Es ist wichtig, Steigungsausfälle zu klassifizieren, damit wir verstehen können, was sie verursacht, und lernen, wie wir ihre Auswirkungen mildern können., Die drei Kriterien, die zur Beschreibung von Steigungsausfällen verwendet werden, sind:
- Die Art des Materials, das versagt hat (normalerweise entweder Grundgestein oder nicht konsolidiertes Sediment)
- Der Mechanismus des Versagens (wie sich das Material bewegt)
- Die Geschwindigkeit, mit der es sich bewegt
Die Art der Bewegung ist das wichtigste Merkmal eines Steigungsausfalls, und es gibt drei verschiedene Arten von Bewegungen:
- Wenn das Material vertikal oder fast vertikal ist es als Sturz bekannt.,
- Wenn sich das Material als Masse entlang einer abfallenden Oberfläche bewegt (ohne innere Bewegung innerhalb der Masse), ist es ein Objektträger.
- Wenn das Material eine innere Bewegung hat, wie eine Flüssigkeit, ist es eine Strömung.
Leider ist es normalerweise nicht so einfach. Viele Steigungsfehler beinhalten zwei dieser Arten von Bewegungen, einige betreffen alle drei, und in vielen Fällen ist es nicht einfach zu sagen, wie sich das Material bewegt hat. Die Arten des Hangausfalls, die wir hier behandeln werden, sind in Tabelle 15.1 zusammengefasst.
| Schlammfluss | Loses Sediment mit einer signifikanten Komponente aus Schlick und Ton | Strömung (eine Mischung aus Sediment und Wasser bewegt sich einen Kanal hinunter) | Mäßig bis schnell (cm/s bis m/s) |
|---|---|---|---|
| Schmutzfluss | Sand, Kies und größere Fragmente | Strömung (ähnlich einem Schlammfluss, aber normalerweise schneller) | Schnell (m/s) |
Gesteinsfragmente können relativ leicht von steilen Felshängen abbrechen, am häufigsten aufgrund von Frostkeilen in Gebieten, in denen es viele Frost-Auftau-Zyklen pro Jahr gibt., Wenn Sie an einem kühlen Morgen jemals einen steilen Bergweg entlang gewandert sind, haben Sie möglicherweise gelegentlich Steinfragmente auf einen Talushang fallen hören. Dies geschieht, weil das Wasser zwischen den Rissen gefriert und sich über Nacht ausdehnt, und wenn dasselbe Wasser in der Morgensonne auftaut, fallen die Fragmente, die durch das Eis über ihre Grenze gedrückt wurden, auf den darunter liegenden Hang (Abbildung 15.7).
Ein typischer Talushang in der Nähe von Keremeos im Süden von BC ist in Abbildung 15.8 dargestellt. Im Dezember 2014 trennte sich ein großer Felsblock von einer Klippe in derselben Gegend. Es zerbrach in kleinere Stücke, die den Hang hinunter stürzten und auf die Straße stürzten, die Betonbarrieren zertrümmerten und große Teile des Bürgersteigs aushöhlten. Zum Glück wurde niemand verletzt.
Rock Slide
Ein Rock slide ist die Gleitbewegung von Rock entlang einer abfallenden Oberfläche. In den meisten Fällen ist die Bewegung parallel zu einer Fraktur -, Einstreu-oder metamorphen Foliationsebene und kann von sehr langsam bis mäßig schnell reichen. Das Wort Sackung beschreibt die sehr langsame Bewegung eines Felsblocks (mm/y bis cm/y) an einem Hang. Ein gutes Beispiel ist die Downie Slide nördlich von Revelstoke, B. C., die in Abbildung 15.9 gezeigt wird., In diesem Fall gleitet ein massiver Felsenkörper sehr langsam einen steilen Hang entlang einer Schwächeebene hinunter, die ungefähr parallel zum Hang verläuft. Die Daunenrutsche, die vor dem Bau des Revelstoke Dam erkannt wurde, bewegte sich zu dieser Zeit sehr langsam (einige cm/Jahr). Geologische Ingenieure waren besorgt, dass das Vorhandensein von Wasser im Reservoir (sichtbar in Abbildung 15.9) die Fehlerebene weiter schwächen könnte, was zu einer Beschleunigung der Bewegung führt., Das Ergebnis wäre ein katastrophaler Ausfall in den Stausee gewesen, der eine Wasserwand über den Damm und in die Gemeinde Revelstoke geschickt hätte. Während des Baus des Damms tunnelten sie sich in den Fels an der Basis des Schlittens und bohrten Hunderte von Entwässerungslöchern nach oben in die Ebene des Versagens. Dadurch konnte Wasser abfließen, so dass der Druck verringert wurde, was die Bewegungsgeschwindigkeit des Gleitblocks verringerte. BC Hydro überwacht diesen Standort kontinuierlich; Der Gleitblock bewegt sich derzeit langsamer als vor dem Bau des Damms.,
Im Sommer 2008 rutschte ein großer Felsblock schnell von einem steilen Hang oberhalb des Highway 99 in der Nähe von Porteau Cove (zwischen Horseshoe Bay und Squamish). Der Block knallte in die Autobahn und angrenzende Eisenbahn und brach in viele Stücke., Die Autobahn war mehrere Tage gesperrt und der Hang wurde anschließend mit Felsbolzen und Entwässerungslöchern stabilisiert. Wie in Abbildung 15.10 gezeigt, ist das Gestein parallel zum Hang gebrochen, was mit ziemlicher Sicherheit zum Versagen beigetragen hat. Es ist jedoch nicht wirklich bekannt, was dieses Ereignis ausgelöst hat, da das Wetter in den vergangenen Wochen trocken und warm war und es in der Region kein signifikantes Erdbeben gab.
