В статье автор исследует технические возможности для мониторинга заложенных деформационных марок в местах оползней на острове Сахалин.

Ключевые слова: оползень, мониторинг, деформационная марка, геодезические работы.

Введение

Рельеф острова Сахалин преимущественно составлен средневысотными горами, низкогорьями и низменными равнинами. В сочетании с влажным, муссонным климатом и большим количеством осадков территория острова является очень благоприятной средой для возникновения опасного природного явления как оползень.

Оползень — это природное явление, при котором происходит смещение масс горных пород по склону под воздействием собственного веса и дополнительной нагрузки вследствие подмыва склона, переувлажнения, сейсмических толчков и иных процессов

По мощности оползневого процесса, то есть вовлечению в движение масс горных пород, оползни делятся на малые — до 10 тыс. м³, средние — 10–100 тыс. м³, крупные — 100–1000. м³, очень крупные — свыше 1000 м³.

Цель статьи заключается в выявлении особенностей геодезических измерений характерных для оползней на территории острова Сахалин с анализом и прогнозом геоданных.

Методика выполнения

На территории острова для предотвращения оползней чаще всего возводят буроинъекционные анкерные сваи. Такие сваи способны работать на растяжение-сжатие, а также хорошо выдерживают изгибающие нагрузки тем самым уменьшая риск возникновения оползневого процесса.

В качестве анкерной тяги используются: стальные арматурные стержни, стальные тросы, металлические трубы буровых колонн. Фрагмент анкерного поля для одного из оползней острова Сахалин представлен на рисунке 1.

Рис. 1. Фрагмент спутниковых наблюдений на анкерном поле

При геодезическом мониторинге оползней на анкерных полях в качестве деформационных марок можно использовать оголовки анкеров. Такие анкера специально маркируются (яркая лента или краска), а также напильником наносится насечка на сам оголовке в виде креста.

Рис. 2. Внешний вид деформационной марки на анкерном поле

Наблюдения на анкерных полях преимущественно выполняют с использованием ГНСС оборудования в режиме RTK.

Выше описанный метод может быть полноценно использован только на участках с открытым небосводом и участках, находящихся по близости от опорных пунктов, которые используются в качестве базовых станций RTK, а также необходимо учитывать крутизну поверхности. После выполнения измерений и обработки результатов, составляются сводные таблицы сравнений последнего цикла с предыдущим, а также последнего цикла с нулевым. Все таблицы создаются в программе Microsoft Excel. Данное программное обеспечение позволяет выполнять все необходимые расчеты, а также визуализировать результаты при помощи функции условного форматирования путем присваивания цвета ячейки вычисленной величины соответственно интервалу, в который это значение входит. По вычисленным величинам смещения и высотам определяют состояние оползневого процесса в зависимости от интервала в который эти значения входят, результаты представлены на рисунках 3, 4, 5.

Рис. 3. Сравнение координат и высот замеров 0 и 6 циклов

Рис. 4. Величины смещения, состояние оползневого процесса

Рис. 5. Заключение по подвижкам 0 и 6 циклов

Заключение

По результатам измерений деформационных марок на оползневом участке на острове Сахалин можно сделать вывод, что анкерное поле достаточно хорошо может удерживать грунт и тем самым препятствовать возникновению оползневого процесса. Величины смещений 5–6 цикла с периодом 12 месяцев свидетельствуют об устойчивости участка. Однако, как показывают величины смещений 0–6 цикла с периодом 83 месяца полностью остановить движения грунта не представляется возможным и в скором времени необходимо будет назначать противооползневые мероприятия. В качестве главных позиций можно рекомендовать: регулирование поверхностного стока атмосферных осадков, защита грунта поверхности склона от выветривания, изменение физико-механических свойств грунтов.

Литература:

1. Разумов В. В., Богданов М. И., Богданова Н. Д., Разумова Н. В., Гусейнова Н. О. Оценка масштабов распространения и опасности активизации оползневых процессов в Дагестане // Юг России: экология, развитие. — 2019. — Т. 14, № 4. — C. 56–77. — DOI: 10.18470/1992‐ 1098‐2019‐ 4‐56‐77.
2. Елагин А. В., Зайцев М. В., Прохоров Д. А., Шендрик Н. К. Оценка точности определения координат спутниковыми приемниками EFT M3 GNSS и EFT M4 GNSS в режиме RTK // Вестник СГУГиТ. — 2020. — Т. 25, № 3. — С. 26–33. — DOI 10.33764/2411–1759–2020–25–3–26- 33.
3. Халкечев Р. К., Халкечев К. В. Применение теории катастроф для математического моделирования оползневого процесса на вогнутых склонах горных территорий // Устойчивое развитие горных территорий. — 2023. — Т. 15, № 3. — С. 720–726. — DOI: 10.21177/1998–4502- 2023–15–3–720–726.