Дополнительные технические требования
4.2.1. Программа инженерно-геологических изысканий в районах развития склоновых процессов должна содержать дополнительно к требованиям СП 11-105-97 (часть I):
предварительные представления (или рабочую гипотезу) об инженерно-геологических условиях склона, его геологическом возрасте, генезисе и истории формирования, причинах возникновения опасных склоновых процессов, их типах, подтипах, масштабности и стадиях развития;
сведения об известных в исследуемом районе проявлениях склоновых процессов и связанных с ними деформациях сооружений, повреждениях инженерных коммуникаций, нарушениях (перерывах) в работе транспортных сетей;
сведения о ранее выполненных мероприятиях инженерной защиты склона и состоянии имеющихся защитных сооружений.
Программа изысканий подлежит уточнению в процессе работ, в том числе после рекогносцировочного обследования и в случае изменения рабочей гипотезы об условиях образования оползней и обвалов.
Состав и объемы изыскательских работ следует определять в программе изысканий с учетом стадии (фазы) развития и масштабности проявления склонового процесса (в соответствии с таблицами 4.2. и 4.3) с целью установления:
характера деформаций поверхности земли, инженерно-геологических типов склоновых процессов, развитых в районе, времени (возраста) и причин их возникновения, стадии (фазы) развития, характера деформаций в имеющихся на склоне зданиях и сооружениях, состояния сооружений инженерной защиты и эффективности их работы;
Таблица 4.2.
| Стадии (фазы) склонового процесса | Характерные признаки стадий (фаз) оползневого процесса | Задачи исследований | Методы исследований |
| Подготовительный период | Повышение напряжений при эрозионном (абразионном) или техногенном воздействии на склон. Увеличение влажности, выветривание. Уменьшение прочности грунта | Установление возможности проявления оползневого процесса, факторов его активизации | Сбор данных по объектам-аналогам. Измерение напряжений в массиве и перового давления. Определение свойств грунтов. Наблюдения за уровнем подземных вод (УПВ) и напорами. Расчетные методы |
| Начальный период проявления | Образование трещин растяжения. Оконтуривание трещинами тела оползня. Начало оседания поверхности с образованием западины, появление вала выпирания в основании склона | Определение масштабов начинающегося процесса, оперативный прогноз времени основного смещения | Измерение трещин. Стационарные геодезические наблюдения за реперами (поверхностными и глубинными), УПВ. Расчетные методы |
| Основное смещение оползня | Отчленение оползневых тел и основное их смещение (по величине). Регрессивное или прогрессивное развитие. Проявление различных форм и скоростей движения частей оползневых тел | Оперативный прогноз дальнейшего смещения | Определение изменений формы поверхности склона, векторов и скоростей смещения, мощности оползня по глубинным реперам, трещинная оползневая съемка. Расчетные методы |
| Временная стабилизация | Неизменность формы склона. Отсутствие появления свежих трещин растяжения. Появление растительности и ее нормальное развитие | Оценка возможности повторной активизации процесса и дальнейшего смещения | Стационарные наблюдения за реперами и УПВ, напорами, периодические обследования с выполнением отдельных видов работ в целях контроля стабилизации склона |
| Повторные смещения | Оползни последующих генераций. Характерные признаки, присущие предыдущим стадиям | Определение степени оползнеопасности и активности смещений в отдельных частях склона | Определение изменений формы поверхности склона и отдельных его частей, наблюдения за смещениями и образованием блоков по глубинным реперам, трещинная оползневая съемка |
| Длительная стабилизация | Зарастание склона древесной растительностью. Постепенное сглаживание типичного оползневого рельефа | Контроль состояния склона | Периодические обследования. |
Таблица 4.3
| Масштабность склоновых процессов | Объемы оползней и обвалов, м3 |
| Небольшая | Тысячи |
| Средняя | Десятки тысяч |
| Большая | Сотни тысяч |
| Очень большая | Миллионы |
| Чрезвычайно большая | Десятки миллионов и более |
приуроченности склоновых процессов к определенным геологическим образованиям, тектоническим структурам и геоморфологическим элементам;
влияния гидрогеологических, гидрологических и метеорологических условий на возникновение склоновых процессов;
влияния рельефа, крутизны и экспозиции склона на проявления оползней и обвалов;
роли хозяйственной деятельности в активизации склоновых процессов;
наличия других видов современных экзогенных геологических процессов (выветривание, эрозия, абразия и т.п.) и определения степени их влияния на устойчивость склонов и, в частности, на возникновение и развитие на них оползней, осыпей и обвалов разных типов.
