Институт геоэкологии им. Е.М. Сергеева РАН
Развитие оползневого процесса в районе нового мостового перехода через р. Волгу в г. Ульяновске.
Казеев А.И., Постоев Г.П. // Современные проблемы проектирования, строительства и эксплуатации железнодорожного пути: тр. пятой науч.-техн. конф., посвященной памяти Г.М. Шахунянца. -М.: МИИТ, 2008. Читать…
!!! При КОПИРОВАНИИ материалов статей — НЕОБХОДИМО ИСПОЛЬЗОВАТЬ библиографические ССЫЛКИ на Статьи !!!
Развитие оползневого процесса в районе нового мостового перехода через р. Волгу в г. Ульяновске
Г.П. Постоев, А.И. Казеев
Учреждение Российской академии наук Институт геоэкологии им. Е.М. Сергеева РАН,
E—mail: opolzen@geoenv.ru
Активному развитию оползневых деформаций на склоновой территории города Ульяновска благоприятствует соответствующая природная обстановка.
Большая часть города Ульяновска расположена на водоразделе между долинами рек Волги и Свияги. Ширина водораздела от 1,5 до 5 км. Водораздел рассекают три крупных оврага. Коренной массив водораздела сложен почти полностью глинами нижнемелового возраста (готеривский, барремский, аптский и альбский ярусы). В наиболее высокой части водораздела встречены мергели верхнего мела (нерасчлененные туронский и сантонский ярусы). Практически во всех отложениях данных стратиграфических подразделений встречены подземные воды. Наибольшее распространение имеют водоносные горизонты барремский, альбский, аптский и сантон-туронский. Воды межпластовые, большей частью напорные. В оползневых накоплениях Волжского крутого и Свияжского относительно пологого склонов также распространены подземные воды в основном в прослоях, гнездах и линзах песков в толщах суглинков и перемятых глин.
Поверхность грунтовых вод имеет уклон к Волге и Свияге. Все перечисленные водоносные горизонты залегают выше местного базиса эрозии — уровня Куйбышевского водохранилища, НПГ которого (53 м) находится ниже границу между породами барремского и готеривсгого ярусов. На территории города зарегистрировано свыше 300 оползней. По механизму формирования выделяются оползни трех типов: сжатия (выдавливания, оседания), сдвига (скольжения, сплывы) и разжижения (течения, потоки). Наибольшее распространение получили последние два типа. Причиной образования этих оползней, как известно, является обильное обводнение подземными водами и атмосферными осадками верхнего рыхлого чехла.
В зоне строительства мостового перехода через р. Волгу, которая находится у северной окраины города, получили распространение практически все вышеуказанные типы оползней. Это было установлено на этапе предпроектных исследований и инженерно-геологических изысканий [1] и уточнялось в результате периодических обследований участка в период строительства. По трассе мостового перехода на правобережном склоне в 1993г было установлено три глубинных репера для автоматизированного контроля за развитием оползневых деформаций и выявления глубины залегания поверхности скольжения оползневого массива (рис. 1).
Принцип измерения оползневых деформаций тросовым репером заключается в следующем. В буровой скважине, пройденной на оползневом склоне, устанавливают на забое анкер. Последний соединяют тросом, заключенным в гибкую защитную трубку с деформографом, расположенным в оголовке — металлическом защитном кожухе, закрепленном в верхней части скважины. Постоянное натяжение троса обеспечивается грузом — противовесом. Перемещение троса вследствие движения оползня фиксируется деформографом по счетчику с разрешающей способностью 1 мм или по диаграммной ленте — 0,05 мм. Для выявления местоположения поверхности скольжения оползня по глубине в скважине размещают также колонну датчиков, перекрывающих зону вероятного расположения поверхности скольжения. Перемещение оползня вызывает излом одной из секций колонны датчиков глубинного репера. Сигнал о разрыве соответствующего электропроводного контура датчика, т.е. местоположения границы между телом оползня и его ложем, снимается с помощью омметра (тестера) с разъема в оголовке репера.
Рис. 1. Схематический инженерно-геологический разрез по оси моста на участке склона между опорами 2 и 2а в районе расположения глубинных реперов для контроля оползневых деформаций. 1 – глина от серовато-зеленой до темно-серой, трещиноватая (dp III-IV); 2 – переслаивание черной глины с зеленовато-серым песком (маркирующие горизонты (K1h); 3 – глина черная, жирная (K1h); 4 – глубинный репер, установленный в 1993 г.; 5 – опора моста; 6 – поверхность скольжения активного оползня; 7 – секущие трещины в головной части активного оползня; 8 – поверхность склона; 9 — поверхность земли на участках установки глубинных реперов; 10 – тело активного оползня. I – зона развития оползней разжижения; II — зона формирования блоковых оползней; III — зона до предельных деформаций; Гр 4 – глубинный репер, установленный в 2005 г.
В 2005 г. был установлен репер ГР4 у опоры №2а. Глубины скважин 32…35 м. В 2005 г. перемещение по реперу ГР1 достикло величины более 2,5м, а по ГР2 – около 2м. При этом скорости смещений выросли по сравнению с прошлыми циклами наблюдений и составили 23…27 мм/мес (табл. 1).
