Институт геоэкологии им. Е.М. Сергеева РАН

Оползневой мониторинг на участке магистрального газопровода

Проведение режимных полевых наблюдений полуавтоматическими глубинными реперами (АСК-ГП).

Объектом исследований является оползневой склон на берегу р. Камы, недалеко от г. Сарапула. На протяжении 500 м высокого склона, в пермских отложениях, расположено 9 ниток магистрального газопровода.   

Ранее на данном участке уже дважды имели место чрезвычайные ситуации с разрывами труб.
В 2008 гг. проведено три цикла полевых наблюдений по 4-м глубинным реперам, установленным на участке в 2005 и 2006 гг.
Произведена передача методики полевых работ, результатов наблюдений и глубинных реперов представителям Заказчика с целью продолжения мониторинга.

В результате выполнения работ по данной теме выполнен анализ деформаций грунтовых массивов на склонах и дана характеристика основных типов оползней с описанием механизма их формирования и развития.

Основное внимание в отчетных материалах уделено изложению методики мониторинга оползневого процесса посредством глубинных реперов. Приведены конструкция и технология установки глубинного репера в скважину с размещением анкеров на различных глубинах, тросов, расположенных в защитных трубках, монтажа измерительных шкал и трубки для тензометрических измерений. На схемах показана реакция глубинного репера на глубокую подвижку оползневого массива.

В отчете представлена методика оценки состояния оползня по кинематическим признакам, в том числе по данным глубинных реперов (раздел 5.3), на основании обобщения многолетнего опыта использования глубинных реперов на оползнях различных типов в различных регионах России и стран СНГ, в том числе при проведении натурных экспериментов по искусственной активизации оползней (побережья Азовского и Черного морей, Поволжье, Москва и др.).

На основании анализа известного опыта контроля оползневого процесса – предложены критические значения измеряемых величин смещений по данным глубинных реперов для оценки состояния оползневого склона: фаза стабилизации ; фаза активного развития оползня с возможной опасной активизацией; фаза прогрессирующей активизации – предкатастрофическая.

На исследуемом объекте размещены 9 ниток газопровода в теле глубоких блоковых оползней, расположенных в старом оползневом цирке.

При оценке активности оползня главным в данном случае является состояние трубопроводов. В отчете даны подходы к оценке взаимодействия оползневого массива и трубопроводов. Комплексный мониторинг на объекте позволит точнее выявить критические значения оползневых смещений для отдельных ниток газопровода в очагах активизации.

В дальнейшем эксплуатационная служба продолжит наблюдения (обучение в период 2007 г.) по глубинным реперам с частотой 1 раз в месяц (1 раз в два месяца), с накоплением информации в таблицах (форма представлена в отчете). По данным глубинных реперов определяется величина оползневой подвижки (если она есть), наличие осадки (по отрицательному приращению) и местоположения поверхности скольжения (по анализу показаний шкал).

В течение 2005-2006 годов на оползневом склоне для контроля оползневых подвижек и активности глубоких оползней установлены четыре глубинных репера, перекрывающих участок склона между нитками 4 и 8. Все устройства установлены в скважинах, пройденных через оползневые отложения с заглублением в коренные породы. В каждой скважине расположены анкеры тросовых реперов и трубка для тензометрических измерений.

Наблюдения велись в течение года (с октября 2005г. по октябрь 2006г.) по двум реперам ГР1-05 и ГР2-05 (между нитками 5 и 7). Согласно данным глубинных реперов оползневых подвижек за контролируемый период не обнаружено, т.е. практически отсутствуют как глубокие подвижки (не выявлено активных глубинных деформационных зон), так и поверхностных оползневых деформаций в местах установки реперов.

Данные выводы подтверждаются также результатами обследования оползневого склона. На водоотводных лотках, расположенных вдоль дорог, практически отсутствуют какие-либо деформации.

Вместе с тем, необходимо отметить, что у бровки клифа, почти на всем протяжении участка наблюдаются трещины и местами оседания небольших массивов каменного навала, которые могут свидетельствовать о возможной реакции нижней части склона на подмыв подводного откоса.

Предложено, не дожидаясь распространения деформационного процесса вглубь склона, выполнить дополнительное укрепление берегового откоса. Предложены конкретные мероприятия по стабилизации оползневого склона.

Опыт катастрофической активизации относительно глубокого блокового оползня в 2006г. в Москве свидетельствует о том, что толчком, «спусковым крючком» внезапной активизации глубоких подвижек, могут быть небольшие деформации, изменения состояния грунтовых массивов, но на значительном протяжении участка, оказывая влияние на напряженно-деформированное состояние большей части склонового массива, в частности, существующих оползневых блоков.