При этом состав и методы исследований на потенциально оползневой и на оползневой территориях в фазе временной стабилизации следует принимать в большинстве случаев одинаковыми.
4.2.2. Сбор и обработка материалов изысканий и исследований прошлых лет об инженерно-геологических и гидрогеологических условиях исследуемой и прилегающей территории следует проводить в соответствии с п. 4.2.1.
Следует также производить сбор и анализ аэрокосмоматериалов и материалов топографических съемок разных лет (для характеристики изменений рельефа оползневой и обвальной зоны за предшествующий изысканиям период времени) и результатов стационарных наблюдений за склоновыми процессами.
В результате анализа и обработки собранных материалов и данных рекомендуется определять количественные показатели степени развития склоновых процессов на исследуемой территории (коэффициенты пораженности, активности развития и др.) и составлять карты распространения этих процессов, а так же разрабатывать рабочую гипотезу об условиях формирования оползне— и обвалоопасных склонов, причинах возникновения склоновых процессов и их типах.
4.2.3. Дешифрирование аэро- и космоматериалов, полученных в результате разновременных съемок, следует производить для установления:
наличия и распространения склоновых процессов, их границы; типов, видов, формы и масштабности проявления; приуроченности к определенным формам рельефа и геоморфологическим элементам;
приближенной оценки возраста склоновых деформаций (по геоморфологическим и геоботаническим признакам);
стадии (фазы) развития склоновых процессов;
факторов воздействия на склоновые процессы;
интенсивности и характера техногенной нагрузки;
наличия деформаций поверхности земли, отдельных зданий и сооружений;
развития склоновых эрозионных и абразионных процессов во времени и в пространстве на основе сопоставления снимков и карт разных лет съемки.
При дешифрировании аэрокосмоматериалов необходимо производить поиск типичных проявлений склоновых процессов (аналогов) в исследуемом районе, в том числе с учетом хозяйственного освоения территории и стадии (фазы) развития оползней.
Правильность произведенного выбора аналогов необходимо уточнять при последующих маршрутных наблюдениях.
4.2.4. Маршрутные наблюдения в процессе рекогносцировочного обследования и оползневой съемки следует проводить на территории всего исследуемого оползне— и обвалоопасного склона (склонов) и прилегающих зон. При необходимости эти наблюдения проводятся за пределами площадки (полосы трассы) проектируемого строительства (п. 4.1.3).
В задачу маршрутных наблюдений дополнительно к п. 5.5 СП 11-105-97 (часть I) входит:
описание и оценка состояния поверхности склона и его характерных особенностей на отдельных оползневых, осыпных и обвальных участках;
выявление визуальных проявлений оползневых, осыпных и обвальных процессов на поверхности склона;
выявление проявлений свежей эрозионной или абразионной подсечки склонов;
установление пространственных закономерностей оползневых деформаций на склоне (границ участков активных оползней, оползней второго порядка и др.);
установление характера хозяйственного использования территории, техногенных воздействий, преобразований рельефа, почв и растительности;
обследование имеющихся деформаций зданий и сооружений и оценка состояния и эффективности сооружений инженерной защиты;
поиски аналогов оползней и обвалов на прилегающей территории с выявлением их причин.
При обследовании оползней следует устанавливать размеры оползня, амплитуду оползневого смещения, виды оползневых трещин на поверхности склона, в соответствии с приложением Б (при описании оползней) и приложением В (при описании оползневых трещин).
При обследовании состояния скальных склонов (откосов) следует устанавливать следующие морфологические и морфометрические характеристики:
высота, крутизна, форма поверхности склона;
расчлененность массива пород на отдельные блоки, наличие следов прошлых вывалов в виде отдельных глыб и их скоплений;
характер и ориентация поверхностей отчленения обвалов;
наличие и типы осыпей, характер и угол наклона Поверхности осыпи, состав и размеры обломочного материала;
положение в плане подошвы скального склона (откоса);
степень выветрелости пород склона (откоса), характер трещиноватости пород, среднее количество трещин на один погонный метр, ширину и глубину их раскрытия, наличие, состав и состояние заполнителя трещин, направление и угол падения трещин;
интенсивность обвалообразования и осыпания, объемы оползневых осыпных и обвальных тел;
состояние поверхности обломков;
наличие древесной и кустарниковой растительности.
Схема описания обвалов и осыпей приведена в приложении Г.
При маршрутных наблюдениях следует выявлять все изменения в проявлении оползней, осыпей и обвалов, происшедшие за период со времени проведения предшествующих изысканий.
