CC BY
45
УЕБТЫНС
мвви
УДК 625.7 + 502.5
Нгуен Ван Лонг, Ле Ван Чунг
ФГБОУ ВПО «Воронежский ГАСУ»
ВЛИЯНИЕ ПРИРОДНЫХ КАТАКЛИЗМОВ НА СОСТОЯНИЕ АВТОМОБИЛЬНЫХ ДОРОГ В СЕВЕРНОМ ВЬЕТНАМЕ
Катаклизмы приводят к разрушению автомобильных дорог и искусственных сооружений на них, а также наносят значительный ущерб экономике страны. Приведены различные типы природных или геологических катаклизмов в Северном Вьетнаме. Проанализированы причины и особенности каждого вида катаклизма. Рекомендованы меры для предотвращения или минимизации ущерба и сделаны выводы о дальнейших исследованиях и мониторинге взаимодействия дорожно-транспортной инфраструктуры с окружающей средой.
Ключевые слова: дорожно-транспортная инфраструктура, катаклизм, землетрясение, оползни скольжения, обвалы и вывалы, внезапные наводнения.
В период после Второй мировой войны развитие цивилизации на Земле приняло такие формы, которые ведут к катастрофическому разрушению среды обитания. Активность природных катаклизмов нарастает с каждым годом, что может привести к серьезным проблемам в целом для земной цивилизации. За десятилетие (1999—2009 гг.) число погибших при землетрясениях в мире возросло в 8,6 раза по сравнению со средними показателями за десятилетие в течение предыдущих 50 лет; за последние 110 лет 31,5 % погибших при землетрясениях приходится на последнее десятилетие; за первые пять месяцев 2010 г. число извержений вулканов в мире превысило годовой среднестатистический показатель извержений вулканов в течение предыдущих 110 лет; за десятилетие (1999—2009 гг.) от цунами погибло в десятки раз больше людей, чем за предыдущие 100 лет; за 5 лет (1995—1999 гг.) экономический ущерб от наводнений в США превысил суммарный ущерб за предыдущие 20 лет [1].
На Азиатском континенте и на территории Вьетнама также ускоренными темпами происходят геологические катаклизмы, которые приводят к материальным и финансовым потерям в различных сферах народного хозяйства. Только за 1990-е гг. во время стихийных бедствий во Вьетнаме разрушены дамбы, автомобильные дороги, мосты и другие объекты инфраструктуры, что привело к экономическому ущербу более 2 млрд долл.
Природные или геологические катаклизмы — это явление, вызванное или стихийными силами природы, или антропогенными факторами, которое опасно или потенциально опасно для жизни людей и их имущества. В Северном Вьетнаме принято классифицировать геологические катаклизмы на четыре следующие группы: эндогенные (землетрясения и активные разломы); сметанные (оползневые явления различного характера); экзогенные (наводнения, цунами); антропогенные (катаклизмы в результате добычи полезных ископаемых).
ВЕСТНИК о/оп-11
2/2013
Причиной землетрясений является быстрое смещение глубинных блоков земной коры в момент разгрузки напряженности пород в эпицентре. Большинство очагов землетрясений возникает близко к поверхности земли. В Северном Вьетнаме главными причинами землетрясений являются относительные перемещения по вертикальному и горизонтальному направлениям между геологическими блоками разной массы в зоне активных разломов.
В соответствии с опубликованными в Северном Вьетнаме документами [2] его территория является потенциально опасной с сейсмической точки зрения. В период с 1903 по 2009 гг. в Северном Вьетнаме произошло около 340 землетрясений с различной магнитудой, анализ которых приведен в таблице и на рис. 1.
Анализ повторяемости землетрясений различной мощности за 1903—2009 гг.
Мощности землетрясений Количество, раз Доля от общего количества, %
Магнитудой < 4 244 71,76
4 < магнитудой < 4,5 43 12,65
4,5 < магнитудой < 5 43 12,65
5 < магнитудой < 5,5 8 2,35
Магнитудой > 5,5 2 0,59
2.35
_0.59
12.65
магнитудой < 4
4 < магнитудой < 4,5 4.5 < магнитудой < 5
5 < магнитудой <5.5 магнитудой >5.5
Рис. 1. Диаграмма повторяемости землетрясений различной мощности в Северном Вьетнаме
Катастрофическое землетрясение наносит значительный ущерб имуществу и жизни людей. Последнее землетрясение произошло 19.02.2001 г. с магнитудой 5,3 в районе города Дьен Бьен Фу, провинции Лай Чау, которое нанесло ущерб на сумму почти 10 млн долл., многочисленные травмы и вызвало панику в населенных пунктах этой провинции.
