности). Однако для повышения устойчивости до требуемого нормированного уровня необходимо укрепление откоса.

При рассмотрении варианта склона с отсыпанной насыпью (с низовой стороны автодороги) устойчивость данной части склона (без захвата автодороги) существенно снижается (со значений Kst=1,45 до Kst=0,8–1,00). При этом неустойчивая часть склона находится в интервале склона от основания насыпи до автодороги.

При рассмотрении варианта большего расчетного объема возможного смещаемого массива, т.е. при большем захвате оползнем части склона, включая все полотно автодороги, устойчивость повышается, даже с учетом нагрузки от автотранспорта 20 кПа (нагрузка взята с запасом), до значений Kst=1,16. Установлено, что наличие насыпи и нагрузка от автотранспорта не так сильно сказывается на устойчивости склона при рассмотрении более протяженных поверхностей скольжения, т.е. дефицитом устойчивости обладает именно краевая часть насыпи.

Расчеты показывают, что в варианте с удлинением поверхности скольжения вглубь плато (с захватом территории ЖК «Пионер парк») происходит увеличение коэффициента запаса устойчивости склона до требуемых значений. Данный факт указывает на то, что территория строительства ЖК «Пионер парк» находится в устойчивом состоянии (не является оползневой) и не оказывает воздействия на устойчивость оползневого склона и развитие деформаций на нем.

Об этом, в частности говорит также и отсутствие оползневых трещин на площадке «плато», где проектируется автостоянка на территории жилого комплекса, на откосе выше автодороги и на самом асфальтовом покрытии дороги выше основной трещины закола.

Среди защитных мероприятий по стабилизации участка автодороги рассмотрен вариант создания свайной стенки с низовой стороны дороги на восприятие оползневого давления 15 т/м2. При этом устойчивость склона повышается со значений Kst=1,13 до требуемого уровня Kst=1,28.

Необходимо удалить насыпные грунты со склона и выполнить террасирование нижерасположенного склона с уменьшением мощности оползневых накоплений в границах между автодорогой и железной дорогой.

Устойчивость верхнего откоса выше автодороги можно повысить созданием свайной стенки в нижней-средней части откоса на восприятие оползневого давления 7 т/м2, либо террасированием (срезкой более 2-х метров грунта). Альтернативным вариантом может быть плитно-анкерное крепление верхней части откоса.

 

Рекомендации по защитным мероприятиям.

Предложены два варианта укрепления массива основания автодороги и соответственно надоползневого уступа в коренных грунтах. В одном варианте предусматривается срезка грунта в прибровочной части плато с передвижкой полотна автодороги полностью на коренной устойчивый массив. Оползневой склон террасируется с удалением насыпных грунтов в верхней части и образованием устойчивых ступеней с необходимыми мероприятиями по регулированию сточных вод, каптированию выходов подземных вод и дренажу. Однако данный вариант связан с необходимостью расширения территории, на которой производятся укрепительные работы, выше бровки плато, что может вызвать серьёзные  затруднения в связи с застройкой соответствующих площадей и невозможностью выполнения соответствующих земляных работ.

Второй вариант предусматривает создание защитных свайно-земляных контрфорсов.  Предлагается в верхней части участка активизации оползня образовать контрфорсы, которые должны обеспечивать устойчивость основания автодороги, коренного массива прибровочной части плато и соответственно предотвратить развитие оползневых деформаций вверх по склону по типу относительно глубоких блоковых оползней сжатия –выдавливания. Активизация оползня на участке произошла по фронту около 125 м (протяжённость верхней граничной оползневой трещины, которая чётко обозначилась на асфальтовом покрытии дороги). Практически в результате активизации оползневых деформаций существующего оползневого массива проявились границы оползневого очага с развитием блокового оползня с базисом оползания в слое сланцевых глин аптского водоносного горизонта. Формируемые оползневые блоки имеют протяжённость около 100 м. Предлагается образовать на рассматриваемом участке активизации оползня (на протяжении 100 м) три защитных контрфорса по нижней кромке автодороги. Один ростверк расположен по оси контрфорса, второй у нижней кромки автодороги, параллельно граничной оползневой трещине, отделяющей оползневой тело от  коренного устойчивого массива. Ростверк, проходящий в насыпи контрфорса имеет«поперечены», усиливающие сцепление ростверка с грунтом насыпи. На схеме показаны ориентировочные размеры ростверка и насыпи.

Основная длина свай в ростверке привязана к положению поверхности скольжения оползня на участке. Согласно проведённым расчётам принята глубина почти горизонтального положения поверхности скольжения на отметке 103 м в слое сланцевых глин ИГЭ 12. Соответственно  концы свай  должны быть расположены ниже, т.е. где-то на отметке 100 м.

