Институт геоэкологии им. Е.М. Сергеева РАН
Оценка оползневой опасности при реконструкции объектов оздоровительного комплекса «Дагомыс».
Казеев А.И., Постоев Г.П., Лапочкин Б.К. // Сергеевские чтения. Выпуск 12. Матер. годич. сессии Научного совета РАН по проблемам геоэкологии, инженерной геологии и гидрогеологии. –М.: РУДН, 2010. –С. 171-176. Читать…
!!! При КОПИРОВАНИИ материалов статей — НЕОБХОДИМО ИСПОЛЬЗОВАТЬ библиографические ССЫЛКИ на Статьи !!!
В существующих нормативных документах, регламентирующих проведение инженерно-геологических изысканий для строительства в районах развития опасных геологических, в том числе оползневых, процессов [2] достаточно полно изложены задачи проведения работ и требования к ним, необходимые правила производства исследований. Однако на практике при проведении работ на оползнеопасной территории, в силу сложности оползневой обстановки, ограниченного финансирования инженерных изысканий и отсутствия необходимых подготовки и знаний в области изучения оползней, исследования проводятся не в полном объеме. Для решения поставленных задач по выявлению закономерностей развития оползневых деформаций, типизации оползней, оценке степени их опасности и обоснованию необходимых защитных мероприятий, в упомянутом своде правил [2] рекомендовано привлечение специализированных научно-исследовательских организаций для решения вышеперечисленных специфических задач.
В век интернета отыскание таких организаций не может вызывать трудности. Полезность такой кооперации можно оценить по опыту работы ИГЭ РАН для определения оползневой опасности на территории оздоровительного комплекса «Дагомыс» при проведении инженерно-изыскательских работ для реконструкции его объектов.
Исследуемая территория ОК «Дагомыс» занимает площадь более 25 га и находится в пределах приустьевой левобережной части долины р. Дагомыс. ОК «Дагомыс» включает гостиничный комплекс на 2600 мест, гостиницу автотуристов, киноконцертный зал, плавательные бассейны, спортивные площадки, другие культурно-развлекательные и хозяйственные постройки.
Инженерно-геологические изыскания, выполненные здесь в 70-х годах 20-го века и в 2009г. показали, что на склонах залегают преимущественно элювиально-делювиальные и оползневые отложения, верхняя часть которых сложена бурыми суглинками, сильно ожелезненными, с включениями обломков песчаника различных размеров и полуразрушенных обломков мергелей и аргиллитов до 10-25%. Ниже залегают синие глины от туго- до мягкопластичных с редкими включениями обломков аргиллитов и песчаников до 20-35%. Еще ниже залегают глины серые, плотные, полутвердые и твердые с включением дресвы, щебня и глыб мергеля и песчаника до 25-45% и смещенные блоки (пачки) коренных пород.
Подстилающая оползневые образования кора выветривания представлена породами сочинской свиты верхнего олигоцена, которые относятся к флишевой формации (частое переслаивание аргиллитов и песчаников).
Гидрогеологические условия территории исследований обусловлены развитием в его пределах трех водоносных горизонтов:
— «верховодки», развитой в зоне аэрации до глубины 1,0-1,5 м;
— подземных вод, спорадически развитых в пределах интервалов разреза, обогащенных обломочным материалом, в делювиально-оползневых и оползневых образованиях. Глубина залегания 4,2-16,5 м, установившийся уровень 1,2-16,5 м;
— трещинных вод зоны элювия, приуроченных к элювиально-оползневым грунтам и трещиноватой зоне коренных пород. Воды обладают местным напором. Глубина залегания 3-20,2 м, установившийся уровень 0,5-25,2 м.
Сейсмичность района составляет 8 баллов.
В отчетных материалах инженерных изысканий сделан вывод, что современных оползней на участке исследований не наблюдается. Однако результаты обследования показали, что на территории имеют место многочисленные проявления активности оползневого процесса в виде: трещин на поверхности склона и сооружениях, особенно бетонных конструкциях и покрытиях дорожек; мелкобугристого и ступенчатого рельефа склонов, образования мочажин, оползневых очагов и цирков (рис. 1).
Рис. 1. Оползневые деформации на спуске от гостиницы «Дагомыс» к морю.
Анализ оползневой обстановки на участке, опыта предыдущих исследований оползней в регионе и материалов инженерно-геологических изысканий позволил выделить основные факторы, обуславливающие развитие оползневого процесса на участке:
— геологическое строение толщи, верхняя часть которой практически на всей территории ОК представлена оползневыми и делювиально-оползневыми отложениями, смещенными в прошлом (блоки и пачки коренных в разной степени деформированных пород) и находящимися в относительно активном состоянии в современный период (смещение покровных глинистых грунтов на склоне различной крутизны в периоды аномального обводнения при выпадении атмосферных осадков, в местах утечек из водопроводящих коммуникаций);
— наличие (и формирование в процессе деформирования) в грунтовом массиве унаследованных плоскостей сдвига, оползневых трещин, зон ослабленных грунтов и смещения, поверхностей напластования, ориентированных в сторону падения склона;
— высокая сейсмичность района, определяющая возможность активизации оползневого процесса по унаследованным плоскостям сдвига, особенно на участках, состояние которых близко к предельному;
— наличие густой сети водопроводящих коммуникаций, обуславливающих возможность утечек в покровные массы, в том числе в местах развития оползневых деформаций;
— подрезка склонов различной крутизны при планировочных работах, строительстве сооружений и коммуникаций;
— значительные колебания влажности (и прочности) глинистых грунтов покровных масс в связи c высокой интенсивностью атмосферных осадков.
