Электронная библиотека диссертаций и авторефератов России
dslib.net
Библиотека диссертаций
Навигация
Каталог диссертаций России
Англоязычные диссертации
Диссертации бесплатно
Предстоящие защиты
Рецензии на автореферат
Отчисления авторам
Мой кабинет
Заказы: забрать, оплатить
Мой личный счет
Мой профиль
Мой авторский профиль
Подписки на рассылки



расширенный поиск

Оползневая опасность и риск смещений грунтов на склонах Безуглова Екатерина Вячеславовна

Оползневая опасность и риск смещений грунтов на склонах
<
Оползневая опасность и риск смещений грунтов на склонах Оползневая опасность и риск смещений грунтов на склонах Оползневая опасность и риск смещений грунтов на склонах Оползневая опасность и риск смещений грунтов на склонах Оползневая опасность и риск смещений грунтов на склонах Оползневая опасность и риск смещений грунтов на склонах Оползневая опасность и риск смещений грунтов на склонах Оползневая опасность и риск смещений грунтов на склонах Оползневая опасность и риск смещений грунтов на склонах
>

Диссертация - 480 руб., доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Автореферат - бесплатно, доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Безуглова Екатерина Вячеславовна. Оползневая опасность и риск смещений грунтов на склонах : Дис. ... канд. техн. наук : 25.00.08 : Краснодар, 2005 209 c. РГБ ОД, 61:05-5/3383

Содержание к диссертации

Введение

1. Современное состояние изученности вопросов развития оползневых процессов на склонах и откосах .8

2. Развитие оползневых процессов в различных инженерно-геологических условиях 36

2.1. Инженерно-геологические условия развития оползней на объектах исследования 36

2.2. Методы исследования прочностных свойств грунтов 48

2.3. Закономерности распределения прочностных характеристик грунтов оползнеопасных склонов 53

2.4. Влияние поверхностных и грунтовых вод на развитие оползневых процессов 69

3. Оценка устойчивости склонов и оползневой опасности на основе вероятностных расчетов 82

3.1. Детерминистический подход к определению степени устойчивости склонов 84

3.2. Анализ состояния склонов вероятностными методами 89

3.3. Оценка эффективности применения различных методик определения степени устойчивости склонов 95

3.4. Влияние грунтовых вод на устойчивость склонов и оползневую опасность 107

4. Оценка оползневой опасности и риска возникновения и развития оползней в практике строительства 117

4.1. Определение прочностных показателей оползневых грунтов обратными расчетами 117

4.2. Взаимосвязь между показателями прочностных характеристик оползневых грунтов 126

4.3. Оценка оползневой опасности и риска смещений грунтов природных склонов в условиях недостатка инженерно-геологических данных 141

4.4. Анализ оползневой опасности и риска смещений грунтов откосов насыпных сооружений 161

Выводы 186

Введение к работе

Актуальность темы. Природно-климатические условия, литолого-структурные особенности пород, слагающих склоны, техногенное воздействие, связанное со строительством дорог, проложением трасс трубопроводов, линий электропередач, характеризуют горную территорию Черноморского побережья Кавказа как потенциально оползнеопасную.

При проектировании противооползневых мероприятий основными являются вопросы получения достоверных расчетных значений физико-механических свойств грунтов и выбор методики оценки устойчивости склона. В условиях горного крутосклонного рельефа природные, технические и экономические факторы часто не позволяют выполнить необходимый объем инженерно-геологических изысканий.

Стандартная детерминистическая оценка устойчивости склонов, особенно при недостатке исходных инженерно-геологических данных, выражается в получении расчетных значений коэффициентов устойчивости, во многих случаях отличающихся от фактических. Применение вероятностного подхода позволит учитывать изменчивость свойств грунтов и определять опасность и риск оползневых смещений.

Вопрос выбора мероприятий напрямую связан с риском: дорого, но надежно или дешевле, но с большей вероятностью аварий. Риск определяет последствия экономические, социальные и другие от возможного оползневого смещения на склоне как в процессе строительства на нем удерживающего сооружения, так и при дальнейшей эксплуатации.

