МИНИСТЕРСТВО ТРАНСПОРТНОГО СТРОИТЕЛЬСТВА ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ВСЕСОЮЗНЫЙ ДОРОЖНЫЙ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ СОЮЗДОРНИИ
МЕТОДИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ИНЖЕНЕРНО-ГЕОЛОГИЧЕСКОЙ ОЦЕНКЕ ТЕРРИТОРИИ МОЛДАВСКОЙ ССР ПРИ ПРОЕКТИРОВАНИИ И СТРОИТЕЛЬСТВЕ ЗЕМЛЯНОГО ПОЛОТНА АВТОМОБИЛЬНЫХ ДОРОГ
МОСКВА 1983
Определяют общие и наиболее характерные условия проектирования и строительства автомобильных дорог в различных инженерно-геологических районах республики. Содержат основные принципы инженерно-геологической оценки для целей дорожного строительства.
Рассмотрены принципы проложения трассы дороги в сложных условиях МССР, выбора участков индивидуального проектирования, состав и объем инженерных изысканий, составление расчетных схем для оценки устойчивости склонов и откосов. Приведена схема инженерно-геологического районирования территории республики; даны геоморфологические карты, а также карты распространения на территории МССР оползней и оврагов.
В приложениях дана подробная характеристика инженерно-геологических районов и подрайонов, а также основные формы нарушения склонов и откосов.
Рис. 5, табл. 2.
Предисловие
«Методические рекомендации по инженерно-геологической оценке территории Молдавской ССР при проектировании и строительстве земляного полотна автомобильных дорог» содержат основные принципы инженерно-геологической оценки территории Молдавской ССР для целей дорожного строительства, в том числе для инженерно-геологического районирования. Приведена схема инженерно-геологического районирования территории и краткая характеристика выделенных районов и подрайонов.
Рассмотрены основные принципы инженерно-геологической оценки при проектировании земляного полотна для строительства в сложных условиях.
Настоящие «Методические рекомендации» предназначены для использования дорожными проектными и строительными организациями, работающими на территории Молдавской ССР. Применение указанных «Методических рекомендаций» позволит повысить качество и надежность проектирования и строительства земляного полотна автомобильных дорог в оползневых районах, значительно снизить трудозатраты при проведении инженерных изысканий (10 - 20 %), повысить эффективность назначения противооползневых конструкций.
Работа выполнена в Союздорнии и Академии наук Молдавской ССР с участием Молдгипроавтодора, Комратской гидрогеологической партии согласно договору с Минавтодором МССР.
«Методические рекомендации» разработали: от Союздорнии - канд. геол.-минер. наук Н.С. Бирюков, инж. Ю.М. Львович при участии инженеров Л.И. Семендяева, Б.В. Полонского, от АН МССР - канд. геогр. наук А.Т. Леваднюк, от Гипродорнии - инж. Ю.С. Карих.
В полевых работах принимали участие сотрудники Молдгипроавтодора (группа обеспечения устойчивости земляного полотна инженерно-геологического отдела). Предложения и замечания по данной работе просьба направлять по адресу: 143900, Московская обл., Балашиха-6, ш. Энтузиастов, 79, Союздорнии.
1. Общие положения и основные понятия
1.1. Настоящие «Методические рекомендации» устанавливают принципы и состав инженерно-геологической оценки при инженерно-геологических изысканиях, проектировании и строительстве земляного полотна автомобильных дорог. При этом в «Методических рекомендациях» приводятся наряду с общими принципами и методами инженерно-геологической оценки территории как геологической среды, которой предстоит взаимодействовать с линейным комплексом взаимоувязанных между собой земляных сооружений, специальные и частные принципы, касающиеся оценки устойчивости отдельных инженерно-геологических элементов конкретного района территории Молдавской ССР или конструктивных элементов земляного полотна при его индивидуальном проектировании.
1.2. Оценка геологических условий территории, необходимая при проектировании, проводится на основе анализа основных природных факторов, определяющих эти условия: характера горных пород слагающих территорию (типов грунтовых толщ), характера рельефа и проявляющихся в рельефе современных экзогенных физико-геологических процессов и гидрогеологических особенностей территории (см. прил. 1).
