EARTH

زمین لغزش و خطرات آن

پدیده ی زمین لغزش در کشور ما یکی از مخاطرات طبیعی است که همواره با میلیارد ها ریال خسارات مالی و جانی همراه است. شناخت عوامل ایجاد و گونه های مختلف آن برای زمین شناسان و مهندسین عمران از اهمیت بالایی برخوردار می باشد. داشتن اطلاعات پایه ای در این زمینه برای طراحی های جاده ای و شهری سازه ها کمک شایانی به جلوگیری از وقوع زمین لغزش  و اعمال تمهیدات برای پایدارسازی دامنه ها و نتیجتا پیشگیری از خسارات مالی و جانی می کند .

اطلاعاتی که در زیر ارائه می شود مقدمه ای از اطلاعات پایه ای علمی در مورد شناخت و مطالعه ی زمین لغزه ها و انواع مختلف آنهاست. همچنین برخی اطلاعات ابتدایی در مورد چگونگی شکل گیری و آغاز این پدیده  به عنوان یک مخاطره ی طبیعی ارائه می شود.

واژه زمین لغزش به محدوده ی متنوعی از پدیده هایی اطلاق می گردد که  نتیجه ی آنها جابجایی به طرف پایین و به طرف خارج مواد سازنده شیب ها که شامل سنگ، خاک و خاکریز های مصنوعی یا ترکیبی از آنهاست می باشد.مواد می توانند بوسیله ی حالاتی چون سقوط، واژگون شدن، لغزیدن، پهن شدن و یا روان شدن جابجا گردند.

شکل 1: نمایی شماتیک از یک زمین لغزش که بخش های مختلف آن مشخص و نامگذاری شده است.

اگرچه زمین لغزش ها معمولا در ارتباط با مناطق کوهستانی شکل می گیرند، اما در مناطق کم ارتفاع نیز امکان رخداد آنها وجود دارد. در مناطق کم ارتفاع، زمین لغزش ها در اثر خطای خاکبرداری و خاکریزی (در حفاری های راه سازی و ساختمان سازی)، گسیختگی دیواره های رودخانه ها، گسترش جانبی زمین لغزش ها، فروپاشی توده های دپو شده ی باطه ی معادن (بخصوص ذغال)، و نمونه های متنوعی ازگسیختگی شیب ها در ارتباط با معادن سنگ لاشه و معادن روباز اتفاق می افتند.

رایج ترین گونه های زمین لغزش در زیر شرح داده شده اند.

انواع زمین لغزش ها

-         لغزش چرخشی (Rotational slide)

در این لغزش سطح گسیختگی به صورت یک منحنی با تقعر رو به بالاست و جابجایی لغزشی تقریبا چرخشی و حول محوری موازی سطح زمین در سراسر عرض لغزش اتفاق می افتد.

-         لغزش انتقالی (Translational slide)

در این نوع لغزش، توده ی لغزشی در راستای یک سطح تقریبا مسطح با چرخش یا واژگونی کم جابجا می شود.

-         لغزش بلوکی (Block slide)

یک لغزش انتقالی است که توده ی متحرک از یک جنس یا واحدهای بسیار نزدیک به هم تشکیل شده است و به صورت یک توده ی به هم چسبیده بر روی شیب به طرف پایین جابجا می شود.

-         فرو ریزش (Fall)

فرو ریزش، جابجایی ناگهانی توده هایی از مواد زمین، مانند سنگ ها و تخته سنگ هایی است که از شیب های تند و صخره ها جدا شده اند. این جدایش سنگ ها و تخته سنگ ها در راستای ناپیوستگی ها مانند شکستگی ها، درزه ها و سطوح لایه بندی رخ می دهد. حرکت آنها نیز به صورت افتادن آزادانه، پرش و یا غلطیدن خواهد بود. فروریزش ها قویا به گرانش، هوازدگی مکانیکی و حضور آب بین منفذی وابسته است.

-         واژگونی (Topple)

شکستگی واژگونی با چرخش به جلوی یک واحد (یا واحدها) حول تعدادی نقطه محوری در پایین آن، تحت اثر نیروی ثقل و نیروهایی که از واحدهای مجاور وارد می شود و یا فشار آب بین منفذی در شکاف های سنگ ها اتفاق می افتد.