В процессе маршрутных наблюдений следует намечать места размещения горных выработок, пункты (створы) проведения других видов работ, в том числе геофизических исследований и стационарных наблюдений.
4.2.5. Проходку горных выработок следует осуществлять в соответствии с СП 11-105-97 (часть I).
Выбор вида, способов, конструкции и технологий проходки буровых скважин следует устанавливать, исходя из необходимости обеспечения максимального выхода керна, а также с учетом выполнения при необходимости, в тех же скважинах, полевых опытных работ и геофизических исследований.
При проходке скважин рекомендуется применять колонковый способ бурения в коренных скальных породах с промывкой водой, а в глинистых грунтах — «всухую» укороченными рейсами до 0,5 м или ударно-канатный способ бурения кольцевым забоем.
При описании керна особое внимание следует уделять характеристике слоистости и наклону прослоев и линз, выявлению зон дробления и смятия, ослабленных зон, поверхностей (зеркал) скольжения. При обнаружении зеркал скольжения рекомендуется устанавливать их частоту, ориентировку и угол наклона, наличие и ориентировку на них борозд, штриховки и т.п. Для выделения ослабленных зон рекомендуется использовать поверхностное пенетрационное опробование керна грунтов микропенетрометром или другими подобными устройствами.
Для более достоверного выявления указанных характеристик бурение скважин следует дополнять проходкой шурфов и (или) дудок, в особых случаях (при проектировании уникальных и сложных объектов и специальном обосновании в программе изысканий) — проходкой штолен. Шурфы следует также размещать на труднодоступных крутых участках склонов.
Размещение и количество горных выработок на исследуемой территории следует устанавливать в зависимости от сложности инженерно-геологических условий, типа и масштаба развития склоновых процессов, степени изученности этих условий, этапа (стадии) проектирования.
Для получения опорных разрезов первоочередные горные выработки рекомендуется размещать по створам, пересекающим исследуемую территорию в наиболее характерных местах (оползневые депрессии, осевые полосы крупных оползней, межоползневые гребни, наиболее крупные и типичные для района другие формы рельефа). В пределах створов выработки следует располагать с частотой, обеспечивающей построение инженерно-геологических разрезов с детальностью, соответствующей масштабу инженерно-геологической съемки (карты) и позволяющей выполнить расчеты устойчивости склонов.
На оползневом склоне основную часть горных выработок необходимо располагать по продольным створам, пересекающим склон от его бровки до подошвы, по линии максимального уклона поверхности склона, остальные выработки — по створам, пересекающим оползневое тело и на прилегающих участках склона, незатронутых оползнями, в том числе на межоползневых гребнях. При больших размерах оползней часть створов следует ориентировать поперек склона — в головной, средней и языковой частях оползня. При исследовании обвалов и оползней, возникающих на бортах (берегах) водоемов, створы должны быть продолжены на акваторию.
Часть горных выработок следует проходить на всю мощность оползневого тела с заглублением ниже ложа оползня в несмещенные породы не менее, чем на 3-5 м с целью изучения их состава и состояния.
Отдельные (опорные) горные выработки по оси оползня рекомендуется проходить ниже ложа оползня до глубины характерного маркирующего горизонта в коренных породах для проверки их несмещенности, выявления и изучения различных зон в профиле выветривания и т.п..
Ликвидационный тампонаж (глиной или цементным раствором) по окончании проходки скважин и завершении в них предусмотренных работ следует осуществлять с поинтервальной изоляцией вскрытых водоносных горизонтов и созданием приустьевого глинистого или цементного замка для предотвращения попадания вод поверхностного стока.
4.2.6. Геофизические исследования следует осуществлять с целью:
определения фактических и потенциально возможных зон оползневого смещения, которые могут быть приурочены, в частности, к грунтам мягко- и текучепластичной консистенции (комплексом методов электроразведки по схеме ВЭЗ и электропрофилирования, а также сейсморазведки);
выделения зон разной степени выветрелости, прибортовой трещиноватости и разуплотнения;
определения мощности оползневых масс грунтов, осыпей и обвальных отложений;
изучения влажности грунтов по глубине и во времени, особенно при изучении вязкопластических оползней (методами теплопроводности, диэлектрической проницаемости, электросопротивлений и нейтронного каротажа);
определения границ обводненных зон в грунтовом массиве, изменений свойств грунтов вблизи зоны смещения (методами каротажа, резистивиметрии, заряженного тела, микросейсмическими методами);
изучения динамики оползневых смещений (гравиразведка, наблюдения за пьезоэлектрическими датчиками, помещенными в теле оползня вблизи поверхности скольжения, метод аккустической эмиссии и режимные наблюдения методом двух составляющих);
определения изменений напряженного состояния склона (электро-и сейсморазведка);
выявления мест утечки воды из подземных коммуникаций (метод естественного поля и термометрии);
выявления на склоне старых заброшенных и действующих дренажей, сетей подземных коммуникаций и т.п. (георадиолокация).