1.3. Под грунтовой толщей понимают толщу горных пород (независимо от их возраста и генезиса), слагающих верхнюю (до глубины 15 - 20 м) часть разреза различных геоморфологических элементов, которые могут находиться в зоне возможной инженерно-строительной деятельности. Грунтовые толщи могут быть сложены: породами с относительно однородными геотехническими свойствами, в частности такими, как характер связей между слагающими породу частицами, литологические особенности (состав, структура и текстура), консистенция и т.п.; переслаивающимися породами, резко различающимися между собой. В первом случае - это простые типы грунтовых толщ, сложенные породами без жестких связей (глинистыми, песчаными и т.п.) или породами с жесткими связями (известняками, песчаниками и т.д.), называемые соответственно глинистыми, песчаными, известняковыми грунтовыми толщами и т.д.; во втором случае - это сложные типы грунтовых толщ, в сложении которых участвуют различные по дисперсности породы - без жестких связей и с жесткими связями, называемые преимущественно глинистые, преимущественно песчаные, преимущественно гравийные (щебенистые), а также преимущественно глинистые или преимущественно песчаные и другие типы грунтовых толщ с известняками или другими породами (с жесткими связями) в основании. В связи с этим выделение типов грунтовых толщ основано на процентном соотношении петрографических типов пород в верхней части геологического разреза. К преимущественно глинистым типам толщ относятся толщи, в которых суммарная мощность глинистых пород не менее 50 %. К преимущественно песчаным и соответственно другим типам грунтовых толщ относятся толщи, в которых песков или других петрографических типов пород более 50 %.
1.4. Оценку рельефа, а также проявления в нем экзогенных физико-геологических процессов осуществляют на основе анализа следующих геоморфологических показателей:
- глубины вертикального древнеэрозионного расчленения поверхности территории (м);
- густоты горизонтального древнеэрозионного расчленения поверхности территории (отношение общей протяженности тальвегов, долин, балок, ложбин к площади выделов), выражаемой в км/км2;
- частоты развития оползней и оврагов, определяемой величиной отношения общего количества их к площади выдела, т.е. количества их на 1 км2.
Первые два показателя (глубина и густота расчленения поверхности) характеризуют стабильность геоморфологических условий строительства, а последний (частота развития оползней и оврагов) - динамическое состояние территории и предопределяет необходимость предусматривать в проекте комплекс защитных мероприятий при строительстве автомобильных дорог.
1.5. Предварительная оценка территории в предполагаемых пределах полосы проложения трассы автомобильной дороги на местности должна основываться на данных инженерно-геологической и геоморфологической информации, отображаемой на специальных картах. На основе полученной информации устанавливают возможные варианты размещения трассы дороги на местности, а также объем и структуру инженерных изысканий для получения исходных количественных данных, необходимых при индивидуальном проектировании, для расчета устойчивости откосов земляного полотна автомобильных дорог, естественных склонов, прогноза изменения геологической среды в процессе строительства и эксплуатации автомобильной дороги.
На основе прогноза устанавливают:
вероятность возникновения и характер развития физико-геологических процессов при взаимодействии наиболее сложных участков земляного полотна автомобильной дороги с геологической средой;
развитие выявленных физико-геологических процессов и их динамику;
изменение напряженного состояния склона (откоса), а также его температурного и водного режимов.
1.6. Ширину полосы проложения трассы дороги для предварительной инженерно-геологической оценки территории следует устанавливать с учетом возможного размещения ее отдельных участков в системе взаимосвязанных элементов рельефа. При прохождении трассы только по склону ширина полосы будет равна длине этого склона; по водоразделу - ширине водораздела и длине примыкающих к нему справа и слева склонов, способных при развитии физико-геологических процессов повлиять на устойчивость водораздела; по днищам долин и балок, а также гыртопов - ширине водосборного бассейна, являющегося единой морфосистемой, развитие которой во многом предопределяет условия строительства и последующей эксплуатации автомобильной дороги.
1.7. Объем инженерно-геологических изысканий устанавливается в необходимых размерах для анализа и решения следующих задач:
составления и изучения геологических разрезов склонов, будущих участков земляного полотна в глубоких выемках, карьеров и резервов;
определения физико-механических свойств грунтов, слагающих грунтовые толщи, их водного и температурного режимов;
составления расчетной схемы для оценки устойчивости откосов глубоких выемок, естественных склонов, в том числе в качестве оснований будущих насыпей;
определения механизма оползня, причин и факторов его образования и активизации;
установления расчетных и обобщенных показателей физико-механических свойств грунтов, слагающих грунтовые толщи, применительно к выделенным инженерно-геологическим элементам в районе проложения трассы дороги.
1.8. Под расчетным элементом следует понимать инженерно-геологический элемент (или их группу), выделяемый по характеру воздействия на них проектируемого линейного земляного сооружения и по условиям работы в качестве оснований высоких насыпей; среды, где необходимо осуществить врезку для глубоких выемок; оползневых массивов при различном расположении на них или в сфере их взаимодействия с дорогой конструкций земляного полотна.
