ОДМ 218.2.006-2010
ОТРАСЛЕВОЙ ДОРОЖНЫЙ МЕТОДИЧЕСКИЙ ДОКУМЕНТ
РЕКОМЕНДАЦИИ ПО РАСЧЕТУ УСТОЙЧИВОСТИ ОПОЛЗНЕОПАСНЫХ СКЛОНОВ (ОТКОСОВ) И ОПРЕДЕЛЕНИЮ ОПОЛЗНЕВЫХ ДАВЛЕНИЙ НА ИНЖЕНЕРНЫЕ СООРУЖЕНИЯ АВТОМОБИЛЬНЫХ ДОРОГ
Предисловие
1. РАЗРАБОТАН обществом с ограниченной ответственностью "ГеоПроект" (ООО "ГеоПроект"). Руководитель работ - Маций С.И., доктор техн. наук, профессор. Документ разработан кандидатами техн. наук Безугловой Е.В., Деревенцом Ф.Н. и Ещенко О.Ю.
2. ВНЕСЕН Управлением строительства и проектирования автомобильных дорог Федерального дорожного агентства (РОСАВТОДОР).
3. ИЗДАН на основании распоряжения от 30.03.2011 N 249-р.
4. ИМЕЕТ РЕКОМЕНДАТЕЛЬНЫЙ ХАРАКТЕР.
5. ВВОДИТСЯ ВПЕРВЫЕ.
Отраслевой дорожный методический документ "Рекомендации по расчету устойчивости оползнеопасных склонов (откосов) и определению оползневых давлений на инженерные сооружения автомобильных дорог" (далее - методический документ) является актом рекомендательного характера.
Настоящий методический документ распространяется на расчеты устойчивости оползневых и оползнеопасных склонов, а также расчеты оползневых давлений на инженерные сооружения автомобильных дорог с учетом многоярусного расположения конструкций, инженерно-геологических особенностей региона Северного Кавказа, а также высокой сейсмичности силой до 10 баллов.
В методическом документе приведены указания по выбору исходных данных, методике и оценке результатов расчетов устойчивости и оползневых давлений.
Методический документ предназначен для применения в области проектирования, обследования и экспертной оценки устойчивости оползневых и оползнеопасных откосов и склонов, а также оползневых давлений на существующие и проектируемые конструкции инженерной защиты автодорог.
В настоящем методическом документе применяются следующие термины с соответствующими определениями, обозначениями и сокращениями:
Склон - наклонный участок поверхности земли, сформированный в результате действия рельефообразующих процессов или инженерно-хозяйственной деятельности человека.
Откос - наклонная часть поверхности открытой горной выработки или искусственной насыпи (отвала). В зависимости от вида горнодобывающего оборудования откос может иметь плоский (экскаваторы-драглайны, многочерпаковые экскаваторы), вогнутый (прямая и обратная мехлопаты, цепные и роторные экскаваторы), ломаный (многочерпаковые экскаваторы) и сложный (роторные экскаваторы) профили.
Оползневой склон - склон, на котором происходят или происходили в недавнем прошлом оползневые деформации пород.
Оползнеопасный (потенциально оползневой) склон - склон, на котором оползневые деформации на момент обследования отсутствуют и отсутствовали в прошлом, но могут проявиться под воздействием естественных или техногенных факторов.
Однородный склон - склон, сложенный однородной грунтовой толщей или состоящий из одного инженерно-геологического элемента.
Неоднородный склон - склон, сложенный несколькими слоями различных по свойствам грунтов или состоящий из нескольких инженерно-геологических элементов.
Инженерно-геологический элемент - некоторый объем грунта одного и того же происхождения и вида при условии, что значения характеристик грунта изменяются в пределах элемента случайно (незакономерно), либо наблюдающаяся закономерность такова, что ею можно пренебречь.
