Методические рекомендации по проектированию и строительству поддерживающих сооружений земляного полотна автомобильных дорог в оползневых районах на базе буронабивных свай и анкерных креплений

2.2. Оценка устойчивости склонов и определение величины оползневого давления

2.2.1. Оценка устойчивости склона (откоса), а также земляного полотна на склоне или в его среде должна включать: выбор расчетных створов; составление расчетной схемы; определение расчетных параметров грунтов (оползневых или покровных, в зоне контакта их с несмещаемыми грунтами, несмещаемых грунтов); выбор метода расчета в соответствии с зафиксированным или предполагаемым механизмом оползня; выполнение расчетов по первой группе предельных состояний; реологический анализ в рамках расчетного (предполагаемого) или зафиксированного оползневого механизма; определение оползневого давления, построение эпюр давления для каждого расчетного сечения (рис.6, а, б), а также фронтальных эпюр (рис.6, в).

Рис.6. Построение фронтальной эпюры оползневого давления:
а - схема расчетных створов; б - эпюры давления , , соответственно в расчетных створах 1-1; 2-2; 3-3; в - фронтальная эпюра ( - фактическая;   - приведенная); 4-4 - проектное положение оси верхового ряда свай поддерживающего сооружения; - ширина оползня по поперечнику 4-4; ,  , - ширины зон действия соответственно расчетных створов 1-1; 2-2; 3-3; , , - оползневое давление в расчетных створах 1-1; 2-2; 3-3

2.2.2. Расчетные створы необходимо выбирать в пределах сферы взаимодействия оползневой или потенциально оползневой территории с трассой автомобильной дороги на основе анализа результатов инженерно-геологических изысканий, в том числе и стационарных наблюдений.

Направление основного расчетного створа на участках оползневых склонов должно совпадать с главным направлением установленного или прогнозируемого движения оползня по линии самых низких гипсометрических отметок ложа оползня. На крупных оползневых участках расчетные створы намечают по нескольким направлениям, учитывая возможность изменения условий их устойчивости и стадий развития к началу строительства автомобильной дороги.

На участках склонов, где оползни не зафиксированы, но их вероятность обусловлена строительством автомобильной дороги, расчетные створы назначают на основе геоморфологического анализа участка склона, пересекаемого трассой дороги.

Расчетные створы необходимо предусматривать во всех вариантах обхода оползня трассой автомобильной дороги.

2.2.3. На основе выбранных расчетных створов и анализа инженерно-геологических разрезов по их направлениям составляют расчетные схемы для каждого расчетного сечения склона.

Разрабатывать расчетные схемы необходимо таким образом, чтобы они наиболее реально отражали фактическое состояние устойчивости склона (откоса), а также изменения, которые возможны в период строительства дороги и сооружения свайных конструкций.

На основе сопоставления реальных причин и факторов, приводящих к образованию оползней, устанавливают степень точности и надежности принимаемых расчетных схем.

2.2.4. Для разработки расчетной схемы в каждом разрезе выделяют геологические элементы, которые являются определяющими в устойчивости участка склона (откоса выемки). При дальнейшем анализе необходимо использовать те инженерно-геологические разрезы, которые являются определяющими в устойчивости всего склона или откоса выемки, а также в наибольшей степени отвечают зафиксированному или прогнозируемому механизму оползня при самом неблагоприятном сочетании силовых факторов и показателей физико-механических свойств грунтов.

В инженерно-геологических разрезах необходимо установить зоны, в которых превалирующую роль могут играть реологические процессы.

Для оползней, механизм которых обусловлен вязкопластическим типом деформаций, в расчетной схеме следует отобразить все необходимые данные относительно скорости и деформаций смещения, в частности данные стационарных наблюдений. Зону вязких деформаций и положение поверхности смещения (в случае зафиксированных оползней) рекомендуется устанавливать, как правило, по результатам инклинометрических наблюдений. Деформации смещения изображают на расчетной схеме, а результаты анализа приводят в пояснительном тексте.

2.2.5. Графическую часть расчетной схемы вычерчивают на схематизированном инженерно-геологическом разрезе склона с указанием расположения на нем или в его среде земляного полотна автомобильной дороги. На расчетной схеме должны быть показаны:

прогнозируемые максимальные уровни подземных вод и их напоры;

фактические и наиболее вероятные поверхности смещения, по которым предполагается проведение расчетов;

положение поверхностей смещения в зонах отрыва и выпора оползневого грунта;

нагрузки, возникающие в результате строительства инженерных сооружений на склоне, и прежде всего от автомобильной дороги;

проектное решение по изменению рельефа склона;

проектное очертание откосов земляного полотна.

2.2.6. Пояснительный текст к расчетной схеме должен содержать обоснование по ее назначению; рекомендуемый метод (или методы) расчета устойчивости; расчетные значения показателей физико-механических свойств грунтов (покровных или оползневых, несмещаемых, в зоне их контакта между собой, земляного полотна насыпей и выемок) с учетом их изменения под воздействием различных факторов, и прежде всего влажности. В пояснительном тексте следует также изложить расчет устойчивости, результаты определения величины оползневого давления в каждом расчетном сечении, дать инженерно-геологический и реологический анализы.

2.2.7. Оценка устойчивости склонов (откосов) или геотехнических систем склон - земляное полотно осуществляется по предельным суммарным усилиям в рамках механизма оползня типа "скольжение" или "выдавливание". При этом предполагается, что поверхность смещения может быть плоской, круговой или комбинированной.

Возможны два варианта расчетных схем, которые соответствуют наличию:

I - зафиксированной поверхности или зоны смещения, когда уже есть оползни в склонах (откосах);

II - предполагаемой поверхности (поверхностей) или зоны смещения, ориентировочно установленной на основе анализа инженерно-геологического разреза и показателей физико-механических свойств грунтов на контакте покровных отложений и коренных пород, а также в пределах последних.

2.2.8. При оценке устойчивости склонов (откосов) или соответствующих геотехнических систем склон - земляное полотно при наличии зафиксированной поверхности смещения следует выделять два случая: