Study of the landslide process in conditions of seasonally frozen soils (landslide slope of the Vorkuta river valley)

Abstract

Институт геологии федерального научного центра Коми научного центра Уральского отделения Российской академии наук имени академика Н.П. Юшкина (ИГ ФИЦ Коми НЦ УрО РАН); г. Сыктывкар, Россия АННОТАЦИЯ Введение. В свете последних тенденций таяния многолетнемерзлых толщ состояние криолитозоны отмечается как неустойчивое, поэтому широко распространены такие экзогенные геологические процессы, как оползни. Материалы и методы. Проведен анализ оползневого процесса в долине р. Воркута вблизи территории жилой застройки в условиях сезонномерзлых грунтов. По результатам вертикального электрического зондирования представлен геоэлектрический разрез у бровки оползневого срыва. Осуществлены статистические расчеты по геодезическим данным, трансформация временного ряда смещения оползня к стационарному виду методом детрендирования, корреляционный анализ. Результаты. Определены тренды временных рядов по точкам смещений. Они имели квадратичное распределение. Все исследуемые ряды обладали сильной детерминацией. Проверка компонент на стационарность и распределение по нормальному закону выполнялись по оценке математических ожиданий параметров детрендированных рядов. Краткосрочный прогноз оползневого процесса на один период был дан по критериям стандартной квадратичной модели регрессии, приведен график прогноза. По критерию Колмогорова -Смирнова принята гипотеза об однородности распределения одиночного ряда для климатических параметров за период наблюдений. Коэффициенты корреляции параметров смещения бровки оползневого уступа и некоторых климатических факторов по шкале Чеддока находились в диапазоне от обратной слабой (-0,18) до значительной (0,58) корреляции. Выводы. Представлено два возможных случая развития оползневого процесса: пассивная стадия и выполаживание склона или начало нового цикла. Для установления достоверного прогноза необходимо вести геодезический мониторинг. За период наблюдений отмечено незначительное повышение среднегодовой температуры воздуха. Выявлена тесная взаимосвязь оползневых смещений и среднего значения температуры воздуха месяцев с положительными значениями, K кор = 0,58. Умеренная связь (K кор = 0,5) -со среднегодовым количеством осадков. Предложены инженерные рекомендации для стабилизации склона: установка теплоизоляционных экранов на глубину сезонного промерзания грунтов, обустройство дренажных колодцев в теле оползня и в грунтах выше по склону. КЛЮЧЕВЫЕ СЛОВА: сезонномерзлые грунты, оползень, цикл наблюдений, квадратичный тренд, климатические параметры, корреляция, вертикальное электрическое зондирование Благодарности. Автор выражает благодарность В.А. Лютоеву за проведение полевых работ и Геокриологической службе Республики Коми за предоставленные данные.