Зоны, прилегающие к тектоническим разломам, являются потенциально опасными, и в них наиболее вероятно могут происходить землетрясения, оползни, трещины и провалы земной поверхности. Эти явления отрицательно влияют на темпы и качество строительства объектов инфраструктуры и их эксплуатационное состояние.
Произошедшие блоковые смещения горных пород, которые проявляются на рельефе или в ярко выраженной форме, способны формировать достаточно крупные эрозионно-тектонические уступы, а также оползни скольжения.
В Северном Вьетнаме наиболее активными являются разломы Дьен Бьен — Лай Чьау, Туан Зао — Туа Чьау. Активизация тектонических смещений может быть вызвана переувлажнением склонов и нависающих форм рельефа, подрезкой склонов при прокладке дорог, нагружением верхней части склона, вибрационным воздействием транспортных потоков, а также буровзрывными работами. Наиболее характерными чертами оползней скольжения являются:
наличие ясно выраженной, определяемой геологическим строением толщи поверхности скольжения со значительным углом падения в сторону откоса; геометрически относительно правильная форма этой поверхности; проявление процесса в виде перемещения по поверхности скольжения глыб или блоков горных пород, отчленившихся от основного массива склона.
Такие поверхности скольжения могут быть наиболее часто приурочены к плоскостям круто падающих слоев скальных пород, глинистых, хлоритовых, тальковых и слюдистых сланцев; относительно маломощным глинистым прослоям; контакту двух пачек слоев, залегающих перпендикулярно линиям тектонических разломов. Распространение оползней скольжения на территории Северного Вьетнама приведено на рис. 2.
Рис. 2. Карта возможного распространения оползней скольжения Северного Вьетнама
Активизация оползней скольжения в дорожном строительстве часто происходит в процессе производства земляных работ при разработке дорожных
ВЕСТНИК
МГСУ.
2/2013
выемок, когда происходит чрезмерная подрезка крутопадающих в сторону выемки пластов горных пород либо когда не выдерживают и разрушаются под их натиском те или иные конструкции подпорных стен. В этом случае решающую роль в активизации процессов скольжения наклонных пачек горной породы может сыграть как увлажнение поверхностей скольжения водой, так и сейсмическое сотрясение откоса.
В зависимости от особенностей развития оползней и конструкции земляного полотна предусматривают мероприятия по регулированию режима протекания грунтовых вод [3], дренированию тела оползня, заделки трещин в водопроницаемых породах. Кроме того, осуществляют регулирование поверхностного стока [4], разгрузку оползня, устройство подпорных стенок и контрфорсов, основание которых находится ниже поверхности скольжения. Возникновению и развитию оползней наиболее подвержены крутые склоны, имеющие выпуклую или нависающую конфигурацию, сложенные глинистыми породами, которые наиболее чувствительны к изменению влажности (рис. 3).
Рис. 3. Характерные виды оползней: 1 — поверхность склона после оползня; 2 — положение склона до оползня; 3 — тело оползня; 4 — поверхность скольжения
Скорость перемещения оползающих масс, предопределяемая углом наклона поверхности скольжения к горизонту и типом горных пород, может быть исключительно быстрой и катастрофической или, наоборот, едва ощутимой.
С точки зрения проведения защитных мероприятий скорость движения оползней является важнейшей их особенностью. По скорости оползни подразделяют на два типа, принципиально отличающихся друг от друга: постепенно или мгновенно оползающие. Скорость движения постепенно оползающих оползней может быть от быстрой до крайне медленной. В этом случае еще до крупной подвижки можно заметить изменение рельефа и перекос сооружений и принять предупредительные меры. Скорости движения оползней: крайне быстрая 3 м/с;
очень быстрая 0,3 м/мин;
быстрая 1,5 м/сут;
умеренная 1,5 м/ме с;
медленная 1,5 м/год;
очень медленная 0,06 м/год;
крайне медленная менее 0,06 м/год.
