Инженерно-геологические условия формирования подводных оползней в отложениях шельфа Чёрного моря : между мысом Мал. Утриш и бухтой Хоста

• Автор: Ионов, Всеволод Юрьевич
• Шифр специальности: 25.00.08
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2013
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 192 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА 1. СОВРЕМЕННЫЕ ПРЕДСТАВЛЕНИЯ О ПОДВОДНЫХ ГРАВИТАЦИОННЫХ СКЛОНОВЫХ ПРОЦЕССАХ И ИХ ИНЖЕНЕРНО-ГЕОЛОГИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ
1.1. Опыт исследования подводных гравитационных процессов для обоснования строительства морских нефтегазовых сооружений

1.2. Классификации подводных гравитационных процессов

1.3. Распространение подводных гравитационных процессов на дне Мирового океана и их характерные морфометрические особенности

1.4. Методы исследования подводных гравитационных процессов

ГЛАВА 2. ИНЖЕНЕРНО-ГЕОЛОГИЧЕСКИЕ УСЛОВИЯ ШЕЛЬФА И

ОСНОВНЫЕ ФАКТОРЫ ФОРМИРОВАНИЯ ОПОЛЗНЕЙ В РАССМАТРИВАЕМОМ РЕГИОНЕ

2.1. Инженерно-геологические условия района I, расположенного между бухтами Джубга и Хоста

2.2. Инженерно-геологические условия района II, расположенного вблизи бухты Вулан

2.3. Инженерно-геологические условия района III, расположенного между мысом мал. Утриш и бухтой Дюрсо
2.4. Подводные гравитационные потоки и их механизмы
2.5. Факторы и условия формирования подводных гравитационных процессов в северо-восточном секторе Чёрного моря
2.6. Типизация подводных гравитационных процессов в рассматриваемом регионе
ГЛАВА 3. ОБОСНОВАНИЕ РАСЧЁТНОЙ СХЕМЫ УСТОЙЧИВОСТИ ОТЛОЖЕНИЙ ШЕЛЬФА И УЧЁТ ДОПОЛНИТЕЛЬНЫХ ВОЗДЕЙСТВИЙ
3.1. Обоснование расчётной схемы оценки устойчивости подводных склонов

3.2. Методика расчёта устойчивости подводных склонов
3.3. Выбор прочностных свойств грунтов для расчёта устойчивости подводных склонов
3.4. Учёт сейсмического воздействия при расчёте устойчивости склонов.
3.5. Учёт воздействия штормовых волн при расчёте устойчивости подводных склонов
ГЛАВА 4. ОЦЕНКА УСТОЙЧИВОСТИ ОТЛОЖЕНИЙ, СЛАГАЮЩИХ ШЕЛЬФ ЧЁРНОГО МОРЯ, ПРИ ДЕЙСТВИИ ТОЛЬКО
ГРАВИТАЦИОННОЙ СИЛЫ
ГЛАВА 5. ОЦЕНКА УСТОЙЧИВОСТИ ОТЛОЖЕНИЙ, СЛАГАЮЩИХ ШЕЛЬФ ЧЁРНОГО МОРЯ, С УЧЁТОМ ДОПОЛНИТЕЛЬНЫХ ВОЗДЕЙСТВИЙ
5.1. Результаты оценки устойчивости подводных склонов с учётом сейсмического воздействия
5.2. Результаты оценки устойчивости подводных склонов с учётом воздействия штормовых волн
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ЛИТЕРАТУРА
ПРИЛОЖЕНИЕ