Три контрфорса образуют два очага, в которых устойчивость массива основания автодороги между контрфорсами повышается в 1.59 раз (по сравнению с линейным очертанием бровки откоса дороги). В целях повышения жёсткости свайно-земляного контрфорса поперечные части ростверка также могут быть выполнены со сваями. Поверхность контрфорса может полого снижаться по склону и затем завершаться откосом (также как и в боковых частях) к площадке с отметкой 117-118 м (в соответствии с террасированием склона). Ниже поверхность склона доводится до отметок 112.0 м и меньше, с регулированием стока поверхностных вод, обеспечением свободного выхода подземных вод и сбросом их в лотки и естественные водостоки.

Насыпные грунты с участка активизации оползневых деформаций должны быть удалены, чтобы не способствовать продолжению развития оползневого процесса на участке. Недопустима отсыпка грунтовых и снежных масс на участке и в дальнейшем.

Необходимо восстановить работоспособность всех дренажных и водоотводящих систем на участке активизации оползня, включая ливневые и дренажных сооружения, лотки и др., для недопущения аномального обводнения оползневых масс.

 

Рекомендации по мониторингу.

В соответствии с нормативными документами [3, 4, 9], на участке активизации оползня необходимо организовать мониторинг за состоянием оползневого склона и расположенными на нём сооружениями в целях обеспечения безопасного функционирования автомобильной дороги.

Для целей своевременного выявления опасной активизации оползневого процесса, оценки эффективности противооползневых мероприятий, инструментального установления глубины поверхности скольжения на участке активизации оползневых процессов и контроля деформаций грунтов на прилегающей территории необходимо организовать на рассматриваемом склоне систему автоматизированного мониторинга.

Рекомендуемая система мониторинга для контроля оползневых деформаций на склоне, разработанная в ИГЭ РАН, включает:

  • 1 автоматический экстензометрический створ (Э), работающий в режиме реального времени, включающий точки контроля горизонтальных смещений.
  • 3 точки инклинометрического контроля (ТИК), работающие в режиме посещения. Измерения производятся в специально оборудованной скважине, обсаженной пластиковой трубой с пазами. Глубина скважины должна быть до кровли коренных прочных пород (ниже ПС на 2-3 м). Инклинометрические измерения производятся в режиме посещения. Частота циклов измерений может быть согласована с измерениями, установленными по автоматическим средствам мониторинга.
  • 3 точки гидрогеологического контроля, работающие в режиме реального времени. Существующие гидрорежимные скважины можно также включить в систему автоматизированного мониторинга. Автоматически измеряется уровень подземных вод (УПВ), температура воды и атмосферное давление. Данная точка контроля позволяет следить за изменениями исходных гидрогеологических условий и контролировать их влияние на состояние откоса.

Наблюдательная сеть сконцентрирована по центральному створу участка активизации (в наиболее активном и представительном сечении).

Оборудовать инклинометрические скважины и выполнить первоначальные замеры необходимо как можно раньше, до выполнения планировочно-строительных работ.

Инклинометрические скважины необходимо оборудовать в первую очередь, для инструментального определения глубины поверхности скольжения и подтверждения данных теоретических исследований и компьютерного моделирования (расчетов устойчивости склонов).


 

Особенности механизма формирования и проявления оползней в Ульяновске

Широкое распространение оползней в г. Ульяновске в значительной степени  обусловлено особенностями рельефа и гидрографии территории. Большая часть города расположена на водоразделе между реками Волга и Свияга. Ширина водораздела увеличивается с юга на север от 1.5 до 5 км. В том же направлении возрастают и абсолютные отметки плато от 120 м до 215м. Практически все распространённые типы оползней, описанные выше, представлены на речных склонах города. Особенностью формирования оползней является приуроченность их к соответствующим ярусам. При этом базисами оползания служат основные водоносные горизонты, в частности альбский и аптский, что поясняется ниже на примерах. 

Оползень Милановского

Характерный пример оползня сжатия-выдавливания (Тихвинский И.О. классифицирует его как «срезающий оползень сдвига») — оползневое смещение 1979 г., произошедшее в г. Ульяновске на берегу р. Волги (северо-восточнее территории Политехнического института) [Тихвинский И.О. Оценка и прогноз устойчивости оползневых склонов. – М.: Наука, 1988. -144 с.]. Оползень образовался на участке так называемого «альбского откоса» (обнажение Милановского), имевшего высоту 22-23 м и крутизну порядка 45° (рис. 4). Откос сложен глинами альбского яруса нижнемеловой системы. В основании надоползневого уступа происходит разгрузка альбского водоносного горизонта.

В сентябре 1979 г. в пределах южной части «альбского откоса» на плато в 6 м от бровки склона появилась трещина закола. Спустя примерно неделю по этой трещине отчленился и просел новый оползневой блок протяженностью по фронту 55 м и шириной по верху 8-9 м.

Рис. 3. Профиль прибровочной части волжского склона на месте оползня 1979 г. в г. Ульяновске до (1) и после (2) оползания.

