Каменный дракон
Шрифт:
Более того, из верхней мергелисто-известняковой толщи вода вымывала глинистые частицы и переносила их по трещинам. Отлагаясь на многочисленных плоскостях, в толще пород и, конечно, на отмеченном водоупоре, глинистые прослойки сыграли роль смазки, также облегчившей смещение оползня.
Не исключено, что оползневой блок был со всех сторон ограничен разломами, хотя это и оспаривается некоторыми исследователями. С востока и запада он отчленялся от коренного массива крутопадающими разрывами с углами наклонов сместителей до 80–90°. Со стороны же тыловой стенки отрыва в широтном направлении (170–200°) по северному склону горы Ток прослеживалась зона сбросо-сдвига, падающего под углом 40–50° в сторону водохранилища. Эта зона мощностью в несколько метров, обнаженная в борту долины р. Пьяве, прекрасно трассировалась по многочисленным зеркалам скольжения.
Таким образом, покоясь на своеобразном «стуле», блок известняков и мергелей был как бы «вырублен» из коренного массива и не имел с ним прочной связи.
Ступень Пиан-делла-Поцца, представлявшая
В августе — сентябре 1963 г., за месяц до оползня, выпало почти максимальное для района количество атмосферных осадков — около 200 мм. Возможно, это было последнее, что окончательно лишило склон устойчивости, и он пришел в движение. Промоченная атмосферными осадками сверху, подтопленная снизу, отчлененная со всех сторон от коренного склона разломами, мергелисто-известняковая толща не удержалась на своем «стуле»-пьедестале и рухнула в водохранилище.
Был ли Вайонтский оползень случайным событием? И какие признаки говорили о возможности его образования?
Целенаправленные инженерно-геологические изыскания в районе Вайонтского гидроузла до катастрофы не проводились. В 1959 г., когда уже заканчивалось его строительство, итальянским правительством был издан закон о необходимости выполнения таких изысканий при проектировании плотин и водохранилищ.
До строительства гидроузла геологическое изучение его окрестностей выявило не совсем благоприятную ситуацию. На правом берегу каньона р. Вайонт были установлены зияющие трещины откола, а на обоих бортах долины были обнаружены следы обвалов и оползней. Однако на них не было обращено должного внимания. Более того, сейсморазведка и несколько разведочных скважин позволили сделать ошибочный вывод о наличии на глубине в толстослоистых известняках ступенеобразной поверхности, тормозящей лежащую на ней мергелисто-известняковую толщу. Сама же она была отнесена к разряду крепких скальных разновидностей без особых признаков оползневой опасности. Предполагалось, что после заполнения водохранилища вдоль ступени Пианделла-Поцца могут соскальзывать отдельные блоки пород общим объемом не более 1 млн. м5, что и должно было привести склон в равновесие. В этом состояла одна из роковых ошибок изыскателей. Уже в ходе строительства плотины появились сомнения в устойчивости левого борта будущего водохранилища, а после его наполнения это стало очевидным. Мелкие обвалы и оползни возникали здесь неоднократно до и после окончания строительства. Но первый из наиболее крупных произошел осенью 1960 г. К этому времени уровень воды в водохранилище был поднят на значительную высоту (до отметки 635 м). Наблюдательные реперы зафиксировали оползневые подвижки, а ступень Пианделла-Поцца опоясалась со стороны склона горы Ток зияющей серповидной трещиной длиной до 2 км. Она достигала абсолютных отметок 1200–1350 м и отчленяла от коренного массива блок шириной около 1 км и длиной 1,7 км.
Водохранилище наполнялось. 4 ноября 1960 г., когда уровень воды поднялся до отметки 675 м, с левого склона горы Ток на участке Пинаколо сорвался оползень-обвал. Ширина его по фронту составляла 360 м, а объем обвалившихся раздробленных карбонатных пород достигал 700 тыс. м. Возникла необходимость понизить уровень водохранилища до отметки 600 м, что и было сделано к концу 1960 г. Этим предполагалось уменьшить гидродинамическое давление в трещинах пород оползневого склона, которое могло достичь огромной величины. Но ничто уже не могло предотвратить катастрофу, тем более что из происходивших событий не делалось правильных выводов. Вместо того чтобы принять эту первую крупную оползневую подвижку за предвестник и прообраз более грандиозных смещений, было твердо решено, что оползень на участке Пинаколо создал хороший контрфорс-подпорку для основного скального массива горы Ток, а переменное заполнение водохранилища способствовало консолидации пород по мере их увлажнения и высыхания. На самом же деле подвижки склона горы Ток, зафиксированные реперами в моменты наполнения и спуска водохранилища, подготовили и значительно отшлифовали многочисленные плоскости скольжения в толще пород.
Как справедливо заметил И. М. Буачидзе, трудность объективной оценки ситуации объяснялась еще и тем, что «плотина была уже построена и любая Концепция об устойчивости левобережного склона принималась охотно».