Согласно СНиП 11-02-96. Инженерные изыскания для строительства, в отчете по инженерно-геологическим изысканиям должна быть дана оценка опасности и риска от геологических и инженерно-геологических процессов. Наличие разработанной и обоснованной методики позволит выбрать надежное проектное решение.

Целью проведенных исследований является: разработка практических рекомендаций по оценке устойчивости оползнеопасных склонов и откосов в условиях недостатка исходной инженерно-геологической информации, а также разработка методики оценки оползневой опасности, риска смещений грунтов и внедрение в практику строительства защитных сооружений.

Для достижения этой цели необходимо решить следующие основные задачи:

установить параметры изменчивости свойств оползневых грунтов в различных инженерно-геологических условиях;

показать преимущества вероятностного подхода на основе проведенных расчетов устойчивости реальных оползнеопасных склонов;

получить количественные параметры, позволяющие определять достоверные значения прочностных характеристик оползневых грунтов и возможные изменения степени их устойчивости на склоне, вероятность обрушения склона (откоса) в условиях ограниченного объема инженерно-геологических данных;

разработать рекомендации по оценке устойчивости склонов и откосов в условиях недостатка исходных инженерно-геологических данных;

разработать методику оценки оползневой опасности и риска смещений грунтов на склонах и откосах в соответствии с категорией защищаемых объектов.

В диссертационной работе использованы следующие методы исследований:

натурное обследование оползнеопасных склонов и откосов;

математическое моделирование распределения свойств оползневых грунтов в массиве;

детерминистические и вероятностные расчеты устойчивости оползнеопасных склонов и откосов;

- сопоставление результатов оценки устойчивости склонов и откосов с
фактическими условиями.

Научная новизна диссертационной работы заключается в следующем:

получены количественные параметры, позволяющие определять достоверные значения прочностных характеристик оползневых грунтов;

разработаны и апробированы рекомендации по детерминистическо-вероятностной оценке устойчивости оползнеопасных склонов и откосов применительно к практике строительства в условиях недостатка данных инженерно-геологических изысканий;

разработана методика оценки оползневой опасности и риска смещений грунтов на склонах и откосах.

Практическое значение исследований. Предложенные методики оценки устойчивости, оползневой опасности и риска оползнеопасных склонов и откосов обеспечивают принятие обоснованных решений при проектировании защитных сооружений.

Достоверность результатов диссертационной работы подтверждена сравнением с фактическими инженерно-геологическими условиями исследованных склонов, практикой применения предложенных методик при проектировании реальных противооползневых сооружений, использованием современных программных комплексов и базы данных о свойствах грунтов.

Реализация работы. Инженерные методы расчета и конструирования противооползневых сооружений были реализованы на объектах: «Расширение резервуарного парка на ЛПДС "Крымская" на 200 тыс. м3, нефтепровод от ЛПДС "Крымская" до нефтебазы "Грушовая"»; «Газопровод высокого давления "Адлер - Красная поляна" Краснодарского края»; «Магистральный газопровод "Голубой Поток" - Россия - Турция»; Компрессорные станции «Краснодарская» и «Береговая» газопровода Россия - Турция; Автодороги Горячий Ключ - Хадыженск и Майкоп - Туапсе; Санаторий "Правда" в г. Сочи и других.

7 На защиту выносятся:

результаты исследований изменчивости прочностных показателей грунтов, влияния грунтовых вод на степень устойчивости и вероятность обрушения оползнеопасных склонов;

рекомендации по оценке устойчивости оползнеопасных склонов и откосов в условиях недостатка исходных инженерно-геологических данных;

методика оценки оползневой опасности и риска смещений грунтов на склонах и откосах.

Апробация работы. Основные положения диссертационной работы докладывались и получили одобрение на научно-технических конференциях: инженерно-строительного факультета Кубанского ГАУ (Краснодар, 2001-2003); МИИТа (Москва, 2003); Всероссийских конференциях (Москва, 2003; Сочи, 2003); Международных геотехнических конференциях (Грац, 2002; Санкт-Петербург, 2003; Прага, 2003; Гонконг, 2003).

Публикации. По результатам диссертационной работы опубликовано десять печатных работ.

Объем работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав, основных выводов - общий объем 134 страницы текста и 72 рисунка, а также списка литературы - 115 наименований.