Состав геофизических исследований, их объемы (сеть, количество точек), тип и размеры применяемых установок, периодичность наблюдений следует устанавливать в программе изысканий в соответствии с требуемой детальностью изучения инженерно-геологических условий территории (масштабом инженерно-геологической съемки, типом и масштабностью склоновых процессов) с учетом необходимости проведения наблюдений в максимально сжатые сроки (на участках с активным проявлением оползневого процесса), комплексирования наземных (площадных) и скважинных (в том числе пенетрационно-каротажных) геофизических методов.
4.2.7. Полевые исследования грунтов в районах развития склоновых процессов следует осуществлять с целью:
выявления условий залегания, мощности и распространения в плане и по глубине ослабленных зон в толще склоновых отложений (перемятых грунтов, суффозионного разуплотнения и т.п.), оценки динамической устойчивости песчаных грунтов, возможности их разжижения (статическое и динамическое зондирование);
оценки прочностных свойств слабых разновидностей грунтов, имеющих определяющее значение в оползневом процессе (вращательный и поступательный срезы в скважинах);
оценки прочностных свойств неоднородных, слоистых трещиноватых или крупнообломочных пород (срез целиков грунтов по заданным плоскостям, контактам, поверхностям напластования, трещинам в шурфах и котлованах).
На участках обвалоопасных склонов следует проводить опыты по сбрасыванию камней — для определения скорости их падения, величины «отскока» и др.
4.2.8. Гидрогеологические исследования в составе инженерно-геологических изысканий выполняются с целью:
оценки величин сезонных колебаний уровней подземных вод и гидродинамического давления по всем водоносным горизонтам, оказывающим воздействие на устойчивость рассматриваемого склона;
выявления и установления характера взаимосвязей между режимом подземных вод и оползневыми процессами;
установления источников питания подземных вод, в том числе техногенного происхождения (утечки производственно-хозяйственных вод, поливы и т.п.);
выявления водоносных горизонтов, играющих определяющую роль в оползневом процессе;
установления взаимосвязи между водоносными горизонтами и поверхностными водами;
определения положения уровней подземных вод в различное время года для расчетов гидростатического и гидродинамического давления воды и их колебаний.
При наличии или возможности развития вязкопластичных оползней необходимо дополнительно получать данные для оценки баланса подземных вод на оползневом склоне.
При наличии или возможности проявления оползней гидродинамического разрушения необходимо дополнительно получать данные для прогноза проявления суффозии за счет деятельности подземных вод в зоне выклинивания водоносных горизонтов на склоне.
Опытно-фильтрационные работы следует выполнять для определения гидрогеологических параметров и характеристик грунтов при необходимости проектирования дренажных сооружений для осушения тела оползня или склона в целом.
Лабораторные исследования проб подземных вод, отобранных для выявления источников обводнения оползней, следует осуществлять по стандартному комплексу с выполнением при необходимости дополнительных анализов.
4.2.9. Стационарные наблюдения за оползневыми и обвальными процессами (подвижками, напряжениями в массиве грунта) и оползне-, обвалообразующими факторами (подземными водами, влажностью грунтов, выветриванием, абразией, эрозией и др.) рекомендуется выполнять при необходимости повышения достоверности прогноза устойчивости склонов и обоснования противооползневых мероприятий, особенно при проектировании ответственных объектов строительства.
Состав, методы и сроки выполнения стационарных наблюдений в районах развития склоновых процессов следует обосновывать в программе инженерно-геологических изысканий с учетом типа, стадии (фазы), масштабности, интенсивности и периодичности проявления этих процессов и предусматривать их, на наиболее характерных участках склона, на которых намечается образование оползня.
Начало стационарных наблюдений рекомендуется приурочить к подготовительному периоду оползневого процесса, проводить их до окончания строительства, а при сложной оползневой обстановке и (или) активизации оползневого процесса — продолжать и в период эксплуатации объекта строительства с наблюдениями за эффективностью существующих противооползневых мероприятий (сооружений).