На основе анализа геологических материалов, результатов обследования территории, учета благоприятных факторов для развития оползней, а также динамики последних составлена карта типизации и развития оползневых деформаций (рис. 2).
В частности, на карте показаны участки с проявлением характерных деформаций:
— деформации покровных масс – оползни сдвига-разжижения мощностью 2-4 м на склонах крутизной 14-45° (преимущественно 20-35°). Возникновение деформаций обусловлено увлажнением покровных масс (атмосферные осадки, утечки из коммуникаций);
— аналогичные деформации покровных масс на более пологих склонах при техногенном увлажнении;
— локальные оползневые очаги с относительно крутой стенкой срыва, боковыми границами и смещенным оползневым телом, проявляются на склонах в местах разгрузки грунтовых вод, а также при подрезке склона при строительстве дорог. Мощность смещений 6-8 и до 10 м;
— оседание участков территории, являющееся следствием проявления склоновых деформаций покровных масс, описанных выше.
Рис. 2. Фрагмент карты оползневых деформаций территории ОК «Дагомыс».
Активность оползневого процесса в настоящее время связана с развитием деформаций верхнего покрова (глубины 1,5-4 м) на склонах крутизной 10-40°. В местах аномального увлажнения — с меньшей крутизной (см. рис. 2).
Кроме того, оползневые деформации возникают на участках расположения коммуникаций (происходит оседание грунта под коммуникациями и локальные подвижки примыкающих массивов).
Расчеты устойчивости склонов по программе AKNARK с развитием деформаций в приповерхностных слоях грунтовой толщи выполнялись по схеме бесконечного откоса (когда длина расчетного откоса намного превышает мощность смещаемых масс). В результате было установлено, что покровные отложения при наличии зон ослабления или снижения прочностных характеристик могут находиться в неустойчивом состоянии на существующих склонах, что нашло свое подтверждение при полевом обследовании территории и объектов.
Расчеты устойчивости склонов с возможным глубоким смещением грунтовых массивов производились для участка у киноконцертного зала (с относительно высоким, крутым и с активным развитием оползневых деформаций склоном).
Дополнительно к расчетам по программе AKNARK выполнена оценка состояния оползнеопасного склона по методике, изложенной в работе [1].
Для оценки условий формирования предельного состояния в исследуемом грунтовом массиве использовалось выражение:
(1)
где Za –глубина от верхней площадки (бровки откоса) до потенциально деформируемого горизонта массива, м; σstr,а – структурная прочность грунта на рассматриваемом горизонте массива, кПа; γ – удельный вес грунтов, залегающих над рассматриваемым горизонтом, кН/м3; Δhcr – критическая высота откоса над поверхностью склоновых отложений, пригружаемых рассматриваемый горизонт со стороны склона, м.
Коэффициент устойчивости К в соответствии с (1) определялся :
(2)
где Δhf – фактическое значение высоты откоса, м.
Результаты расчетов показали, что воздействие на склон комплекса негативных факторов (повышение уровня грунтовых вод, сейсмическое воздействие и возможное увеличение нагрузки на прибровочную часть склона при проведении строительных работ) может привести к активизации оползневого процесса.
В соответствии с механизмом проявления на территории ОК «Дагомыс» оползневых деформаций и оценки их опасности были выделены участки первоочередного укрепления склонов и рекомендованы методы укрепления, наиболее полно удовлетворяющие требованиям сохранения ландшафта, выполнения работ на склонах различной крутизны и по обеспечению требуемого эффекта укрепления как повышением прочности грунта, так и путем прикрепления оползневых масс к устойчивому ложу трубами-анкерами. Также предложена схема размещения инклинометрических скважин для контроля поверхностных и глубинных оползневых деформаций.
Таким образом, инженерно-геологические изыскания на склоновых территориях, особенно в регионах с развитием оползней различных типов, должны содержать работы по оценке оползневой опасности, включающие: типизацию текущих или возможных оползневых деформаций, оценку состояния склона, в том числе с возможным проявлением глубоких подвижек и обоснованием необходимых мероприятий, предотвращающих возникновение разрушительных оползневых деформаций и обеспечивающих нормальное функционирование проектируемых объектов.
Работа выполнена по поддержке РФФИ, гранд № 09-05-00201-а.
Литература
1. Постоев Г.П. Моделирование оползнеопасного состояния грунтовых массивов склонов.// сергеевские чтения. Моделирование при решении геоэкологических задач. М.: ГЕОС. 2009. Вып. 11. с. 319-324.
2. СП 11-105-97. Инженерно-геологические изыскания для строительства. Часть II. Правила производства работ в районах развития опасных геологических и инженерно-геологических процессов. М. Госстрой России. 2000.
Наши услуги
Фотогалерея
Наши Партнёры