1.9. Соотношение в пространстве расчетных элементов (в пределах полосы проложения варианта трассы автомобильной дороги) определяет общую структуру пространственной расчетной схемы, предназначенной для оценки устойчивости откосных частей земляных сооружений, естественных склонов, в том числе оползневых, а также при их взаимной комбинации между собой. Общая расчетная схема должна позволить в комплексе количественно оценить физико-геологические процессы на склонах данного района или подрайона, установить общую закономерность вероятного развития деформаций на откосах земляного полотна, а также обосновать выбор удерживающих и защитных мероприятий, в том числе и для защиты геологической среды от воздействия проектируемых сооружений.
1.10. На основе общей расчетной схемы с учетом интерпретации данных инженерно-геологической информации конкретного инженерно-геологического района или подрайона территории (прил. 1) устанавливают необходимый объем подробных инженерно-геологических изысканий для объектов индивидуального проектирования с учетом предполагаемого комплекса противооползневых мероприятий и границ размещения их на местности.
2. Основные особенности инженерно-геологических условий территории Молдавской ССР
2.1. При оценке инженерно-геологических условий территории целесообразно в первую очередь проанализировать геоморфологические особенности полосы проложения трассы автомобильной дороги с учетом прилегающих к ней характерных участков местности.
2.2. Оценивать особенности геоморфологического строения полосы проложения трассы дороги необходимо с учетом общих черт современного рельефа территории (рис. 1 и 2) и проявления в рельефе современных физико-геологических процессов (рис. 3 и 4).
2.3. При оценке геологического строения следует учитывать в основном отложения неоген-четвертичного возраста (см. таблицу), залегающие в самой верхней части верхнего геоструктурного яруса, которая попадает в зону активного воздействия инженерных сооружений, в частности земляного полотна автомобильных дорог.
2.4. Гидрогеологические особенности территории МССР следует оценивать в пределах осадочной толщи, сложенной в миоцен-плиоценовое и четвертичное время перемежающимися слоями пород с различной водопроницаемостью.
2.5. При оценке климатических условий территории, на которой проектируется трасса автомобильной дороги, необходимо учитывать следующие расчетные данные, характерные для Молдавии: среднегодовая температура июля 19,5 °С на севере и 22° на юге (максимум 41°); января - соответственно минус 5 и минус 3 °С (абсолютный минимум минус 36°). Зима с частыми оттепелями; число дней со снежным покровом 60 - 70 на севере, 40 - 54 на юге. Годовое количество осадков убывает от 560 мм на севере до 370 мм на юге и юго-западе; на возвышенностях выпадает 560 - 500 мм, на равнинах - 450 - 400 мм и меньше. Основная часть дождей носит ливневый характер повышенной интенсивности и сопровождается грозами. Вегетационный период до 200 сут.
Коэффициент увлажнения, представляющий отношение количества атмосферных осадков к количеству испарившихся, составляет 0,65 - 0,48, закономерно убывая в южном направлении.
Рис. 1. Карта глубины расчленения рельефа Молдавской ССР (м):
- менее 50; - 50 - 100; - 100 - 200; - 200 - 300; - более 300. (Масштаб 1:1500000. Составили: А.Т. Леваднюк, Н.Н. Волонтир, А.С. Гросу)
Рис. 2. Карта густоты древнеэрозионного расчленения рельефа Молдавской ССР (км на 1 км2):
- менее 1; - 1 - 2; - 2 - 3; - 3 - 4; - более 4. (Масштаб 1:1500000. Составили: А.Т. Леваднюк, Н.Н. Волонтир, А.С. Гросу)
Рис. 3. Карта распространения на территории Молдавской ССР оползней (количество оползней на 1 км2):
- не зафиксированы; - менее 0,01; - 0,01 - 0,1; - 0,1 - 0,3; - 0,3 - 0,5; - более 0,5. (Масштаб 1:1500000. Составили: А.Т. Леваднюк, Н.Н. Волонтир, А.С. Гросу)
Рис. 4. Карта распространения на территории Молдавской ССР оврагов (количество оврагов на 1 км2):
- не зафиксированы; - 0,01 – 0,5; - 0,8 - 2,0; - 2 - 4; - 4 - 6; - более 6. (Масштаб 1:1500000. Составили: А.Т. Леваднюк, Н.Н. Волонтир, А.С. Гросу)