К середине октября блок просел на 20 м, т.е. практически на всю высоту «откоса», выдавив из-под себя грунты, располагавшиеся на глубине 20-22 м от основания стенки срыва. Смещенные слои глин альбского яруса при этом слегка запрокинулись. В 1980 г.  профиль откоса прибровочной части склона принял близкое к первоначальному очертание (как до оползания) (см. рис. 3). Поверхность скольжения блокового оползня приурочена к альбскому водоносному  горизонту. Быстрое разрушение оползневого блока связано с большой водообильностью горизонта. Поверхность оползневой террасы на уровне альбского водоносного горизонта, по-видимому, была подготовлена ещё при формировании чаши эрозионно-оползневого очага на месте разгрузки на склоне вод упомянутого водоносного горизонта (рис. 4).

Рис. 4. Аэрофотоснимок камерой А-39 оползня Милановского после оседания нового оползневого блока (полевая партия ВСЕГИНГЕО, 1979-1980г.; Постоев Г.П., Круглов А.В., Копылова А.Ф. и др.).

Рис. 5. Оползень на разрезе Милановского (Фото: Казеев А.И., 2016 г.)

 

Оползень Чёрный

Данный участок находится южнее оползня Милановского. В старом межоползневом гребне в месте разгрузки на склоне вод аптского водоносного горизонта образовался замкнутый очаг с высокими стенками (рис. 6).

Рис. 6. Вид на эрозионно-оползневой очаг в месте разгрузки на склон вод аптского водоносного горизонта (аэрофотоснимок камерой А-39 полевой партии ВСЕГИНГЕО в 1980 г.; ПостоевГ.П., Круглов А.В., Копылова А.Ф. и др.).

Грунты, которые обваливаются с крутых стенок очага, формируют поток из рыхлых разжиженных масс, который смещается из упомянутого очага и формирует оползневые отложения на поверхности подстилающих плотных массивов. Дальнейшее развитие  указанного очага вверх по склону и продвижением бортов в стороны от оси в конечном итоге приводит, как это имело место и в других регионах (склоны р. Сура; берег р. Томь в г. Томске; склон р. Овечка вблизи г. Черкесска) к качественной трансформации оползневого процесса – к формированию блоковых оползней по типу сжатия-выдавливания. При этом блоковые оползни получают «в наследство» от чаши очага оползней разжижения готовую поверхность скольжения, по которой в дальнейшем происходит нарушение равновесия массива надоползневого уступа (основание нового оползневого блока) и поступательное смещение по почти горизонтальной основной поверхности смещения.

 

Оползень Бутырки

Участок расположен на правобережье р. Свияги между двумя крупными оврагами: Соловьёвым и оврагом р. Симбирка. Оползень фронтальный блокового типа, длиной по бровке 870 м и шириной около 200 м. По данным ульяновских геологов оползень образовался в апреле 1961 г. На протяжении 1961 и 1962 гг. продолжались локальные подвижки различных участков оползневого склона, которые в дальнейшем практически прекратились. На склоне располагались огороды и небольшие хозяйственные постройки. В мае 1979 г. в южной части участка произошло образование и отделение от плато нового оползневого блока. Основное смещение было ночью 1 мая, и к утру амплитуда проседания блока превысила 3 м, а к июню 1979 г. достигла 4,8 м.

Рис. 7. Фотоснимок оползня Бутырки в период активизации оползня в мае 1979 г.

Ширина отделившегося блока составила 20-22 м. Вместе с блоком осело несколько жилых домов (рис. 7). По центральному створу оползня  полевой партией института ВСЕГИНГЕО были установлены один трещиномер Т1 и два глубинных репера Т2 и Т3 (рис. 8) [Современные методы измерения напряжения, порового давления и движения оползня на глубине / Ниязов Р.А., Нешвара Я., Постоев Г.П. и др.  Ташкент, 1989. 176 с.].

Рис. 8. Глубинные реперы на участке активизации оползня Бутырки в 1979 г.

По тросовому реперу Т3, анкер которого был закреплён ниже аптской плиты, чётко отбито положение основной поверхности скольжения оползневого массива, представленного смещёнными блоками, в слое сланцевых глин аптского водоносного горизонта (см. рис. 8).

 

Ленинские Горки

Оползень на горнолыжном склоне в Ульяновске (Фото: Казеев А.И., 2016 г.)

Оползень на высоком Волжском берегу в Ульяновске (Фото: Казеев А.И., 2016 г.)

Оползень на горнолыжной трассе «Ленинские горки» (ниже здания Филармонии) произошел в Ульяновске в апреле 2016 г. вследствие интенсивного таяния снега (искусственное оснежение горнолыжного спуска). По причине обильного водонасыщения техногенных грунтов и произошел данный неглубокий оползень (по механизму сдвига-скольжения).