Продолжительность и частоту (периодичность) повторных (дежурных) наблюдений при изучении оползневых и обвальных процессов и обвалообразующих факторов рекомендуется устанавливать в зависимости от периодичности проявления (сезонной, многолетней), типа оползней и обвалов, скорости оползания грунтовых масс, скорости накопления осыпей и обваливающихся масс, состава намечаемых защитных мероприятий. При установлении периодичности наблюдений следует учитывать значительную неравномерность развития оползневого процесса во времени и в пространстве и наличие эпизодически возникающих природных явлений (наводнения, ливни, штормы, землетрясения и т.п.). При необходимости (повышенная активность и значительные по скорости оползневые смещения) наблюдения следует проводить круглосуточно (с применением автоматизированных средств наблюдений). При медленных оползневых смещениях с периодами временной стабилизации наблюдения следует проводить в характерные сезоны года (2-4 раза в год) или ежегодно.
Стационарные наблюдения на застроенных или частично застроенных оползневых территориях рекомендуется сопровождать ежегодным инженерно-геологическим обследованием всей изучаемой территории, а также обследованиями после экстремальных ситуаций (смерч, наводнения, крупные смещения оползней и т.п.), сочетая их с анализом материалов наблюдений служб эксплуатации за состоянием зданий, сооружений и коммуникаций.
Стационарные наблюдения следует выполнять также для оценки эффективности существующих защитных сооружений и противооползневых и противообвальных мероприятий (периодические замеры дебита дренажей, повторные обследования состояния защитных сооружений и др.).
Стационарные наблюдения за оползневыми подвижками (по поверхностным и глубинным реперам, в специальных горных выработках) рекомендуется осуществлять с целью:
установления стадии (фазы) развития оползня (определение начала активизации или затухания процесса и т.п.);
определения величины, направления и скорости смещения;
выявления закономерностей изменения подвижек во времени (периодичности, цикличности) и их связи с различными оползнеобразующими факторами;
определения положения поверхности (зоны) смещения оползня, изменения скоростей оползневых деформаций по глубине;
оценки эффективности существующих противооползневых мероприятий.
Для получения более точных количественных характеристик оползневых смещений необходимо использовать геодезические методы в соответствии с пп. 10.13-10.39 СП 11-104-97.
Для определения начала активизации оползневых деформаций помимо геодезических деформационных знаков (наблюдательных реперов) следует устанавливать на оползневом участке 1-3 специальных прибора (трещиномер, наклонометр, деформограф и др.) с высокоточной автоматической регистрацией величин оползневых деформаций. Для выявления положения плоскости смещения оползня, а также оползневых деформаций на различных глубинах рекомендуется использовать глубинные репера (инклинометрические, с электрическим фиксатором, с тензометрическими датчиками и др.).
Стационарные наблюдения за изменениями напряженного состояния и порового давления в грунтах рекомендуется выполнять с целью выявления предвестников активизации оползневых деформаций, границ оползнеопасных участков склона и др.
При стационарных наблюдениях за напряжениями в .массиве склона, сложенного глинистыми грунтами, для измерения величины оползневого давления (начала возможной активизации оползня) рекомендуется использовать различные методы измерения нормальных напряжений посредством преобразователей грунтового давления, устанавливаемых на различных глубинах. Для измерения порового давления в водонасыщенных глинистых грунтах рекомендуется использовать пьезометры и датчики с различными преобразователями — струнными, трансформаторными, индуктивными, тензорезисторными и др.
Следует осуществлять стационарные наблюдения за гидрометеорологическими факторами, влияющими на оползнеобразующие процессы:
за переработкой берегов (абразией, эрозией) на водоемах и водотоках, поверхностным стоком и др.;
за метеорологическими и климатическими факторами (в соответствии с СП 11-103-97), влияющими на устойчивость склона в целом и (или) активизацию отдельных оползней.
Стационарные наблюдения за режимом подземных вод как фактора оползнеобразования следует осуществлять как в самом теле оползня, так и в прилегающей устойчивой части склона.
При стационарных режимных наблюдениях за подземными водами количество участков режимных наблюдений следует устанавливать, исходя из размеров исследуемой территории, типа оползней, числа подлежащих наблюдению водоносных горизонтов. На каждом участке рекомендуется оборудовать, как правило, 1-3 створа из трех-четырех скважин.
При необходимости составления водного баланса склона рекомендуется на одном-двух типичных оползневых участках дополнительно предусматривать три створа, расположенных параллельно бровке срыва: на коренном склоне, на теле оползня и ниже оползня (для определения притока подземных вод к оползневому склону и оттока их за счет подземного стока). Для изучения баланса подземных вод рекомендуется использовать экспериментальные исследования и расчетные методы (конечных разностей и др.). Величину перетока подземных вод между телом оползня и подстилающими несмещенными породами следует устанавливать по наблюдениям в специально оборудованных парных пьезометрах (кустах).