Теоретические, а также инженерно-геологические исследования объектов проведены под руководством кандидата технических наук, доцента кафедры строительных материалов и конструкций Кубанского государственного аграрного университета Мация Сергея Иосифовича, которому выражаю искреннюю благодарность за постоянное внимание к работе. Автор очень признателен за помощь при выполнении исследований доктору геолого-минералогических наук, Заслуженному строителю РФ Константину Шагеновичу Шадунцу и кандидату технических наук, доценту кафедры оснований и фундаментов Олегу Юрьевичу Ещенко.

Методы исследования прочностных свойств грунтов

По определению М. В. Малышева [42] «прочностью грунтов называется их способность в определенных условиях воспринимать воздействие внешних нагрузок без полного разрушения». При превышении определенного предела (так называемого предела прочности) грунт разрушается (оползание склонов, разрушение откосов насыпей и т.п.) и оказывается неспособным обеспечить необходимую степень надежности возводимых на нем сооружений. Критерием прочности является сопротивляемость грунтов сдвигу. Сопротивляемость сдвигу — это одно из основных механических свойств грунтов, которое выражается различными зависимостями и количественными показателями. В настоящее время наиболее распространенной теоретической моделью, описывающей прочностные свойства фунтов, является теория Мора-Кулона. В соответствии с ней, прочность (сопротивляемость грунтов сдвигу) описывается двумя параметрами: сцеплением с и углом внутреннего трения ср. Эти показатели необходимы для проведения расчетов устойчивости склонов (основной физический показатель при этом - удельный вес грунта у).

Нами выполнены исследования изменчивости свойств грунтов в различных инженерно-геологических условиях и определены особенности распределения прочностных показателей при различных схемах испытаний. Далее, используя закон нормального распределения, представляется возможным определить величины разброса показателей оползневых грунтов (глинистых грунтов с нарушенной структурой) и задавать их при проведении расчетов устойчивости оползнеопасных склонов в условиях недостатка исходных данных. Проведение обратных расчетов с целью установления реальных с и ср, действующих на момент движения оползня, позволит сопоставить полученные значения этих показателей с принимаемыми в расчет согласно СНиП 2.02.01-83 и ГОСТ 20522-96. Статистическая обработка данных изысканий ГОСТ 20522-96 «Грунты. Методы статистической обработки результатов испытаний» распространяет свои требования на грунты, распределение прочностных показателей которых подчиняется закону нормального или логнормального распределения. Дифференциальная функция распределения нормального типа кривой имеет вид (х-а)2 JV2 где 7Г=3.1415...; е - основание натуральных логарифмов; а - математическое ожидание величины х, или генеральное среднее; а - среднеквадратичное отклонение, или стандарт, частных значений исследуемого показателя от генерального среднего. Из (2.1) следует, что вид нормальной кривой распределения полностью определяется параметрами а и т, которые называются основными параметрами распределения. Величина а характеризует положение кривой на оси абсцисс. Точка х=а является вершиной кривой, которая симметрична по отношению к вертикали, проходящей через эту точку (рисунок 2.3а). Параметр аописывает форму кривой распределения: с его увеличением кривая «растягивается» вдоль оси х. В реальных условиях точные значения параметров распределения исследуемого показателя в генеральной совокупности, т.е. все множество значений, неизвестно. Приблизительная оценка этих параметров проводится по результатам обработки выборочной совокупности, т.е. части этого множества значений. Эмпирической оценкой математического ожидания а является среднее арифметическое х выборочной совокупности, состоящей из N значений. Эмпирической оценкой стандарта генеральной совокупности а является стандарт ах выборочной совокупности.

Кривая распределения параметров выборки по отношению к вертикали, проходящей через точку х-а, может иметь некоторую «скошенность», т.е. асимметрию распределения А. При нормальном распределении А=0 (рисунок 2.3а). Если вершина распределения расположена слева от среднего арифметического, асимметрия положительная (рисунок 2.36), а если справа - отрицательная (рисунок 2.3в). Отклонение кривой распределения параметров выборочной совокупности от нормального закона описывается еще одной величиной — эксцессом Е - показателем «крутости» распределения. Для нормального распределения "=0 (рисунок 2.3а), островершинные распределения имеют