-          جریان واریزه (Debris flow)

جریان واریزه نوعی از جابجایی سریع توده مواد است که شامل مجموعه ای از خاک سست و غیر چسبنده، سنگ، مواد آلی،  هوا و آب جاری به عنوان روانه گل می باشد و به صورت ناگهانی به طرف پایین شیب ها جریان می یابد. جریان های واریزه کمتر از 50 درصد خاک و مواد دانه ریز دارند. این جریان ها معمولا در اثر شدت جریان آب سطحی بوجود می آیند. بارش سنگین تگرگ و یا ذوب شدن سریع برف باعث فرسایش و جابجایی خاک غیر جسبنده یا سنگ های روی دامنه های پر شیب می شود. جریان های واریزه همچنین نسبت به دیگر انواع زمین لغزش هایی که بر روی دامنه های پرشیب اتفاق می افتند رایج تر هستند، تقریبا اشباع از آب هستند و بخش زیادی از مواد آنها در اندازه سیلت و ماسه می باشد. خاستگاه جریان های واریزه اغلب در ارتباط با آبگذرهای پرشیب توسعه می یابند. و نهشته های جریان واریزه معمولا در دهانه ی این آبگذر ها بادزنه های واریزه ای را تشکیل می دهند. آتش سوزی باعث برهنه شدن دامنه های پرشیب از گیاهان، و مستعد شدن این شیب ها برای جریان واریزه می شود.

-          بهمن واریزه ای (Debris avalanche)

شامل مجموعه ای متنوع از جریان واریزه ای خیلی سریع تا بشدت سریع می باشد.

-          جریان یافتن زمین (Earthflow)

این جریان ها شکلی شبیه به ساعت شنی دارند. مواد دامنه ای به حالت روانه در آمده و به راه می افتد و  یک محدوده کاسه مانند یا فرو رفتگی را در بالا به وجود می آورد. خود جریان کشیده و باریک است و معمولا در مواد ریز دانه یا سنگ های حاوی گل بر روی دامنه های با شیب متوسط و تحت شرایط اشباع به راه می افتد. هر چند که ایجاد جریان های خشک از مواد ریز دانه نیز محتمل می باشد.

-          روانه گل (Mudflow)

روانه گل یک حالت از جریان یافتن زمین (earthflow) است که در آن مواد برای جریان یافتن سریع  به اندازه کافی مرطوب هستند. این روانه حداقل از 50 درصد ماسه، سیلت و رس تشکیل شده است.

لازم به ذکر ایت که در گزارش های خبری به روانه گل و جریان واریزه ای معمولا لغزش گلی (mudslide) گفته می شود.

-          خزش (Creep)

خزش حرکت پیوسته و به صورت نامحسوس آهسته و رو به پایین خاک و سنگ بر روی سطح دامنه های شیب دار است. این جابجایی در اثر اعمال تنش برشی ای است که برای ایجاد یک تغییر شکل دائمی کافی است اما برای ایجاد یک گسیختگی برشی کم است. بصورت معمول سه نوع خزش وجود دارد:

1)      فصلی:  در این حالت جابجایی در درون  عمق خاکی اتفاق می افتد که رطوبت و دمای آن تحت تاثیر تغییرات فصلی قرار دارد.

2)      پیوسته: جایی که تنش برشی متناوبا بر مقاومت مواد غلبه می کند.

3)      پیشرونده: جایی که شیب ها به نقطه شکست می رسند به طوریکه انواع دیگر جابجایی توده رخ می دهد.