Gesteinslawine
Wenn ein Gestein gleitet und sich dann schnell bewegt (m/s), wird das Gestein wahrscheinlich in viele kleine Stücke zerbrechen und verwandelt sich an diesem Punkt in eine Gesteinslawine, in der sich die großen und kleinen Gesteinsfragmente auf flüssige Weise bewegen, die von einem Luftkissen innerhalb und unterhalb der sich bewegenden Masse getragen wird. Die Hope Slide von 1965 (Abbildung 15.1) war eine Felslawine, ebenso wie die berühmte Frank Slide von 1903 im Südwesten von Alberta. Die 2010 Rutsche am Mt., Mager (westlich von Lillooet) war auch eine Felslawine und konkurriert mit der Hope Slide als größtem Hangausfall Kanadas in historischen Zeiten (Abbildung 15.11).
Kriechen oder Solifluktion
Die sehr langsame-mm / y bis cm / y — Bewegung von Boden oder anderem nicht konsolidiertem Material an einem Hang wird als Kriechen bezeichnet. Kriechen, das normalerweise nur die oberen paar Zentimeter loses Material betrifft, ist typischerweise eine Art sehr langsamer Strömung, aber in einigen Fällen kann es zu Rutschen kommen. Kriechen kann durch Einfrieren und Auftauen erleichtert werden, weil, wie in Abbildung 15 gezeigt.,12, Partikel werden senkrecht zur Oberfläche durch das Wachstum von Eiskristallen innerhalb des Bodens angehoben und dann vertikal durch die Schwerkraft heruntergelassen, wenn das Eis schmilzt. Der gleiche Effekt kann durch häufiges Benetzen und Trocknen des Bodens erzeugt werden. In kalten Umgebungen ist Solifluction eine intensivere Form des durch Einfrieren oder Auftauen ausgelösten Kriechens.
Kriechen macht sich am deutlichsten an mittelschweren bis steilen Hängen bemerkbar, an denen Bäume, Zaunpfosten oder Grabmarkierungen konsequent in Abwärtsrichtung neigen (Abbildung 15.13). Bei Bäumen versuchen sie, ihre Neigung zu korrigieren, indem sie aufrecht wachsen, und dies führt zu einem gekrümmten unteren Stamm, der als „Pistolenkopf“ bekannt ist.,“
Einbruch
Einbruch ist eine Art Folie (Bewegung als Masse), die innerhalb von dicken unkonsolidierte Ablagerungen (typischerweise dicker als 10 m). Einbrüche beinhalten eine Bewegung entlang einer oder mehrerer gekrümmter Fehlerflächen mit einer Abwärtsbewegung nahe der Oberseite und einer Bewegung nach außen nach unten (Abbildung 15.14). Sie werden typischerweise durch einen Wasserüberschuss in diesen Materialien an einem steilen Hang verursacht.,
Ein Beispiel für einen Einbruch im Lethbridge-Gebiet von Alberta ist in Abbildung 15.15 dargestellt. Diese Funktion ist wahrscheinlich seit vielen Jahrzehnten aktiv und bewegt sich bei starkem Frühlingsregen und erheblichem Schneeschmelzabfluss etwas mehr. Der Zeh des Einbruchs versagt, weil er durch den kleinen Strom am Boden erodiert wurde.,
Mudflows und Debris Flows
Wie Sie in Übung 15 gesehen haben.,1, wenn eine Masse von Sediment vollständig mit Wasser gesättigt wird, verliert die Masse an Stärke, in dem Maße, dass die Körner auseinander geschoben werden, und es wird fließen, sogar auf einem sanften Hang. Dies kann bei schneller Frühlingsschneeschmelze oder Starkregen passieren und ist auch bei Vulkanausbrüchen aufgrund des schnellen Schmelzens von Schnee und Eis relativ häufig. (Eine Muren oder Murgang auf einem Vulkan oder während eines Vulkanausbruchs ist ein lahar.) Wenn das betreffende Material hauptsächlich sandgroß oder kleiner ist, wird es als Schlammstrom bezeichnet, wie in Abbildung 15.16 gezeigt.,
Wenn das betreffende Material kiesgroß oder größer ist, wird es als Schmutzfluss bezeichnet. Da es mehr Gravitationsenergie benötigt, um größere Teilchen zu bewegen, bildet sich typischerweise ein Schmutzfluss in einem Bereich mit steileren Hängen und mehr Wasser als ein Schlammfluss., In vielen Fällen findet ein Schmutzfluss innerhalb eines steilen Stromkanals statt und wird durch den Zusammenbruch von Bankmaterial in den Strom ausgelöst. Dies schafft einen temporären Damm und dann einen großen Fluss von Wasser und Schmutz, wenn der Damm bricht. Dies ist die Situation, die 2012 zum tödlichen Trümmerfluss bei Johnsons Landing, B. C., führte. Ein typischer Westküsten-Schmutzfluss ist in Abbildung 15.17 dargestellt. Diese Veranstaltung fand im November 2006 als Reaktion auf sehr starke Regenfälle statt. Es gab genug Energie, um große Felsbrocken zu bewegen und große Bäume umzuwerfen.,
Übung 15.2 Klassifizieren von Steigungsfehlern
Diese vier Fotos zeigen einige der verschiedenen Arten von Steigungsfehlern, die oben beschrieben wurden. Versuchen Sie, die einzelnen Typen zu identifizieren und einige Kriterien anzugeben, um Ihre Auswahl zu unterstützen.,
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