Глубина развития деформаций была установлена в 2001 г. – поверхность скольжения на глубине 9…11 м.
Наблюдается повсеместное активное развитие оползневого процесса. Сохранились ранее выделенные зоны деформирования грунтовых массивов (см. рис. 1). Оползни разжижения (зона I) покрывают территорию откоса ниже опоры № 2а. Граница зоны II (блоковое развитие оползневого процесса) в районе оси мостового перехода проходит через вспомогательную опору № 8. Слева от оси граница пересекла дорогу и поднялась выше её (отмечается активизация по сравнению с 2003 г.). Последнее обстоятельство указывает на подготовку оползневой подвижки в массиве, примыкающем к опоре № 2 (зона III — допредельных деформаций). Об этом свидетельствует также возникшая активность ГРЗ. В 2005г зафиксированы подвижка и осадка по ГРЗ. По тензометрической трубке выявляется перегиб на глубине 7,5м. По скважинным датчикам поверхность скольжения может быть ниже 11м, т.к. выше этой глубины датчики целые. Наиболее вероятна глубина 13 — 15м.
Таблица 1. Величины смещений оползневых масс по данным глубинных реперов.
| Дата | Период, мес. | Информация по глубинным реперам | |||||||
| ГР1 | ГР2 | ГР3 | ГР4 | ||||||
| Сме- щение, мм | Ско- рость, мм/мес | Сме- щение, мм | Ско- рость, мм/мес | Сме- щение, мм | Ско- рость, мм/мес | Сме- щение, мм | Ско- рость, мм/мес | ||
| 23.09.93 | — | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | — | — |
| 27.11.93 | 2 | 3 | 1,5 | 6 | 3 | 0 | 0 | — | — |
| 05.10.95 | 23 | 251 | 10,9 | 143 | 6,2 | 44 | 1,9 | — | — |
| 25.04.01 | 67 | 888 | 13,3 | 616 | 9,2 | 112 | 1,7 | — | — |
| 28.08.03 | 28 | 726 | 25,9 | 670,5 | 23,9 | 3 | 0,3 | — | — |
| 16.09.05 | 24,5 | 655,7 | 26,8 | 548 | 22,4 | 29 | 1,2 | 0 | 0 |
| 06.12.05 | 2,7 | 10 | 3,7 | 4,5 | 1,7 | 26 | 9,6 | 7 | 2,6 |
| Итого: | 147,2 | 2533,7 | 17,2 | 1988 | 13,5 | 214 | 1,5 | 7 | 2,6 |
Общие подвижки опор относительно опоры №1 приведены в табл. 2. Из табл. 2 видно, что все представленные опоры находятся в зоне влияния оползневого процесса. И имеют подвижки. Величины которых увеличиваются во времени. Наибольшие подвижки имеют временные опоры № 8 и № 9, в том числе за последние 4 года (∆).
Сопоставляя табл. 1 и табл. 2 получим, что за период 2001-2005 гг. по глубинным реперам подвижка оползня составила 1200-1300 мм, в то время как геодезические пункты на опорах Вектором 8 и Вроп 9 сдвинулись соответственно на 51 мм и 23 мм. Это свидетельствует о том, что поверхность скольжения оползня находится значительно выше концов свай опор, т.е. заделки свай обеспечивают устойчивость опор. Свайное основание опор выдерживает оползневое давление, при этом оползневые массы обтекают опоры.
Таблица 2. Горизонтальные подвижки опор относительно опоры №1 с сентября 1998г. по 2005г. (по материалам ЗАО «Гипростроймост-Ульяновск»).
| № п/п | Опора | Подвижки, мм | Разность ∆, мм | |
| 2001 г. | 2005 г. | |||
|
1 2 3 |
Оп. 2 Вр.оп. 8 Вр.оп. 9 |
26 45 9 |
27 96 32 |
1 51 23 |
Таким образом, многолетние наблюдения за состоянием правобережного оползневого склона по трассе нового мостового перехода через р. Волгу показали, что несмотря на проведение противооползневых мероприятий (регулирование стока поверхностных вод, террасирование склона, дренажные и удерживающие сооружения) развитие оползневых деформаций на участке строительства мостовых опор продолжается с проявлением оползней, типичных по механизму для г. Ульяновска. Установлено, что подвижки крупных массивов нижнемеловых глин (оползневых блоков) могут происходить как медленные смещения по поверхности скольжения в виде ползучести с периодами ускорения и замедления, с возможным обтеканием возникающих препятствий без явного проявления оползневых трещин на поверхности склона.
Список литературы
1. Зиангиров Р.С., Рагозин А.Л., Снежкин Б.А., Боголюбов А.Н., Боголюбова Н.П. Комплексная инженерно-геологическая оценка оползневого склона в г. Ульяновске // геоэкология, №1, 94-108с, 1993.
2. Постоев Г.П. Классификация оползней по механизму нарушения равновесия массива пород. // Изучение режима экзогенных геологических процессов в районах интенсивного хозяйственного освоения, М., ВСЕГИНГЕО, 52-64с, 1988.
Наши услуги
Фотогалерея
Наши Партнёры