Опасные инженерно-геологические процессы - геологические и инженерно-геологические процессы, представляющие опасность для объектов хозяйственной деятельности и жизни человека (оплывины, оползни, осыпи, обвалы, линейная и поверхностная эрозия склонов, сейсмические явления и т.д.).
Оползень - медленное смещение масс горных пород, слагающих откос (а нередко и его основание), происходящее в виде скользящего движения между смещающимися породами и неподвижным массивом. Наиболее крупный по размерам вид нарушения устойчивости откосов. Связан, главным образом, с наличием в толще горных пород слабых увлажненных слоев, контактов, даек, тектонических нарушений.
Голова оползня - верхняя по склону часть оползневого грунтового массива.
Язык оползня - нижняя по склону часть оползневого грунтового массива.
Поверхность скольжения - поверхность в массиве борта карьера (откоса уступа или отвала), являющаяся геометрическим местом течек максимальных относительных сдвигов горных пород и отделяющая смещающуюся часть от основной неподвижной части массива горных пород. В большинстве случаев поверхность скольжения связана с наличием в массиве поверхностей прочностной анизотропии горных пород (слабые контакты разнородных пород, трещины, тектонические зоны и нарушения, относительно малопрочные слои и прослойки). При оценке устойчивости откоса путем расчета выделяют расчетную поверхность, по которой производится сравнение сдвигающих и удерживающих сил.
Предоползневая стадия - стадия подготовки оползня, накапливание условий, достаточных для свершения оползневой подвижки образующих склон пород.
Оползневая стадия - стадия активного смещения пород склона (откоса) и постепенного затухания подвижек.
Временная стабилизация - стадия приостановки оползневых смещений в результате вновь приобретенной устойчивости оползневого склона.
Коэффициент устойчивости (запаса устойчивости) - отношение суммы всех сил, удерживающих откос в равновесии, к сумме всех сдвигающих сил, стремящихся вывести его из равновесия; действие этих сил во всех инженерных методах переносится на потенциальную (наиболее напряженную) поверхность скольжения. Для откосов эта величина принимается в пределах от 1,0 до 1,5; зависит от достоверности исходных данных при расчете, ответственности откоса и срока службы.
Нормативный коэффициент устойчивости (требуемый, допустимый) - минимальный допустимый коэффициент устойчивости склона (откоса) с учетом всех возможных погрешностей исходных данных и средств математической их обработки для оценки степени устойчивости склонов.
Оползневое давление - результирующая сила давления грунтов (распределенного по глубине оползневого или оползнеопасного массива) на удерживающее сооружение, определяемая как погонная нагрузка по ширине оползня (кН/пог.м).
Поровое давление - гидростатическое давление подземных вод в порах грунта в условиях его полного дренирования.
Метод "обратных" расчетов - способ уточнения или получения характеристик грунтов на основе предполагаемой величины степени устойчивости откоса или склона.
Противооползневые мероприятия - комплекс мер профилактического характера, направленных на предупреждение, локализацию и предотвращение опасных деформаций (не только оползневых) откосов отвалов, уступов и бортов карьеров.
Удерживающие сооружения (конструкции) глубокого заложения - свайные, свайно-анкерные и анкерные сооружения, предназначенные для компенсации недостатка удерживающих и/или избытка сдвигающих усилий в оползневом массиве с учетом всех существующих и прогнозируемых неблагоприятных условий и их сочетаний.
Подпорные стены - стены, предназначенные для удержания вертикальных или незначительно наклонных уступов на склоне.
Противооползневые подпорные стены - подпорные стены, предназначенные для восприятия откосного и незначительного оползневого давления. Применяются, как правило, в сочетании с другими видами удерживающих сооружений.
Подпорно-планировочные стены - подпорные стены, преимущественно предназначенные для защиты поверхности уступов на склоне от выветривания и осыпания и/или архитектурного оформления.
Противоэрозионные мероприятия - материалы, конструкции и работы, направленные на защиту грунтов склона от поверхностной (смыв и размыв грунта, образование промоин) и глубинной эрозии.