خزش به کمک آثاری چون تنه ی کج شده ی درختان، فنس ها یا دیوارهای نگهبان خمیده، پرچین ها و تیرهای کج شده، و یا با موج ها و برآمدگی های کوچک خاک شناسایی می شوند

-          گسترش جانبی (Lateral Spreads)

این حالت در شیب های بسیار ملایم یا زمین های مسطح اتفاق می افتد. شیوه بارز جابجایی بازشدن جانبی به موازات شکستگی های برشی یا کششی است. شکست به علت روانگرایی رخ می دهد. فرایندی که بوسیله ی آن رسوبات فاقد چسبندگی، سست و اشباع از آب (معمولا ماسه و سیلت) از وضعیت جامد به مایع تغییر شکل می یابند. این شکست معمولا بوسیله ی حرکت سریع زمین مانند آنچه که در زمان وقوع یک زمینلرزه تجربه می کنیم و یا به صورت القایی و مصنوعی ایجاد شود. زمانی که مواد چسبنده، سنگ بستر یا خاک، تکیه گاه موادی باشند که روان شده اند، واحد بالایی متحمل شکستگی و بازشدگی شود و ممکن است دچار فرونشست، برگشتن، چرخش، فروریختن، ویا روان شده و جریان یابند.

گسترش جانبی در مواد ریز دانه بر روی شیب های کم ژرفا معمولا پیشرونده است. شکستگی به طور ناگهانی در یک منطقه کوچک اتفاق می افتد و به سرعت گسترش می یابد. اغلب شکستگی اولیه یک فرو نشست است؛ اما در برخی مواد جابجایی بدون هیچ علت مشخصی رخ می دهد.

ترکیب دو یا بیشتر از انواع لغزش که در بالا توضیح داده شد به عنوان یک زمین لغزش مرکب (complex landslide) نامیده می شود.

ادامه دارد...

ترجمه: سید مجید میرکاظمیان

منبع: سایت ژئولوژی

تذکر:استفاده از مطالب فوق با ذکر منبع و نام مترجم بلامانع است. چنانچه تصاویر مشاهده نمی شود به اینجا مراجعه نمایید

نظرات ()

جریان های واریزه (Debris Flow)به شدت خطرناک اند. آنها می توانند خیلی سریع، فواصل طولانی را طی کرده و دره ها را کاملا پر کنند.

تعریف جریان واریزه

جریان واریزه یک توده متحرک از گل روان، ماسه، خاک، سنگ و آب است که تحت تاثیر جاذبه و نیروی ثقل به پایین سطح شیب دار حرکت می کند.به عبارت صحیح در یک جریان واریزه، مواد متحرک باید روان و مستعد جریان یافتن باشند و حداقل 50 درصد مواد باید قطعاتی به اندازه ماسه و یا بزرگ تر باشند.

برخی از جریان های واریزه ای بسیار سریع هستند و این جریان ها هستند که بسیار مورد توجه اند.در مناطقی که شیب ها بسیار تند هستند سرعت جریان ها می تواند تا 160 کیلومتر در ساعت برسد. به هر حال، بسیاری از جریان های واریزه ای بسیار آهسته هستند و بر روی شیب ها با سرعت 30 تا 60 سانتی متر در سال به پایین می خزند.

مناطق سر چشمه جریان واریزه اغلب با آبراهه های پرشیب وابستگی دارند، و نهشته های جریان واریزه ای معمولا در مخروط افکنه های واریزه ای مصب این آبراهه ها یافت می شوند.

مخاطرات جریان واریزه ای

سرعت و حجم جریان های واریزه ای آنها را بسیار خطرناک می سازند. همه ساله، در دنیا، افراد زیادی بوسیله ی جریان های واریزه ای کشته می شوند. این فاجعه می تواند با شناخت مناطق مستعد ایجاد جریان واریزه، آموزش مردمی که در آن مناطق زندگی می کنند، نظارت کردن بر آنها، محدود کردن توسعه ی مناطق مستعد، و اجرای برنامه های کاهش بار جریان های واریزه ای کنترل شود.

شرایط مورد نیاز برای ایجاد یک جریان واریزه:

مناطق مستعد برای یک جریان واریزه ای باید دارای شرایط زیر باشند:

-          یک شیب بسیار تند

-          ذخیره ی فراوانی از واریزه های سست و غیر چسبنده

-          منبع رطوبت فراوان

-          فقدان پوشش گیاهی

شناخت مناطقی که جریان های واریزه ای قبلا در آنها اتفاق افتاده اند و یا شرایط ذکر شده ی بالا در آنها وجود دارد، اولین مرحله از یک برنامه ی کاهش خطرات یک جریان واریزه است.