Таким образом, наличие естественной поверхности скольжения является характерной чертой данной формы нарушения устойчивости.
Кроме того, геологические катаклизмы в виде обвалов и вывалов наиболее часто встречаются в Северном Вьетнаме. Для обвалов и их более слабого проявления — вывалов — характерна внезапность. Обычно они свойственны
жестким скальным и полускальным породам с развитой трещиноватостью, обнажениям в крутых откосах и уступах.
Устойчивость таких крутых откосов обеспечивается значительными силами жесткого структурного сцепления. Нередко в результате прогрессирующего развития трещиноватости такой уступ или отдельные его блоки оказываются в почти равновесном положении с относительно малым запасом устойчивости, и каждый последующий шаг естественного развития склона может вызвать нарушение этого равновесия. Множественность проявления обвалов связана с многообразными формами процессов выветривания и прочих экзогенных проявлений. Нередко обвалы происходят там, где более прочные породы перекрывают более слабые, подмываемые водотоком. Решающую роль в их появлении могут играть также сейсмические явления.
Обвалы могут угрожать здоровью и жизни людей, эксплуатационному состоянию рабочих механизмов, транспортных средств и дорожных конструкций. При обвалах скальных пород и камнепадах перемещение продуктов обвалов или вывалов по крутым склонам идет с очень большими или даже катастрофическими скоростями.
Внезапные наводнения также являются одной из серьезных катастрофических форм, которые стоят на третьем месте после землетрясении и оползней. Внезапные наводнения в Северном Вьетнаме происходят в период муссонных дождей и приводят к гибели людей и их имущества. Многие наводнения происходят несколько лет подряд в больших масштабах. На рис. 4 приведены регионы Северного Вьетнама, где происходят и возможны наводнения.
. :: ; площадь с высоким 1 уровнем затопления
| | |,! 11 площадь с средним I 1 ' '! М уровнем затопления
— площадь с низким I_уровнем затопления
Рис. 4. Карта внезапного наводнения Северного Вьетнама
места, в которых происходили — наводнения
дороги
реки
ВЕСТНИК
2/2013
МГВД
Причиной наводнения являются муссонные ливни в течение нескольких дней подряд с высокой интенсивностью. Выпадение огромного количества ливневых осадков и наводнение приводят к разрушению земляного полотна и дорожного покрытия (рис. 5) [5, 6].
Рис. 5. Разрушение автомобильной дороги
Выводы. 1. Возникает необходимость мониторинга с проведением конкретных исследований для составления карт для районов, подверженных катастрофическим явлениям. Необходимы также уведомления и своевременные рекомендации населению в случаях прогнозируемых катастрофических явлений. Кроме того, необходимо ограничение масштаба работ в районах, подверженных стихийным бедствиям.
2. В дорожном строительстве необходимо решить экологические проблемы [7—11] и предусматривать комплекс организационно-технических и конструктивных мероприятий по повышению эксплуатационных параметров земляного полотна автомобильных дорог и предупреждению негативных последствий в процессе эксплуатационных автомобильных дорог. Полезным является укрепление лесных насаждений, а также ограничение добычи полезных ископаемых в этой области.
1. Кто платит за научно-технический прогресс / А.Н. Самарин, И.В. Ермакова, Ю.А. Лисовский, Л.К. Фионова // Российская Федерация сегодня. 2011. N° 8. С. 30—33.
2. Pham Van Thuc, Nguyen Dinh Xuyen, Bui Cong Que, Nguyen Kim Lap. Seismic zoning of the territory of Vietnam. Acta Geophysica Polonica. 1985, Vol. 33(2), pp. 147—167.
3. Нгуен Д.Ш. Повышение устойчивости насыпи земляного полотна, укрепленной комплексными добавками // Научный вестник Воронеж. ГАСУ. Строительство и архитектура. 2012. № 1 (25). С. 117—124.
4. Подольский Вл.П., Журавлев В.Д., Глагольев А.А. Мероприятия по сбору и очистке стоков с поверхности дорог и мостов // Научный вестник Воронеж. ГАСУ. Дорожно-транспортное строительство. 2005. № 4. С. 142—146.