Для расчета гидрогеологических параметров по данным режимных наблюдений рекомендуется использовать методы математического и физического моделирования.
Продолжительность режимных наблюдений за подземными водами следует принимать не менее одного гидрологического года со времени их организации в период изысканий; при определяющем влиянии оползневого процесса на строительство и эксплуатацию объекта рекомендуется осуществлять наблюдения также в период строительства и эксплуатации. В течение первого года наблюдения следует проводить ежемесячно, а в периоды активизации оползневых смещений не реже, чем раз в 3 дня, либо (при применении автоматизированных средств наблюдений) круглосуточно; в последующие годы периодичность наблюдений рекомендуется корректировать в соответствии с выявленными основными закономерностями режима подземных вод и динамики оползневых масс.
Стационарные наблюдения за режимом влажности грунтов оползневых склонов рекомендуется осуществлять для оценки влияния изменений влажности грунтов на устойчивость склонов и изучения водного баланса склона, с использованием при наблюдениях геофизических методов.
При стационарных наблюдениях за режимом влажности грунтов количество и выбор мест их проведения следует осуществлять с учетом морфологии и типа оползня, его строения, а также зон с предположительно различным режимом влажности, но не менее чем в трех пунктах для каждого типичного участка. При наблюдениях за изменениями влажности грунтов рекомендуется применять геофизические методы определения плотности-влажности, а также лабораторные методы определения по образцам грунтов, отбираемых через 15-20 см по разрезу из специально пробуренных для этих целей скважин. Особое внимание следует уделять изучению динамики влажности в зонах смещения в дни активизации оползневых процессов и непосредственно после них.
Стационарные наблюдения за процессами выветривания горных пород, слагающих оползне-, осыпе- и обвалоопасные склоны, следует осуществлять с целью установления характера, условий и интенсивности изменения свойств горных пород, их гранулометрического состава, объемов сноса и накопления продуктов выветривания на склонах.
При стационарных наблюдениях за процессами выветривания следует использовать специальные пункты, намеченные в процессе маршрутных наблюдений (рекогносцировочного обследования) — расчистки, неглубокие шурфы, закопушки или короткие штольни, обнажающие невыветрелую или слабо выветрелую породу. Пункты наблюдений следует размещать на различных элементах рельефа (несмещенный участок склона, оползневой уступ и др.), а в их пределах — на участках с различной экспозицией и крутизной склонов. Отбор образцов горных пород для лабораторного изучения их состава, состояния и свойств следует осуществлять из различных зон профиля выветривания (в том числе из монолитной зоны) с таким расчетом, чтобы были охарактеризованы различные морфологические элементы склона, отличающиеся друг от друга степенью выветривания горных пород.
Наблюдения за выветриванием грунтов рекомендуется, при необходимости, дополнять лабораторным моделированием путем многократного попеременного увлажнения и высушивания, замораживания и оттаивания образцов грунта, а также воздействием на него щелочных и кислотных сред.
Изменение показателей механических свойств грунтов вследствие изменений их состояния, минералогического и петрографического состава моделируется воздействием сернокислых и щелочных растворов, водонасыщением и фильтрацией промстоков прогнозируемого состава.
4.2.10. Лабораторные исследования грунтов для изучения оползневых процессов следует проводить, в основном, на образцах, отобранных из грунтов основного деформируемого горизонта.
Обязательному опробованию подлежат грунты в зоне плоскостей смещения, ослабленных, перемятых, разуплотненных и водонасыщенных слоев грунта, зон тектонических нарушений и др.
При выполнении лабораторных исследований методы подготовки грунтов к испытаниям должны учитывать предполагаемые воздействия различных факторов на исследуемый грунт: изменения его напряженного состояния и степени уплотнения при снятии нагрузки, оползневых или обвальных смещениях, выветривании и других воздействиях.
Помимо обычного комплекса лабораторных определений для глинистых грунтов рекомендуется определять состав поровых растворов, емкость обмена и состав обменных катионов, содержание органического вещества, а также минералогический состав глинистой фракции, гранулометрический состав (при максимальной дисперсности и микроагрегатный), реологические характеристики, тиксотропность.