Анализ состояния склонов вероятностными методами

Как известно, прочностные параметры грунтов отличаются в различных точках массива даже в пределах однородного слоя [43, 101, 109 и другие], т.е. обладают изменчивостью. Установить наиболее вероятный диапазон значений, которые могут принимать эти параметры, позволяют данные лабораторных или полевых испытаний образцов грунтов. Показателями, применяемыми для количественной оценки изменчивости, являются коэффициент вариации и среднеквадратическое отклонение (стандарт). Согласно ГОСТ 20522-96, для механических характеристик грунтов одного ИГЭ допускаемый коэффициент вариации, полученный методом статистической обработки лабораторных данных, не должен превышать 0.30 (или 30%). Если коэффициент вариации больше этой величины, проводят дополнительное выделение ИГЭ. Стандарт используется при статистической проверке принадлежности частных (максимальных и минимальных) значений прочностных показателей данному ИГЭ. По оставшимся величинам вычисляют нормативное значение каждого из показателей, коэффициент надежности по грунту и расчетное значение, которое и используется дальше в детерминистическом анализе устойчивости склонов.

Таким образом, стандартный расчет устойчивости склонов фактически сводится к определению одного из возможных значений коэффициента устойчивости и не раскрывает масштаба реально сложившейся на склоне ситуации. При этом, вывод о неудовлетворительном состоянии склона может быть чрезвычайно преувеличен. В вероятностном анализе для каждого выделенного ИГЭ задаются средние значения прочностных параметров и диапазон их возможных изменений, определяемый из рядов данных лабораторных испытаний грунтов. Есть возможность учета и колебаний УГВ. Для определения вероятностных параметров, описывающих степень устойчивости склонов, чаще всего пользуются методом Монте-Карло (метод статистических испытаний) [109, 7], учитывающим стохастическую изменчивость входных параметров. Вероятностные расчеты, основанные на методе Монте-Карло, позволяют просчитывать варианты всевозможных сочетаний значений физико-механических свойств грунтов таких, как сцепление с, угол внутреннего трения р, удельный вес у. Это позволяет наиболее точно определить критическую поверхность скольжения [ПО]. Вычисляется также средняя из полученных различными сочетаниями с и (р величина коэффициента устойчивости и пределы его изменения.

Расчеты моделируются нормальным законом распределения случайных величин, т.е. распределение входных и выходных параметров описывается кривой нормального распределения Гаусса. Результаты расчета представляются в виде графиков плотности распределения вероятностей и соответствующих им интегральных функций распределения. Пример таких функций приведен на рисунках 3.2а и 3.26 для величин коэффициентов устойчивости оползневого склона, расположенного вдоль участка автодороги Майкоп - Туапсе (км 242+249 -км 243+800), полученных вероятностным анализом. Кривая распределения характеризует функциональную зависимость между изменением варьирующего признака (коэффициента устойчивости) и изменением частот, показывающих сколько раз встречается данное значение (или какой-либо интервал значений) в совокупности. По интегральной функции распределения можно видеть вероятность обрушения (смещения) склона или откоса. Вероятность обрушения — это вероятность получения коэффициента устойчивости меньше единицы. При этом производится интегрирование площади под кривой плотности нормального распределения для коэффициента устойчивости, меньшего единицы. Нормальное распределение, как отмечено в главе 2, определяется двумя параметрами: математическим ожиданием а и стандартом а. При любых значениях этих параметров площадь, ограниченная нормальной кривой и осью х, остается равной единице. Часть площади, соответствующая какому-либо интервалу оси х, показывает вероятность появления какого-либо результата расчета в этом интервале. Площадь под кривой нормального распределения между выборочным средним и любой точкой зависит только от числа среднеквадратических отклонений (от величины стандарта), отложенных в обе стороны от среднего. Это означает, что площадь вероятности значения х, находящегося в пределах от -la до +1сг, равна 68.26%; в пределах от -2а до +2а - 95.44%; в диапазоне между ±3а— 99.72%; между ±4а- 99.99%; в интервале от -5а до +5а- приближается к 100% (рисунок 3.3) [108].

