3 вопроса: Разбор оползня инженером

22 марта произошел обвал склона возле Осо, штат Вашингтон, вызвавший грязевой оползень шириной 1500 футов в так называемой «зоне высокого риска», унесший жизни по меньшей мере двух десятков человек. Грязевой оползень, являющийся подкатегорией более широкого понятия «оползень», происходит, когда дождь повышает содержание воды в грунте и породе до состояния высоковязкой жидкости. Профессор Том Шихан объясняет механизм таких явлений и возможные меры профилактики.

Что представляет собой оползень и какие факторы увеличивают его вероятность?

Существует много типов оползней, но произошедший в штате Вашингтон, по-видимому, является глубоким, оставляющим после себя вогнутую поверхность и большой поток обломков перед обрушившимся склоном. В данном случае обломки, к сожалению, накрыли несколько домов, что привело к гибели людей и повреждению имущества. Оползни — это довольно простой случай, когда сила тяжести, заставляющая грунт и/или породу двигаться вниз по склону, преодолевает способность грунта или породы сопротивляться этому движению. Грунт и порода сопротивляются сдвигу за счет комбинации трения и сцепления (способности частиц грунта/породы «слипаться»). Оползень в Вашингтоне стал «идеальным штормом»: обильные дожди пропитали ранее сухие или более сухие, чем обычно, почвы. Это увеличило вес грунта на склоне, создав большую движущую силу тяжести, и уменьшило внутренние силы, которые грунт использует для сопротивления движению. Также есть свидетельства, что эрозия у основания склона удалила часть грунта, который мог обеспечивать устойчивость.

Что можно сделать с точки зрения гражданского строительства для предотвращения или смягчения последствий? Занимается ли ваша работа этой темой?

Существует ряд потенциальных инженерных «решений», но многие из них дороги и не всегда эффективны, особенно для рыхлых обломочных масс, как в случае с оползнем в Вашингтоне. Инженеры и геологи часто тщательно отслеживают потенциально нестабильные склоны с помощью традиционных и более современных методов, таких как георадар. Можно строить подпорные стены для «улавливания» ограниченного количества обломков. Наиболее масштабным решением была бы установка армирующих элементов в подвижной массе для повышения ее сопротивления движению. Возможно, более эффективно сосредоточиться на политике и страховой практике, как это сейчас происходит в прибрежных зонах затопления. В таких регионах могут быть реализованы политики, требующие проведения оценки рисков как части любого нового строительства или передачи собственности.

Геологи и инженеры обычно имеют карты таких потенциально опасных зон, но органам власти и страховым компаниям, возможно, придется быть более активными в требовании принятия определенных мер предосторожности при новом строительстве или реконструкции. Это связано с моим исследованием адаптации прибрежных зон к устойчивому развитию, поскольку мы изучаем, как снизить уязвимость прибрежной застройки и населения как к экстремальным событиям, так и к долгосрочным явлениям, таким как повышение уровня моря.

На каких еще проектах или задачах сосредоточена ваша основная работа в отношении грунтов и других геоэкологических проблем?

Помимо работы, которую я продолжаю вести по георискам на шельфе и адаптации прибрежных территорий, я участвую в проекте PROTECT под руководством моего коллеги, профессора Акрама Алшавабке. Этот проект, финансируемый Национальным институтом наук об охране окружающей среды, направлен на изучение связи между загрязнением подземных вод и высоким уровнем преждевременных родов в Пуэрто-Рико. Мы также недавно изучали методы очистки загрязненных донных отложений с использованием различных поглощающих и преобразующих материалов, включая водоросли. Увлекательно, получив образование традиционного геотехнического инженера, теперь расширять сферу исследований на новые области, связанные с грунтами, загрязнением и даже общественным здоровьем.