ВВЕДЕНИЕ
При проектировании подводных трубопроводов и сооружений нефте- и газодобывающего комплекса необходимо подробно исследовать геологические и инженерно-геологические процессы [Трофимов, Аверкина, 2009]. Эти процессы могут представлять опасность для целостности подводных сооружений, и, в отличии от субаэральных условий, для подводных практически невозможно разработать мероприятия инженерной защиты от их воздействий. Для областей шельфов, континентальных склонов и их подножий наиболее характерными являются процессы, связанные с мобилизацией и транспортировкой осадочного вещества. Они относятся к экзогенным геологическим процессам, которые обусловлены действием силы тяжести, и формируют группу подводных гравитационных процессов. В настоящей работе под гравитационными понимаются склоновые процессы, связанные с действием гравитационной силы.
Актуальность работы. Интенсивное освоение шельфа Чёрного моря в связи со строительством подводных газопроводов, таких как: «Голубой поток», «Джубга-Лазаревское-Сочи» и «Южный Поток», обусловливает необходимость исследования подводных гравитационных процессов.
Гравитационные процессы на подводных склонах распространены так же широко, как и на склонах дневной поверхности [Hampton et al., 1996]. Подводные склоны Чёрного моря не являются исключением - отложения гравитационных процессов были обнаружены здесь ещё в первой половине XX в. [Архангельский, 1930; Архангельский, Страхов, 1938]. Многочисленные геофизические и гидрографические исследования континентального склона Чёрного моря, примыкающего к Западному Кавказу, указывают на повсеместное развитие подводных оползней и потоков в массивах грунтов, слагающих его поверхность [Сафьянов и др., 2001; Сорокин, Лукша, 2002; Вержбицкий и др., 2005; Москаленко, Шимкус, 2005; Москаленко и др., 2006; Евсюков, 2009; Есина, Хворощ, 2009]. По данным эхолотных промеров, более 50% поверхности континентального склона подвержено воздействию подводных потоков и оползней [Евсюков, 2009].
Подводные гравитационные процессы в Чёрном море исследовались преимущественно учёными литологами и седиментологами. Исследования учёных по этим научным направлениям заключаются в изучении донных отложений и условий их формирования. Интерес инженер-геологов к подводным гравитационным процессам в Чёрном море обусловлен необходимостью инженерной оценки условий строительства

преобразуют вулканические постройки на ранних стадиях их существования — во время высокой активности вулканических процессов. Наиболее ярким примером оползня, возникновение которого связано с вулканическими процессами, является гигантский оползень Хилина на южном склоне активного щитового вулкана Килауэа на острове Гавайи. Объем тела (наземной и подводной частей вместе взятых) этого оползня составляет порядка 20 ООО км3 [Okubo, 2004].
Отдельно следует упомянуть континентальные окраины, расположенные вблизи таюших ледников, куда водные потоки на протяжении длительного времени выносили большое количество осадочного вещества, в результате чего на шельфе, континентальном склоне и у его подножия произошло накопление мощных толщ глинистых фунтов [Elverhoi et al., 2002; Vorren et al., 1998]. В качестве наиболее яркого примера здесь можно привести континентальную окраину в Норвежском море, где во время последнего оледенения (около 8,2 тыс. лет назад) сошел оползень Сторегга [Booth etal., 1993; De Blasio et al., 2004; Vorren et al., 1998].
1.4. Методы исследования подводных гравитационных процессов
В современной литературе можно обнаружить результаты многочисленных исследований посвящённых динамике подводных оползней, однако по методике их обнаружения, картирования и дальнейшего исследования как в нормативных документах (как российских, так и международных), так и в научной литературе информации встречается мало.
Для исследования подводных фавитационных процессов, согласно классификации метода инженерной геологии [Методическое пособие..., 1984], используются различные фуппы методов: экспериментальные, моделирования и расчётно-теоретические.
Группа экспериментальных методов с целью изучения подводных гравитационных процессов включает в себя следующие методы: геофизических и гидрографических исследований, разведочных работ, нолевых опытных работ, лабораторных исследований, режимных стационарных наблюдений.
Методы геофизических и гидрографических исследований являются основными для обнаружения и картирования подводных гравитационных процессов. Геофизические методы включают в себя батиметрические съёмки акваторий (эхолотирование), гидролокацию бокового обзора и непрерывное сейсмоакустическое профилирование.
Подводные оползни на морском дне можно обнаружить по геоморфологическим
признакам. К таким признакам относятся резкий перепад глубин и бугристая поверхность