Индекс надежности также является мерой устойчивости склона и представляет собой параметр, определяемый по формуле [108]: где ju — среднее значение коэффициента устойчивости, при этом {jLt-1) показывает, насколько оно отстоит от предельного, при котором наступает разрушение склона, если ju \, то J3 является отрицательной величиной. Вероятность обрушения Р (%) - это функция индекса надежности /3 при нормальном распределении значений коэффициента устойчивости, при этом величина /? несет в себе больше информации, чем коэффициент устойчивости [111]. На рисунке 3.4 показана взаимосвязь между Р и /? (авторы: Christian, Ladd and Baecher, 1994) [112]. Коэффициент вариации и стандарт среднего значения коэффициента устойчивости напрямую связаны с показателями оползневой опасности и риска: чем больше изменчивость свойств грунтов, тем более вероятность обрушения склона. Таким образом, использование вероятностных методов позволяет увидеть качественную, количественную и графическую картины возможной оползнеопасной ситуации на склоне.

Влияние грунтовых вод на устойчивость склонов и оползневую опасность

Повышение уровня грунтовых вод, источником питания которых являются атмосферные осадки, вызывает ухудшение условий равновесия оползнеопасных склонов [16]. Подземные воды и атмосферные осадки, изменяя влажность пород, приводят к изменению их прочности и, следовательно, степени устойчивости склонов. Например, по данным исследований оползнеопасных склонов на Черноморском побережье Кавказа [16], прочность глинистых грунтов в период осенне-зимнего наибольшего увлажнения снижается в 2-3 раза, что обусловливает резкое уменьшение степени их устойчивости на склоне. Вода, размягчая породу, приводит к увеличению ее пористости и снижению сцепления. Кроме того, вода, взвешивая грунтовый скелет, снижает за счет порового давления нормальные напряжения в плоскости сдвига и может привести к почти полному снятию внутреннего трения в грунте. Механизм этого явления ясен из уравнения сдвига [12]. С учетом наличия в грунте порового давления, сопротивление сдвигу выражается формулой Кулона-Терцаги: T=(o-u)tg(p + с, (3.3) где и — поровое давление; о- нормальное напряжение; q — угол внутреннего трения; с - сцепление; (сг-и) - эффективное давление, действующее нормально к поверхности скольжения. Как отмечает А. У. Скемптон [64], в устойчивом склоне только часть имеющегося в наличии общего сопротивления грунта сдвигу вдоль поверхности скольжения мобилизуется для того, чтобы уравновесить общую сдвигающую силу. Поэтому, можно написать: 1г=К"-«) + 1 , (3.4) Ку Ку где Ку - коэффициент устойчивости склона.

Также видно, что при достаточном возрастании порового давления и величина (а - и) может оказаться равной нулю, и тогда сопротивление грунта сдвигу будет определяться только сцеплением. Изменения порового давления и сцепления — это одни из наиболее существенных факторов, непосредственно влияющих на устойчивость склонов [101]. Влияние колебаний влажности грунтов у поверхности земли, уровня и расхода подземных вод подробно исследовалось Е. П. Емельяновой с целью количественной оценки амплитуды колебаний коэффициента устойчивости. Установлено, что суммарное воздействие этих факторов может вызвать сезонные колебания коэффициента устойчивости делювиального покрова на склоне в 15-17 раз. В то же время на склонах, сложенных горизонтально залегающими слоями горных пород, колебания коэффициента общей устойчивости составляют 2-4% [20]. В настоящей диссертационной работе на основе вероятностных расчетов исследовалось влияние колебания уровня грунтовых вод (УГВ) в оползневом массиве на вероятность обрушения оползнеопасных склонов (Р, %), а также на величину среднего по всей поверхности коэффициента устойчивости (Ку). Исследовалось состояние нескольких оползневых массивов, выделенных вдоль трассы газопровода «Россия — Турция», при УГВ: наивысшем (100% оползневых грунтов водонасыщены), несколько выше среднего (80%), среднем (50%) и при отсутствии УГВ (0%).

