• Сегодня: Воскресенье, Октябрь 22, 2017

Мониторинг и моделирование оползневой опасности на территории Москвы

Коломенское. Общий вид оползневого склона

Аннотация

Для моделирования движения материала по оползневому склону используется модель высоковязкой несжимаемой жидкости, описываемой уравнением Навье–Стокса. Такая модель дает возможность вычисления скоростей движения среды и сравнения их с результатами мониторинга. Результаты моделирования позволяют определить положение точек максимальных скоростей на склоне, которые должны быть тестируемы в первую очередь. Модель дает возможность исследовать фундаментальные аспекты движения материала по оползневому склону.


Оползневые процессы являются наиболее распространенными и опасными процессами на урбанизированных территориях. В Москве оползни занимают около 3 % территории. Оползневые процессы развиваются в долине р. Москвы и ее притоков. Всего в пределах городской черты выделяется более 15 глубоких блоковых оползней с глубиной поверхности скольжения до 100 м и большое количество мелких поверхностных оползней.

Размеры оползневых цирков по протяженности склонов достигают 3,0–3,5 км, по ширине участка (в направлении движения оползня) — до 350 м, высоте склона — до 60 м, глубине захвата пород — до 100 м. В настоящее время на некоторых оползневых участках выявлены признаки активности глубоких подвижек. В частности, такие подвижки неоднократно отмечались на участке Коломенское.

Музей-заповедник «Коломенское» представляет собой царскую усадьбу XVI–XVII веков, в которой сохранились выдающиеся памятники русского зодчества. Музей находится на правом берегу Москвы-реки, в верхней части оползневого склона, на котором периодически фиксируются оползневые смещения. Среднемноголетние скорости перемещений стенки набережной достигли здесь 10–15 см/год.

Участок Воробьевых гор расположен на высоком правом берегу р. Москвы, который поднимается над рекой на 60–65 м. Району Воробьевых гор уделяется большое внимание в генеральном плане реконструкции Москвы. Там же располагается территория охранной зоны памятника федерального значения «Андреевский монастырь».

У бровки третьей надпойменной террасы р. Москвы расположен комплекс зданий Президиума Российской академии наук, построенный в 1970-х — начале 1980-х годов.

Здания Президиума Российской академии наук уже в период строительства стали испытывать неравномерные деформации. С 1976 по 1991 год на территории Президиума РАН и прилегающей к ней территории Андреевского монастыря целым рядом организаций велись наблюдения за изменениями геологической среды. В конце 1990-х годов интенсивные инженерно-геологические исследования здесь возобновились в связи со строительством третьего кольца автодороги. По поводу причин деформаций зданий Президиума РАН и некоторых построек Андреевского монастыря существует много противоречивых мнений. Решение вопроса требует дополнительных теоретических исследований и работ по организации мониторинга.

В 1957–1958 гг. на отдельных участках Воробьевых гор в связи со строительством метрополитена, двухъярусного моста и других сооружений наблюдались небольшие горизонтальные смещения пород и трещины шириной до 5–7 см.

В начале 80-х годов на Воробьевых горах было вновь зафиксировано перемещение грунтовых реперов, которое продолжается и до сих пор. В настоящее время глубокие подвижки на Воробьевых горах отмечаются на протяжении 550–600 м.

В июне 2007 г. произошла активизация деформаций участка склона в районе горнолыжного спуска, в верхней части старого оползневого цирка, образованного в результате развития глубоких блоковых оползней.

Основной причиной активизации оползневых деформаций на участке стало избыточное увлажнение и нагрузка склона снежными массами вследствие их искусственного наращивания на горнолыжной трассе и длительного оттаивания в весенний период с насыщением грунтового массива и снижением его устойчивости.

Было рекомендовано организовать целенаправленные инженерно-геологические изыскания и сеть мониторинговых наблюдений. Требуются дополнительные мероприятия по повышению устойчивости верхнего оползневого блока. Соответствующие предложения и проектные решения должны опираться на более детальную информацию об объекте…


Полная версия материала доступна
по подписке на журнал «Инженерная защита»


Валентина Свалова

Кандидат физико-математических наук
Ведущий научный сотрудник Института геоэкологии им. Е. М. Сергеева РАН
Вице-президент Геотермального энергетического общества России