РАЗРАБОТКА ИНЖЕНЕРНЫХ МЕРОПРИЯТИЙ ПО СТАБИЛИЗАЦИИ ОПОЛЗНЕВОГО СКЛОНА

Храмцов Б.А. ¹, Ростовцева А.А. ², Лубенская О.А. ³, Симонов И.В. ⁴

¹Доцент, кандидат технических наук; ²кандидат технических наук; ⁴аспирант, Белгородский государственный национальный исследовательский университет; ³Инженер, ОАО «ВИОГЕМ»

РАЗРАБОТКА ИНЖЕНЕРНЫХ МЕРОПРИЯТИЙ ПО СТАБИЛИЗАЦИИ ОПОЛЗНЕВОГО СКЛОНА

Аннотация

В статье рассмотрены мероприятия по предотвращению и стабилизации оползневых процессов, а также организация наблюдений за оползнеопасными склонами.

Ключевые слова: оползень, склон, физико-механические свойства пород, коэффициент запаса устойчивости пород.

Khramtsov B.A. ¹, Rostovtseva A.A. ², Lubenskay O.A. ³, Simonov I.V. ⁴

¹Associatec Professor, candidate of technical Sciences, ²candidate of technical Sciences, ⁴graduate student, Belgorod state national research University, Belgorod state national research University; ³Engineer, JSC «VIOGEM»

DEVELOPMENT OF ENGINEERING MEASURES FOR STABILIZATION OF THE LANDSLIDE SLOPE

Abstract

The article describes the measures for prevention and stabilization of landslide processes, as well as organization of observations for dangerous slopes.

Keywords: landslide slope, physico-mechanical properties of rocks factor of stability of rocks.

Весной 2008 г.  на склоне оврага, прилегающего к жилому 4-х этажному дому по ул. Дзержинского (г. Короча, Белгородская область), произошло развитие оползневых процессов. Причиной проявления геодинамических процессов явилось наличие уровня грунтовых вод на глубине 9,8 м от поверхности земли и нерегулируемого поверхностного стока воды в овраг, что привело к развитию оползней и, как следствие, к деформациям земной поверхности, фундамента и основных несущих конструкций 4-х этажного жилого кирпичного здания (рис. 1). Длина оползневого склона составила около 150 м, ширина – 30 м, мощность – 16 м.

Рис. 1 - План участка оползня

I-I, II-II - разрезы

В НИУ «БелГУ» разработан графо-аналитический метод, позволяющий при наличии параметров оползневого цирка высоты откоса (Н), угла наклона откоса до образования оползня (α) и ширины призмы обрушения (В) по программе «Otkos2»  методом последовательных приближений с использованием графиков зависимостей , построенных для коэффициента запаса устойчивости n=1, определять сцепление и угол внутреннего трения грунтов оползневого склона.

Использование графо-аналитического метода при наличии оползня (разрез I-I) позволило выполнить обратные расчеты и определить физико-механические свойства грунтов, слагающих оползневой склон оврага. Расчет физико-механических свойств осуществлялся при высоте откоса H=16 м, угле наклона откоса α=26°.

Рис. 2 - Схема для расчета физико-механических свойств грунтов

Схема для расчета физико-механических свойств грунтов по разрезу I-I представлена на рисунке 2. В результате расчетов были получены следующие физико-механические свойства грунтов: угол внутреннего трения φ=11°, сцепление с=1,67 т/м² при плотности грунта ρ=1,81 т/м³.

Физико-механические свойства грунтов, определенные с помощью графо-аналитического метода использовались для оценки устойчивости склона по разрезу II-II в отметках (+181,0) – (+203,0) м. с учетом нагрузки 4-х этажного жилого дома на грунтт т/м². Расчет коэффициента запаса устойчивости осуществлялся по 3-м поверхностям скольжения, представленным на рис. 3.

Рис. 3 - Схема для расчета коэффициента запаса устойчивости склона

Наиболее неустойчивой поверхностью скольжения является поверхность ПС-2 (разрез II-II), которая захватывает часть жилого дома. Коэффициент запаса устойчивости по данной поверхности скольжения в момент развития оползня составил 0,87.

Для стабилизации оползневого процесса были разработаны противооползневые мероприятия, которые заключались в пригрузке склона двумя призмами из скальных пород гор. +190,0 м, гор. +194,0 м и призмы гор. +196,0 м из пород, слагающих склон оврага, что позволило увеличить коэффициент запаса устойчивости склона по поверхности скольжения ПС2 от 0,87 до 1,28, что выше нормативного .

Для определения объемов скальной пригрузки оползневого склона была проведена тахеометрическая  съемка с использование электронного тахеометра Nikon, по результатам которой составлен топографический план в масштабе  М 1:500. Необходимый объем скальной пригрузки составил 14 тыс. м³.

Для наблюдения за деформациями земной поверхности в апреле 2008 г. вкрест простирания оврага на расстоянии 3 м от фундамента 4-х этажного жилого дома была заложена профильная линия, состоящая из 10 реперов, длиной 130 м. Опорный репер заложен за зоной возможных деформаций земной поверхности. В апреле и мае 2008 г. было проведено семь серий инструментальных наблюдений. Инструментальные наблюдения включали в себя измерения горизонтальных и вертикальных деформаций реперов профильной линии [1].

Результаты инструментальных наблюдений позволили сделать вывод о том, что на земной поверхности прирост деформаций произошел в конце апреля – начале мая 2008 г., когда активизировались оползневые процессы склона, который расположен напротив 4-х этажного жилого дома по ул. Дзержинского. В этот период на склоне образовалась вертикальная трещина отрыва, высота которой составила 1200-1500 мм, а раскрытие – 500 мм. После пригрузки оползневого склона скальными породами в мае 2008 г. деформации земной поверхности в районе жилого дома уменьшились. В период  8 мая по 28 мая оседания реперов профильной линии не превышали точности нивелирования 4 мм. Кроме пригрузки склона был выполнены мероприятия по зарегулирования водосток.

В настоящее время в районе 4-х этажного жилого дома по ул. Дзержинского оползневых процессов не наблюдается.