8 октября 1963 г., за день до катастрофы, был зафиксирован последний ее предвестник: скорость смещения оползня возросла
Уже на первых этапах изучения последствий катастрофы предполагалось, что она есть следствие смещения старого оползня, сформировавшегося задолго до 1963 г. Казалось, и генеральная тыловая трещина, появившаяся в 1960 г. и уже тогда оконтурившая будущий оползень 1963 г., подтверждала эту точку зрения. Но в действительности все было не так. Одна из скважин, пройденная на склоне горы Ток в самом центре будущего оползневого тела на глубину, превышающую его мощность (толщину), показала следующее. Даже после заложения магистральной тыловой трещины отрыва оползня Вайонт в 1960 г. никакой единой поверхности скольжения не образовалось. Слои, пройденные скважиной, имели нормальное залегание, согласное с их положением на правом борту долины, без явных признаков оползневых деформаций в горном массиве, а тем более без признаков единой зоны скольжения. Во всяком случае скважина не вскрыла раздробленных перемятых пород, столь характерных для подобных зон. Зато на глубине всего в несколько десятков метров она «встретилась со слоем ила и песка», совершенно аналогичного по составу тому слою, что был затем подсечен скважинами в зоне скольжения оползня Вайонт. Конечно же, тогда этому факту не придавалось особого значения. Зато после оползня Вайонт стало ясно, что подобные «слои ила и песка» в скальном массиве представляют собой не что иное, как следы смещения разновозрастных оползней. Это подтвердила позднейшая реконструкция послеледникового геоморфологического профиля долины р. Вайонт. Оказалось, что встреченный скважиной на небольшой глубине в 1960 г. «слой песка и ила» располагался как раз там, где, по расчетам, должна была находиться старая оползневая поверхность. И поэтому весьма вероятно, что этот слой мог быть остатком зоны скольжения древнего оползня, объем которого достигал 30–35 млн. м3. Он произошел на ранних стадиях размыва рекой современного глубокого ущелья, в те времена, когда закончилась Вюрмская ледниковая эпоха и растаял ледник, заполнявший долину р. Вайонт. Поверхность смещения этого древнего оползня, хотя и располагалась гораздо выше оползня Вайонт, сформировалась все в тех же слабо-сцементированных известняково-мергелистых слоях. Тыловая стенка отрыва древнего оползня должна была располагаться на высоте 730—1000 м над современным дном долины Вайонт. Это открытие, сделанное, к сожалению, слишком поздно, будь оно своевременным, было бы первым настораживающим фактом относительно устойчивости северного склона горы Ток. Но оно было не единственным.
При выборе места для плотины Вайонт, задолго до ее строительства, на правобережье речной долины, как уже говорилось, обнаружились оползневые массы, которые, как сперва считали, обрушились с правобережного склона. Позднее, уже после катастрофы, внимательное изучение показало, что оползень переметнулся сюда опять же с левого берега, со склона все той же горы Ток — прародительницы всех предшествующих и будущих оползней на этом участке. Объем оползня составил около 9 млн. м3. Обрушившись в ущелье р. Вайонт, он завалил его и изменил направление течения реки. Изгиб ее русла до сих пор хорошо заметен. В совокупности с ясно видимой левобережной нишей отрыва оползня и хорошо сохранившейся его правобережной фронтальной частью древний изгиб русла р. Вайонт не был должным образом понят и классифицирован. Если бы геологи по этим признакам правильно оценили оползневую опасность северного склона горы Ток, то можно было выбрать другой створ для плотины и избежать Вайонтской катастрофы.
Аберфен, 1966 г
В Южном Уэльсе, на Британских островах, в районе г. Аберфен производится добыча каменного угля из недр Валлийских гор, который залегает между пластами глин и глинистых сланцев, часто обводненными. После извлечения угля пустая порода складируется на поверхности в виде холмов-терриконов. Материал, слагающий их, представляет разнообломочную грязе-каменную массу. Семь таких холмов возвышаются над г. Аберфен на высоте от 40 до 200 м, располагаясь на склоне горы Мертир.
21 октября 1966 г. в 9 часов 15 минут огромный оползень сорвался со склона террикона № 7 и обрушился на Аберфен. Он поглотил часть города, в том числе здание начальной школы. Погибло 116 школьников и 5 учителей. Всего же было убито 144 человека.
Каковы же были причины катастрофы, потрясшей не только жителей Англии, но и других стран?
По данным английских специалистов Дж. Г. К. Андерсона и К. Ф. Тригга, оползень 1966 г. не был неожиданностью. Неизбежность катастрофы была очевидна на протяжении по крайней мере последних 50 лет, в течение которых создавались отвалы пустой породы. Терриконы насыпались на склоне, наклоненном под углом 14° в сторону города и сложенном пластами песчаников, покрытыми слоем глины. Поскольку угол падения пластов в сторону долины был меньше, чем у поверхности склона, то грунтовые воды, скапливаясь на глинистом и иных водоупорах в толще песчаников, просачивались на поверхность и создавали цепочку родников, в том числе под терриконами. Поэтому нижние части последних были постоянно обводнены, чему способствовало и большое количество осадков (до 1500 мм), выпадающих в этом районе.