Определения прочностных свойств грунтов рекомендуется проводить по трем следующим основным схемам:
испытание образца грунта природного сложения и влажности (методом трехосного сжатия или одноплоскостного среза);
сдвиг образца грунта по предварительно подготовленной (или образовавшейся) поверхности, т.е. сдвиг разрезанного образца по поверхности разреза или повторный сдвиг по поверхности ранее выполненного сдвига;
медленный сдвиг по предварительно подготовленной (или образовавшейся) и дополнительно увлажненной (смоченной) поверхности (в случае обводнения толщи по системе трещин).
При выборе метода определения сопротивления грунта срезу следует учитывать тип существующего или прогнозируемого оползня. Испытания рекомендуется проводить при различной влажности грунта и разных скоростях приложения нагрузки, моделирующих оползневой процесс.
При изучении оползней соскальзывания сопротивление срезу следует определять по схеме «сдвиг ускоренный по плоскости искусственно подготовленной или естественной» (сдвиг «плашка по плашке»), а в полевых условиях — методом среза целиков грунтов (в шурфах или котлованах) по той же схеме.
Нарушение (разрушение) структурных связей грунта при оползании моделируется его перемятием с сохранением природной влажности или дополнительным увлажнением (высушиванием).
При изучении оползней срезания следует исследовать анизотропию сдвиговой прочности пород (по напластованию и перпендикулярно к нему), а в полевых условиях — методами среза целиков грунтов (в шурфах и котлованах) с разными условиями залегания грунтов.
При изучении оползней выдавливания следует определять критические нагрузки, при которых происходит разрушение грунта, а также его реологические свойства (длительную прочность, вязкость). Для определения структурной прочности рекомендуется метод трехосного сжатия.
При изучении вязкопластичных оползней (течения) следует устанавливать значения сопротивления грунтов сдвигу и реологических показателей в зависимости от изменения их влажности, что обеспечивается срезом образцов грунтов в сдвиговых приборах после водонасыщения, при природной влажности, при предполагаемых изменениях влажности, при нагрузках, соответствующих давлению грунта в оползневом теле.
Определение реологических характеристик грунтов (порога ползучести, вязкости, длительной прочности) следует проводить методами параллельных испытаний серии образцов-близнецов при различных значениях постоянного сдвигающего напряжения (метод испытания на ползучесть с определением длительной прочности) или при различных скоростях приложения нагрузок (метод испытания на длительную прочность).
При размещении на оползневом склоне проектируемых зданий и сооружений с динамическими нагрузками и при изысканиях в сейсмических районах следует определять прочностные и деформационные характеристики грунтов не только в статических условиях, но и при заданных техническим заданием заказчика или прогнозируемых динамических воздействиях и принимать соответствующие амплитуды, ускорения и частоту колебаний.
Данные лабораторных определений следует сопоставлять и корректировать по результатам контрольных и обратных расчетов устойчивости склонов и выявленных оползневых масс.
4.2.11. Камеральная обработка материалов инженерно-геологических изысканий и составление технического отчета о выполненных изысканиях должны дополнительно включать оценку устойчивости склонов с учетом возможного развития склоновых процессов, размеров исследуемой территории, сложности и степени изученности ее инженерно-геологических условий и стадии проектирования, а также конструктивных особенностей и уровня ответственности проектируемых зданий и сооружений (при наличии технического задания заказчика с указанием всех техногенных нагрузок и воздействий от проектируемых сооружений).
При обработке материалов инженерно-геологических изысканий, выполненных на значительных по размерам территориях с применением мелко- и среднемасштабного инженерно-геологического картирования, рекомендуется использовать, в основном, региональные геологические (геолого-статистические) методы: историко-геологический (учет истории формирования склонов под воздействием различных обвало-, оползнеобразующих и других факторов); сравнительно-геологический (использование природных аналогов для оценки возможности развития склоновых процессов на исследуемом склоне); метод оползневого потенциала (определение значений вероятности проявления оползней в зависимости от величин вероятностей воздействия факторов оползнеобразования).
При инженерно-геологических изысканиях под конкретные объекты строительства на относительно ограниченных по размерам территориях, на которых выполнено крупномасштабное инженерно-геологическое картирование, наряду с вышеуказанными методами рекомендуется применять методы локальной количественной оценки устойчивости склонов с учетом прогнозируемых изменений оползнеобразующих факторов.
При инженерно-геологических изысканиях на участках размещения отдельных зданий и сооружений необходимо осуществлять локальную оценку и прогноз устойчивости склонов количественными методами, а для зданий и сооружений I уровня ответственности также методами математического и физического моделирования.
Для обеспечения надежности оценок и прогнозов устойчивости склонов рекомендуется осуществлять расчеты различными методами в целях повышения надежности полученных результатов.