5. Нгуен Дык Ши. Влияние изменений природно-климатических условий на состояние автомобильных дорог во Вьетнаме // Вестник МГСУ. 2011. № 7. С. 622—626.
Библиографический список
6. Нгуен Дык Ши. Оползневые явления на магистральных дорогах Северного Вьетнама // Инженерные системы и сооружения. 2010. Вып. № 1(2). С 170—173.
7. Подольский Вл.П. Дорожная экология. М. : Союз, 1997. 186 с.
8. Подольский Вл.П. Комплексная оценка экологической безопасности автомобильной дороги // Автомобильные дороги. 1993. № 2. С. 17—18.
9. Автотранспортное загрязнение придорожных территорий / Вл.П. Подольский, В.Г. Артюхов, В.С. Турбин, А.Н. Канищев. Воронеж : Изд-во ВГУ, 1999. 264 с.
10. Подольский Вл.П., Бутырин В.М. Финансирование защитных мероприятий по охране окружающей среды // Автомобильные дороги. 1995. № 10. С. 32—33.
11. Подольский Вл.П., Резванцев В.И. Охрана окружающей среды при разработке проектно-сметной документации на строительство дорог // Экспресс-информация Минавтодора РСФСР. 1985. № 6. С. 17—21.
Поступила в редакцию в октябре 2012 г.
Об авторах: Нгуен Ван Лонг — аспирант кафедры строительства и эксплуатации автомобильных дорог, ФГБОУ ВПО «Воронежский государственный архитектурно-строительный университет» (ФГБОУ ВПО «Воронежский ГАСУ»), 394006, г. Воронеж, ул. 20-летия Октября, д. 84, long_gtvt@mail.ru;
Ле Ван Чунг — аспирант кафедры строительства и эксплуатации автомобильных дорог, ФГБОУ ВПО «Воронежский государственный архитектурно-строительный университет» (ФГБОУ ВПО «Воронежский ГАСУ»), 394006, г. Воронеж, ул. 20-летия Октября, д. 84, hatay_84@yahoo.com.
Для цитирования: Нгуен Ван Лонг, Ле Ван Чунг. Влияние природных катаклизмов на состояние автомобильных дорог в Северном Вьетнаме // Вестник МГСУ 2013. № 2. С. 149—156.
Nguyen Van Long, Le Van Chung
EFFECT OF NATURAL DISASTERS ON CONDITION OF MOTOR ROADS
IN NORTH VIETNAM
Natural calamities cause destruction of highways and artificial structures that they accommodate, thus, inflicting a substantial damage onto the national economy. The authors describe various natural phenomena and geological processes typical for North Vietnam. The reasons for and the characteristics of each type of disasters are also provided in the article. The authors have generated a set of actions aimed at prevention or mitigation of damages, and they are enlisted in the article. The authors make their conclusions in respect of the future areas of research and the monitoring of interaction between the road surface, the transport infrastructure and the environment.
Attainment of the aforementioned objective involves road surface monitoring to be accompanied by specific researches and compilation of maps of the areas exposed to frequent natural calamities. Timely notification of upcoming natural calamities and provision of effective recommendations are needed for the population to get prepared for the adverse events in advance. Besides, restriction of earth works in the areas exposed to natural disasters is necessary.
Road building projects must incorporate environmental protection, organizational, technology and design-related actions aimed at the improvement of operating parameters of road beds of highways and at prevention of any further negative consequences in the course of operation of highways. Intensive wood planting and restriction of mining operations in specific areas are to be implemented.
Key words: road and transport infrastructure, natural calamities, earthquake, landslides, collapses and inrushes, sudden floods.
BECTHMK ,,-ft, ~
2/2013
References
1. Samarin A.N., Ermakova I.V., Lisovskiy Yu.A., Fionova L.K. Kto platit za nauchno-tekhnicheskiy progress [Who Pays for the Technological Progress]. Rossiyskaya Federatsiya segodnya [Russian Federation Today]. 2011, no. 8, pp. 30—33.
2. Pham Van Thuc, Nguyen Dinh Xuyen, Bui Cong Que, Nguyen Kim Lap. Seismic Zoning of the Territory of Vietnam. Acta Geophysica Polonica. 1985, vol. 33 (2), pp. 147—167.