В настоящем методическом документе использованы ссылки на следующие документы:
1. ГОСТ Р 52748-2007. Дороги автомобильные общего пользования. Нормативные нагрузки, расчетные схемы, габариты приближения. - Введ. 2007-09-24 - М.: Стандартинформ, 2008. - 10 с.
2. СНиП II-7-81*. Строительство в сейсмических районах. - М.: Госстрой России, 2000.
3. СНиП 11-02-96. Инженерные изыскания для строительства. Основные положения. - М.: Минстрой России, 1996.
4. СНиП 22-02-2003. Инженерная защита территорий, зданий и сооружений от опасных геологических процессов. Основные положения. - М.: Росстрой, 2004.
5. СНиП 2.05.03-84* Мосты и трубы. - М.: Минстрой России, 1996.
6. СНиП 2.01.07-85* Нагрузки и воздействия. - М.: Минстрой России, 1996.
7. СП 11-105-97 Инженерно-геологические изыскания для строительства. - Часть II. Правила производства работ в районах развития опасных геологических и инженерно-геологических процессов.
8. Инструкция по проектированию защиты от оползней населенных пунктов, зданий и сооружений* / Министерство ЖКХ РСФСР. - М.: 1976.
________________
* Документ в информационных продуктах не содержится. За информацией о документе Вы можете обратиться в Службу поддержки пользователей. - Примечание изготовителя базы данных.
9. Методические рекомендации по проектированию и строительству поддерживающих сооружений земляного полотна автомобильных дорог в оползневых районах на базе буронабивных свай и анкерных креплений / СоюзДорНИИ. - М.: 1988 - 72 с. - УДК 624.159.2.001.24:624.21 (083.171).
10. Рекомендации по выбору методов расчета коэффициента устойчивости склона и оползневого давления / Министерство монтажных и специальных строительных работ УССР. - М.: Центральное бюро научно-технической информации, 1986.
11. Рекомендации по количественной оценке устойчивости оползневых склонов / ПНИИИС Госстроя СССР. - М.: Стройиздат, 1984.
12. Krahn, J. Stability modeling with Slope/W. An engineering methodology. First Edition. Revision 1 / J.Krahn // Calgary, Alta: Geo-Slope International Ltd., 2004.
4.1.1. Анализ устойчивости оползневого склона с привлечением расчетных методов выполняется как составной элемент комплексной инженерно-геологической оценки и прогноза устойчивости оползневого склона в естественных условиях и с учетом намечаемого его использования.
4.1.2. При недостаточной инженерно-геологической обоснованности расчетных схем и без исчерпывающего предоставления о достоверности использованных в расчете величин расчетных параметров прочностных и деформационных свойств грунтов выполнять расчеты устойчивости оползневого склона не следует.
4.1.3. Оценка устойчивости склона (откоса), а также защищаемых объектов на склоне или в его среде должна включать:
- сбор исходных данных;
- выбор расчетных створов;
- составление расчетной схемы;
- определение (уточнение) расчетных параметров грунтов;
- выбор метода расчета в соответствии с зафиксированным (предполагаемым) механизмом оползня, природными и техногенными условиями;
- выполнение и анализ результатов расчетов устойчивости;
- определение и построение эпюр оползневого давления;
- рекомендации по мероприятиям инженерной защиты.
4.2.1. Объем, содержание и сроки инженерных изысканий зависят от стадии проектирования, сложности природных условий, категории дороги.
4.2.2. Инженерные изыскания выполняются с соблюдением требований СНиП 11-02-96 "Инженерные изыскания для строительства. Основные положения"; СП 11-105-97 "Инженерно-геологические изыскания для строительства. Часть II. Правила производства работ в районах развития опасных геологических и инженерно-геологических процессов".
4.2.3. Основные виды инженерных изысканий включают: инженерно-геодезические, инженерно-геологические, инженерно-гидрометеорологические.