В границах рассматриваемых оползнеопасных участков, выделенных вдоль трассы газопровода «Россия - Турция», имеют распространение: - горизонт подземных вод, приуроченный к аллювиальным отложениям долин рек и временных водотоков (водоносный горизонт аллювиальных отложений); - горизонт грунтовых вод типа сезонной верховодки; - горизонт грунтовых вод, приуроченный к элювиально-делювиальным, делювиальным и делювиально-оползневым отложениям. Грунтовые воды вне пределов оползневых склонов и днищ долин рек, балок и щелей, обычно залегают на глубинах более 10 м. Водоносные горизонты в коренных породах залегают на глубинах более 100 м. Сезонный водоносный горизонт типа «верховодка» образуется почти повсеместно в периоды активного снеготаяния и интенсивного, затяжного выпадения атмосферных осадков на глубине от 0.1 м до 0.5 м. На склонах с уклоном 15 и более градусов возникновение «верховодки» маловероятно. Воды этого горизонта приурочены к делювиальным, элювиально-делювиальным и элювиальным отложениям. Мощность его составляет 0.5-1.5 м.

Водоносный горизонт элювиально-делювиальных и делювиально-оползневых отложений имеет локальное, спорадическое распространение на глубинах 1.1-4.9 м, преимущественно в зонах проявления оползневых процессов. Нами исследовалось влияние колебаний УГВ в делювиально-оползневых накоплениях мощностью до трех-четырех метров. Для представления полученных результатов выбраны два оползнеопасных участка: ЗОА и ЗОБ. Это - временно стабилизированные оползни, в пределах которых развиваются современные активные оползни II порядка. В результате сдвиговых испытаний образцов оползневых грунтов по подготовленной и смоченной поверхности получены среднеарифметические величины сцепления и угла внутреннего трения, а также пределы их возможных изменений. С учетом полученного диапазона изменений показателей сопротивления сдвигу назначены стандартные девиации SD для использования в программе Slope/W [108]. Известно, что в зависимости от количества испытаний, средние величины могут меняться. Так в работе [31], со ссылкой на Маслова Н. Н., приводятся графики изменения среднего значения показателей механических свойств грунтов в зависимости от количества опытов (см. рисунок 3.11): а) при нагрузке 1 кг/см ; б) при нагрузке 2 кг/см . В связи с этим, мы определяли влияние УГВ на величины коэффициента устойчивости и вероятности обрушения с учетом возможных изменений среднего значения сцепления при постоянной величине (р, а также среднего значения угла внутреннего трения при неизменном значении с. Величины с и р подбирались для того, чтобы определить закономерности. При этом, средние значения полученных расчетом коэффициентов устойчивости находились в пределе от 0.785 до 1.359.

Оценка оползневой опасности и риска смещений грунтов природных склонов в условиях недостатка инженерно-геологических данных

При проектировании противооползневых мероприятий часто приходится сталкиваться с недостатком исходной инженерно-геологической информации. В этой ситуации главным является решение вопроса подстановки данных в расчетные схемы для оценки фактического и прогнозного состояния склонов, а также вычисления оползневого давления. Основное внимание при этом направлено на степень ответственности защищаемого объекта. Большую роль играют и опыт проектирования, и анализ архивных материалов и литературы, а также обработка материалов исследований, проведенных в аналогичных инженерно-геологических условиях с возможностью использования выявленных количественных параметров. В настоящей работе мы считаем особенно важным рекомендовать полученные нами закономерности именно для использования в оценке устойчивости и оползневой опасности склонов в условиях недостатка данных. В этом случае первостепенную роль будет играть геометрия склона или откоса. Ниже представлена блок-схема методики расчета устойчивости склонов и откосов в условиях недостатка исходных данных:

Пример практического использования полученных нами закономерностей в условиях недостатка исходной инженерно-геологической информации представлен ниже. Применение разработанной методики определения расчетных характеристик оползневых грунтов В «Техническом отчете», выполненном НППФ «Краснодаравтодорсервис», была изложена инженерно-геологическая обстановка, сложившаяся к зиме 2003-2004 гг. на оползнеопасном участке автодороги г. Горячий Ключ - г. Хадыженск. В отчете отмечена недостаточность представленных материалов и необходимость проведения дополнительных исследований для выбора и обоснования типа, местоположения и размеров подпорных сооружений. В тектоническом отношении изучаемый район расположен в пределах Абино-Гунайского антиклинория, в южной части выявлена зона тектонических нарушений. К ней приурочен контакт майкопских глин и вышележащей толщи неогеновых отложений. Неогеновые породы представлены, в основном, сарматскими глинами.