3. Nguen Duc Sy. Povyshenie ustoychivosti nasypi zemlyanogo polotna, ukreplen-noy kompleksnymi dobavkami [Improvement of Stability of the Subgrade of Embankments Reinforced by Multi-component Additives]. Nauchnyy vestnik Voronezh GASU. Stroitel'stvo i arkhitektura [Scientific Herald of Voronezh State University of Architecture and Civil Engineering. Construction and Architecture]. 2012, no. 1 (25), pp. 117—124.
4. Podol'skiy Vl.P., Zhuravlev V.D., Glagol'ev A.A. Meropriyatiya vo sboru i ochistke sto-kov s poverkhnosti dorog i mostov [Actions That Encompass Collection and Treatment of Drained Water on Road Pavements and Bridge Decks]. Nauchnyy vestnik Voronezh GASU. Dorozhno-transportnoe stroitel'stvo [Scientific Herald of the Voronezh State University of Architecture and Civil Engineering. Road Building]. 2005, no. 4, pp. 142—146.
5. Nguen Duc Sy. Vliyanie izmeneniy prirodno-klimaticheskikh usloviy na sostoyanie avtomobil'nykh dorog vo Vietname [Influence of Changes in Natural and Climatic Conditions onto Condition of Highways in Vietnam]. Vestnik MGSU [Proceedings of Moscow State University of Civil Engineering]. 2011, no. 7, pp. 622—626.
6. Nguen Duc Sy. Opolznevye yavleniya na magistral'nykh dorogakh Severnogo V'etnama [Landslides on Highways of North Vietnam]. Inzhenernye sistemy i sooruzheniya [Engineering Systems and Structures]. 2010, no. 1 (2), pp. 170—173.
7. Podol'skiy Vl.P. Dorozhnaya ekologiya [Ecology of Roads]. Moscow, Soyuz Publ., 1997, 186 p.
8. Podolskiy Vl.P. Kompleksnaya otsenka ekologicheskoy bezopasnosti avtomobil'noy dorogi [Comprehensive Assessment of Environmental Safety of Highways]. Avtomobil'nye dorogi [Highways]. 1993, no. 2, pp. 17—18.
9. Podolskiy Vl.P., Artyukhov V.G., Turbin V.S., Kanishchev A.N. Avtotransportnoe za-gryaznenie pridorozhnykh territoriy [Pollution of Roadside Territories]. Voronezh, VGU Publ., 1999, 264 p.
10. Podolskiy Vl.P., Butyrin V. M. Finansirovanie zashchitnykh meropriyatiy po okhrane okruzhayushchey sredy [Financing of Environmental Protection Actions]. Avtomobil'nye dorogi [Highways]. 1995, no. 10, pp. 32—33.
11. Podol'skiy Vl.P., Rezvantsev V.I. Okhrana okruzhayushchey sredy pri razrabotke proektno-smetnoy dokumentatsii na stroitel'stvo dorog [Environmental Protection within the Framework of Development of Design Specifications and Estimates for Road Building Projects]. Ekspress-informatsiya Minavtodora RSFSR [Summarized Reports of the Ministry of Motor Roads of the Russian Federal Soviet Socialist Republic]. 1985, no. 6, pp. 17—21.
About the authors: Nguyen Van Long — postgraduate student, Department of Motor Road Building and Operation, Voronezh State University of Architecture and Civil Engineering (Voronezh GASU), 84 XX-letiya Oktyabrya St., Voronezh, 394006, Russian Federation; long_gtvt@mail.ru;
Le Van Chung — postgraduate student, Department of Motor Road Building and Operation, Voronezh State University of Architecture and Civil Engineering (Voronezh GASU), 84 XX-letiya Oktyabrya St., Voronezh, 394006, Russian Federation; hatay_84@ya-hoo.com.
For citation: Nguyen Van Long, Le Van Chung. Vliyanie prirodnykh kataklizmov na sostoyanie avtomobil'nykh dorog v Severnom V'etname [Effect of Natural Disasters on Condition of Motor Roads in North Vietnam]. Vestnik MGSU [Proceedings of Moscow State University of Civil Engineering]. 2013, no. 2, pp. 149—156.