4.2.4. Инженерно-геодезические изыскания должны содержать:
- топографические планы;
- продольные и поперечные профили проектируемых и существующих трасс автомобильных дорог; направление поперечников должно совпадать с направлением наибольшего падения уклона рельефа местности.
Рекомендуемые параметры инженерно-геодезических работ приведены в таблице 1.
Таблица 1 - Основные значения параметров по видам изыскательских работ
Вид изыскательских работ | Стадия проектирования | |||||||||
Обоснование инвестиций (ОИ) | Проектная документация (ПД) | Рабочая документация (РД) | ||||||||
Категория дороги | Категория дороги | Категория дороги | ||||||||
IA...IB, | III-IV | V | IA...IB, | III-IV | V | IA...IB, | III-IV | V | ||
1 | 2 | 3 | 4 | |||||||
Масштаб топографической съемки | 1:1000 | 1:500 | 1:200 | 1:500 | 1:500 | |||||
Количество створов вдоль направления смещения оползня | На наиболее характерных формах рельефа оползня и за его пределами | 1 по оси оползня | 3 - по оси оползня, вдоль правого и левого бортов; или с расстоянием между створами 30-50 м | 1 по оси оползня, 1 по борту оползня | ||||||
Поперечные створы (по ширине оползня): количество на оползне | - | - | 1-3 - в головной, средней и языковой частях оползня | - | ||||||
Количество выработок в створе | Не менее одного на каждом крупном (более 30 м) элементе оползневого рельефа (оползневых ступенях, понижениях и т.п.), включая устойчивые части - выше бровки срыва и ниже языка оползня | 1-2 на каждом крупном (более 30 м) элементе оползневого рельефа (оползневых ступенях, понижениях и т.п.), включая устойчивые части выше бровки срыва и ниже языка оползня | ||||||||
Глубина выработок для определения мощности оползня | Не менее чем на 5 м глубже мощности оползневых накоплений или оползнеопасных пород | Глубже не менее, чем на 3/4 мощности оползневых накоплений (оползнеопасных (выветрелых) пород) | ||||||||
Преимущественный вид исследования (в порядке предпочтения) | 1) архивные материалы; 2) геофизические исследования; 3) полевые исследования; 4) лабораторные испытания отдельных монолитов | 1) полевые исследования; 2) архивные материалы; 3) геофизические исследования; 4) лабораторные испытания грунтов | 1) полевые исследования; 2) лабораторные испытания грунтов; 3) архивные материалы; 4) геофизические исследования | |||||||
Величины нагрузок при испытаниях на срез | Бытовое давление ±0,5 кг/см* | Бытовое давление ±0,5 кг/см* | ||||||||
________________ * Текст документа соответствует оригиналу. - Примечание изготовителя базы данных. | ||||||||||
Метод исследований свойств в зависимости от преобладающего типа грунта (получение механических показателей) | Глинистые грунты на срез: неконсолидированный при водонасыщении образцов, по подготовленной и смоченной поверхности ("плашка по плашке"); при необходимости - метод шариковой пробы с получением параметров длительной прочности; с учетом изменений температурно-влажностного режима; трехосные (стабилометрические) испытания. Песчаные грунты статическое и динамическое зондирование. Крупнообломочные грунты с пылеватым и глинистым заполнителем и пылеватые и глинистые грунты с крупнообломочными включениями методика, разработанная в Дальневосточном научно-исследовательском институте по строительству (ДальНИИС). Скальные и полускальные грунты: геофизические методы, позволяющие выделить в толще зоны различной степени трещиноватости и выветрелости. Участки активных оползневых процессов обратные расчеты устойчивости. | |||||||||
Количество определений физико-механических свойств грунтов | Не менее 6 для каждого ИГЭ | 10-20 для каждого ИГЭ | Не менее 6 для каждого ИГЭ |