جریان واریزه، زمین لغزش و روانه گل

جریان های واریزه ای با زمین لغزش ها تفاوت دارند زیرا آنها از قطعات سست و غیر چسبنده تشکیل شده اند که آزادانه درون جریان جابجا می شوند در حالیکه یک لغزش شامل بلوک یکپارچه و چسبنده ای از مواد است که بر روی یک سطح گسیختگی می لغزند.

یک جریان گل متشکل از گل و آب است، در حالیکه جریان واریزه قطعات درشت تری به همراه دارد. حداقل 50 درصد جریان واریزه از قطعاتی در اندازه ماسه و بزرگ تر تشکیل شده است.

علل بروز جریان واریزه:

جریان های واریزه می توانند بوسیله حالت های بسیار متنوعی ایجاد شوند که در زیر به تعدادی از آنها اشاره می شود:

-          افزایش رطوبت: یک جریان ناگهانی آب حاصل از بارش سنگین باران، یا ذوب سریع برف می تواند در یک دره پر شیب به راه افتاده و واریزه های انباشته شده در آن را که برای حرکت به اندازه کافی سست هستند به جریان اندازد. آب به درون واریزه ها رسوخ کرده، مواد را لیز کرده، بر وزن آنها افزوده و یک جریان به راه می اندازد.

-          جدا شدن از تکیه گاه: جریان آب اغلب مواد را در راستای دیواره های طرفین مسیر خود می فرساید. این فرسایش می تواند ستبرای مواد اشباع شده انباشته شده بر روی دیواره های دره را کاهش داده، از وزن آنها کاسته و از میزان اتصال مواد به قاعده ی شیب بکاهد. این حالت می تواند یک جریان واریزه ای ناگهانی به راه اندازد.

-          گسیختگی نهشته های زمین لغزش قدیمی: برخی از جریان های واریزه ای از زمین لغزش های قدیمی نشات می گیرند. زمین لغزش های قدیمی ممکن است توده هایی ناپایدار را بر روی شیب های تند قرار داده باشند. یک جریان آب برفراز یک زمین لغزش قدیمی می تواند مواد لغزشی را روان کرده و یا با فرسایش در قاعده از میزان اتصال مواد به قاعده ی شیب بکاهد. هر یک از این دو می توانند یک جریان واریزه به راه اندازند.

-          آتش سوزی یا قطع درختان: برخی از جریان های واریزه ای بعد از آتش سوزی هایی اتفاق می افتند که گیاهان روییده بر روی شیب های تند را سوزانده اند. و یا بعد از قطع درختان و از بین بردن پوشش گیاهی رخ می دهند. قبل از سوختن یا قطع گیاهان ریشه ی آنها خاک را بر روی شیب نگه داشته و آب را از خاک بیرون می کشند. کم شدن اتصال خاک به بستر زیرین و افزایش رطوبت می تواند نتیجه از بین رفتن پوشش گیاهی باشد. بارانی که قبلا توسط گیاهان جذب می شد اکنون به سرعت بر روی شیب به راه می افتد. مقدار مناسبی از بارندگی بر روی زمین سوخته می تواند یک جریان واریزه ی بزرگ به راه اندازد.

-          فوران آتشفشانی: یک فوران آتشفشان می تواند به سرعت مقدار زیادی برف و یخ انباشته شده بر روی دامنه ی آتشفشان را ذوب کند. جریان ناگهانی آب می تواند نهشته های آذرآواری و خاکستر را برداشته و به پایین آتش فشان جریان یابد و آنها را به سرعت به سوی پایین دست تا مسافت های دور حمل نماید. در جریان فوران آتشفشان کوتوپاکسی (Cotopaxi) در اکوادور در سال 1877، جریان واریزه ای با سرعت متوسط 27 کیلومتر در ساعت در یک دره به راه افتاد و تا 300 کیلومتر دورتر جریان داشت. جریان های واریزه ای یکی از مرگ آور ترین حملات ناگهانی آتشفشان هاست.

          منبع: سایت geology.com

          ترجمه: سید مجید میرکاظمیان

نظرات ()