По результатам инженерно-геологической съемки, расчетов устойчивости склонов, математического и физического моделирования необходимо проводить районирование (зонирование) территории по степени опасности склоновых процессов.
Расчеты устойчивости склонов (откосов) следует выполнять по программам, разработанным, как правило, на основе общепринятых методов расчета (методы Терцаги, прислоненного откоса, Маслова-Берера, Шахунянца, Чугаева; при расчетах устойчивости склонов в слабых породах — методы Можевитинова, Бишопа, Тейлора, Моргенштерна и Прайса; при расчетах устойчивости склонов в скальных породах — методы дефицита удерживающих сил и Фисенко). При использовании других методов расчета устойчивости должна быть приведена методика расчетов, а их результаты сопоставлены с данными, получаемыми с применением общепринятых расчетных методов.
В качестве исходных параметров следует использовать расчетные значения характеристик грунтов, получаемые в соответствии с .ГОСТ 20522-96 (пп. 6.6-6.12).
Следует выполнять обратные и контрольные расчеты устойчивости смещенных тел и близких к предельным по устойчивости крутонаклонных натурных уступов или техногенных откосов с целью оценки достоверности лабораторных данных о прочностных свойствах грунтов. При обратных расчетах коэффициент устойчивости склона (уступа, откоса) принимается 
=1,0 (для ситуации на начало основного смещения оползня или отрыва обвальной массы, а также для момента завершения подвижки оползня), а параметры прочности грунтов определяются расчетом по уравнениям предельного равновесия.
При контрольных расчетах в качестве исходных показателей прочностных свойств грунтов следует использовать расчетные значения угла внутреннего трения и сцепления, полученные по результатам лабораторных и (или) полевых испытаний. В случаях, когда величина коэффициента устойчивости согласно контрольному расчету оказывается вне интервала =0,95-1,0 для смещенных тел и вне интервала <1,0 для крутонаклонных уступов (откосов), следует откорректировать либо показатели свойств грунтов, либо схемы расчета устойчивости.
Расчеты устойчивости склонов необходимо выполнять с учетом механизма и выявленной (или прогнозируемой) стадии (фазы) развития оползня.
Для определения возможности возникновения или развития инсеквентных оползней сдвига серией расчетов следует находить положение наиболее опасной потенциальной поверхности скольжения в грунтовом массиве рассматриваемого склона. При оценки опасности возникновения консеквентных оползней сдвига следует учитывать, что наиболее опасные поверхности скольжения, как правило, совпадают с имеющимися в грунтовом массиве поверхностями (зонами) ослабления.
Возможность подвижек вязкопластических оползней следует определять расчетами с использованием в качестве исходных расчетных показателей прочностных свойств грунтов значения, полученные при влажности, соответствующей пределу текучести грунтов.
При оценке опасности возникновения оползней гидродинамического разрушения наряду с расчетом соотношения сдвигающих и удерживающих сил в обводненном грунтовом массиве следует определять возможность гидродинамического разжижения грунтов по прогнозируемым величинам фильтрационных градиентов в массиве склона и в теле оползня.
Для суффозионных оползней следует оценивать расчетом устойчивость покровного глинистого чехла в месте разгрузки водоносного горизонта на поверхности склона с последующим расчетом длины зоны формирования прогнозируемого суффозионного оползня.
Для определения возможности внезапного разжижения расчеты устойчивости склонов следует выполнять с учетом снижения прочности грунтов при прогнозируемом воздействии динамических (в том числе сейсмических) нагрузок.
Организация, выполняющая изыскания, должна производить расчет устойчивости склонов без учета проектируемого строительства и результаты расчета приводить в техническом отчете. Допускается выполнение расчета устойчивости склонов с учетом техногенного воздействия при наличии технического задания заказчика с указанием всех техногенных нагрузок и воздействий от проектируемых строительных объектов.
4.2.12. По результатам изысканий следует дополнительно прогнозировать косвенные негативные последствия обвальных и оползневых смещений — затопление территорий при возникновении обвально-оползневых запруд, образование ударной волны при быстром смещении обвально-оползневых масс в водоемы, загрязнение подземных и поверхностных вод, иногда — атмосферы (при разрушении оползнями или обвалами экологически опасных объектов).
4.2.13. При инженерно-геологических изысканиях в районах развития склоновых процессов следует соблюдать требования по охране окружающей природной среды, предусматривать и осуществлять мероприятия, не допускающие нарушения сложившихся геолого-гидрогеологических условий при проведении отдельных видов изыскательских работ, с целью предотвращения возможности активизации этих процессов.
Дата: 2018-12-28, просмотров: 497.