Коренные породы перекрыты чехлом четвертичных отложений, представленных элювиально-делювиальными суглинками. Их мощность составляет от 1-2 м на водоразделах и до 10 м в днищах балок. Мощность четвертичных отложений на склонах долин от 2 м до 5-6 м на участках древних оползней. С поверхности развит современный почвенно-растительный покров. Участок трассы автодороги на ПК 5+00-6+00 проходит по толще майкопских глин. В геологическом строении тела оползня отмечены коричневато-серые глины с линзами супесчаного и дресвяного материала. Толщина таких прослоев до 1 см. Линзы супесчаного и дресвяного материала, имея достаточно высокий коэффициент фильтрации, способствуют дренированию и насыщению тела оползня водой. Глина является естественным водоупором, создавая благоприятные условия для насыщения и перехода в текучее состояние вышележащей толщи осадочного материала. По результатам сейсмического зондирования методом преломленных волн уровень грунтовых вод в геосейсмическом разрезе четко не прослеживается. Обводненность пород спорадическая, родники на данной местности не отмечены, однако на склонах наблюдаются участки повышенного увлажнения или высачивания фунтовых вод, приуроченные к стенкам срыва активных оползней.

Из экзогенных процессов на изучаемой территории развиты ползучесть и оползни. Криповые движения (ползучесть) представляют собой медленное смещение верхнего слоя грунта вниз по склону. Этот процесс охватывает всю площадь, за исключением вершинной поверхности водоразделов. Развитие ползучести глинистых грунтов происходит без нарушения почвенно-растительного покрова. Разновозрастные оползни развиты на всей территории. В условиях значительного техногенного изменения ландшафта, закономерности распространения оползней прослеживаются нечетко, тем не менее, очевидно, что преимущественно они приурочены к площади развития неогеновых пород, представленных сарматскими глинами. Необходимо отметить, что сарматские глины очень склонны к процессам набухания-усадки. Сейсмичность района 8 баллов. В «Техническом отчете» по инженерно-геологическим изысканиям представлены две таблицы с физико-механическими показателями грунтов. Однако, сведения, представленные в двух таблицах, плохо увязываются. Например, данные о пластичности глинистых грунтов - разные, при этом в первой таблице нет обозначения геологического индекса или ИГЭ, к которому эта информация относится. Не отмечена структура образцов (нарушенная или ненарушенная), не ясна глубина отбора проб. Количественные показатели механических характеристик были представлены следующим образом: 7=18.8 кН/м , с=22 кПа, 7=190 - глины Ni S2 (зона выветривания); у=19.9 кН/м , с=22 кПа, )=140 - глины Рз-Nj - майкопская серия (зона выветривания). Таким образом, в материалах изысканий оказался мало- или совсем неосвещенным ряд важных вопросов, относящихся к оползневым грунтам и их свойствам. В частности: - в пределах изученной толщи не произведено выделение инженерно-геологических элементов (ИГЭ) и подробное описание их состава, состояния и физико-механических свойств; - на геолого-литологических разрезах не показаны условия залегания ИГЭ и мощность оползневого тела; - не представлены паспорта сдвиговых испытаний образцов грунтов по подготовленной поверхности, а также полученные нормативные и расчетные значения; - не приведены данные о режиме подземных вод и условиях их питания, а также не выяснено, откуда у стенок срыва активных оползней появляется вода?; - не определена возможная поверхность смещения; - нет данных о возможном дальнейшем поведении произошедшего оползня, а сейсморазведочный профиль не доходит непосредственно до активного оползня: от ПК 5+64 (край сейсморазведочного профиля) до края оползня расстояние составляет 6 м. Расчет устойчивости оползнеопасного склона участка автодороги по представленным в отчете значениям показал, что на момент проведения изысканий коэффициент устойчивости Ку=2.840 (рисунок 4.13), с учетом сейсмики 8 баллов Ку=2.264. То есть устойчивость откоса автодороги более чем обеспечена. Но так как участок отнесен к категории оползнеопасного, сложен оползневыми глинами, то фактический коэффициент его устойчивости значительно ниже.

Похожие диссертации на Оползневая опасность и риск смещений грунтов на склонах