Regularities of development of gravitational processes and their prediction

Summary

Gravitational displacement of rock masses is responsible for disturbance of slopes and escarpments. It is produced by gravity, hydro-dynamic pressure, seismic and other forces.

The analysis of the causes of gravitation phenomena enables us to conclude that in the long run they can be produced by an increase of absolute or of relative values of shearing forces. An increase of absolute values of shearing forces conducive to rock mass displacement down the slope or escarpment, may be due to changes in slope gradient, the increase of rock weight with moistening, hydrodynamic and partly hydrostatic forces, stress concentration in the zone of the slope or escarpment, loading, seismic or other external influences. A relative increase of shearing forces may be due to a decrease in rock strength induced by the change in physical state with moistening, swelling, loosening, weathering, disturbing the natural structure, changing the stress state or other factors.

Each type of gravitational phenomenon is characterized by a particular mechanism of displacement and movement of the rock mass. The paper deals with mechanisms of gravitational processes and the types of gravitational phenomena corresponding to them.

The dynamics of gravitational process development include three stages: the preliminary stage, generally characterized by the gradual decrease of rock mass stability; the actual generation of the phenomenon, generally characterized by quick or sharp loss of rock mass stability; and the stage of stabilization or restoration of rock mass stability. The analysis described enables a prognosis of the development of the gravitational process and an estimate of the degree of its threat.

Résumé

La chute de masses rocheuses entraíne la détérioration de talus et d'escarpements. Elle est due à des forces de pesanteur, à la pression hydro-dynamique, à des forces séismiques ou autres.

L'analyse des causes des phénomènes de gravité nous permet de conclure qu' à la longue ils peuvent être dus à un accroissement relatif ou absolu des forces de cisaillement. Leur accroissement absolu, aboutissant à un déplacement de masses rocheuses au pied du talus ou de l'escarpement, peut être dû à des changements de pente du talus, à l'accroissement du poids des roches sous l'influence de l'humidité, à des forces hydro-dynamiques etpro parte hydrostatiques, à la concentration des contraintes aux abords du talus ou de l'escarpement, à une charge ou à des influences séismiques ou autres. L'accroissement relatif des forces de cisaillement peut être dû à la diminution de la résistance des roches par suite du changement de leur état physique (humidification, gonflement, ameublissement, altération) perturbant leur structure naturelle et changeant l'état des tensions ou d'autres facteurs. Chaque type de phénomène de gravité est caractérisé par un mécanisme particulier de déplacement et de mouvement de la masse rocheuse. L'article traite des mécanismes des processus de gravité et des types de phénomènes de gravité qui leur correspondent.

La dynamique du développment des processus de gravité compred trois phases: la phase préliminaire, caractérisée généralement par la diminution graduelle de la stabilité de la masse rocheuse; le déroulement effectif du phénomène, caractérisé genéralement par la perte rapide ou brusque de la stabilité de la masse rocheuse; enfin la phase de stabilisation ou restauration de la stabilité de la masse rocheuse. L'analyse décrite permet de pronostiquer le développement des processus de gravité et d'estimer l'importance du risque.