Страница 2: Методические рекомендации по инженерно-геологической оценке территории Молдавской ССР при проектировании и строительстве земляного полотна автомобильных дорог (48319)

Сводная стратиграфическая схема неоген-четвертичных отложений территории Молдавской ССР

Рис. 5. Схематическая карта инженерно-геологического районирования МССР для целей дорожного строительства:

 - верхний плиоцен;  - средний и верхний плиоцен;  - нижний и средний плиоцен;  - верхнесарматский подъярус. Меотический ярус (комплекс морских и континентальных отложений);  - верхнесарматский подъярус;  - среднесарматский подъярус (на юге морские отложения с прослойками континентальных образований)  - водохранилища, лиманы;  - реки;  - границы геологических комплексов инженерно-геологических групп пород;  - границы инженерно-геологических районов;  - границы между инженерно-геологическими подрайонами (составил Н.С. Бирюков)

2.6. Рекомендуется при оценке климатических условий особое внимание обращать на отклонение количества осадков от нормы (для МССР она составляет 200 - 300 мм и более), а также на глубину промерзания, которая колеблется от 10 - 30 см до 100 см.

2.7. Обобщенным видом инженерно-геологической оценки территории МССР является инженерно-геологическое районирование (рис. 5 и прил. 1).

3. Инженерно-геологическая оценка местности при проектировании автомобильных дорог

3.1. Инженерно-геологическая оценка состоит из двух основных этапов:

геоморфологической оценки территории проложения трассы автомобильной дороги;

проведения подробных инженерно-геологических изысканий на наиболее сложных участках рельефа с анализом полученной информации и расчетами устойчивости склонов и откосов.

Для выполнения инженерно-геологической оценки необходимо прежде всего уточнить границы местности, которые соответствуют направлению возможных вариантов трассы будущей автомобильной дороги. При этом определяют инженерно-геологический район и подрайон расположения выделенной площади и ее соотношение с географическим и административным тяготением данного инженерно-геологического района (см. рис. 5, прил. 1).

3.2. После привязки пространственного участка проложения трассы автомобильной дороги анализируют данные, соответствующие конкретному инженерно-геологическому району территории Молдавской ССР на основе обобщенных карт (см. рис. 1 - 4), а также топографических карт крупного масштаба и аэрофотоснимков.

3.3. На основе картографических данных устанавливают общее геологическое строение участка территории района или подрайона, тип грунтовой толщи и ее особенности, которые зависят от слагающих пород; характер физико-геологических процессов и их количественное выражение; морфометрические показатели, определяющие степень расчленения территории инженерно-геологического района (глубину вертикального расчленения и густоту древнеэрозионного расчленения).

3.4. На основе анализа геоморфометрической и инженерно-геологической информации составляют карту-схему качественных и количественных показателей, по которым определяют в совокупности степень сложности инженерно-геологических условий и оползневой обстановки территории полосы проложения трассы.

3.5. Карту-схему полосы проложения трассы следует рассматривать как первичную информацию, необходимую для ориентировочной инженерно-геологической оценки, позволяющей наметить размещение конструкций земляного полотна в пределах возможных вариантов трассы автомобильной дороги.

3.6. На основе данных карты-схемы на топографической карте масштаба 1:10000 обозначают детально проработанную площадь участка будущей трассы и ее направление, выделяя конкретные оползневые места, склоны, косогоры, овраги и другие участки, захваченные физико-геологическими процессами. На этой стадии целесообразно использовать данные аэрофотосъемки, определяя геологические условия по аэрофотоснимкам, а динамику процессов - на основе анализа снимков разных лет.

3.7. В пределах площади прохождения трассы необходимо выделить участки местности, имеющие определяющее значение для направления будущей дороги с точки зрения их потенциальной устойчивости. При этом необходимо иметь в виду, что в пределах выделенных площадей и направлений на территории МССР устойчивые горизонтальные поверхности чередуются с неустойчивыми наклонными. Частота их смены определяется интенсивностью древнеэрозионного расчленения рельефа, а потенциальная неустойчивость - степенью распространения на территории эрозионных и оползневых процессов. Значительное преобладание неустойчивых морфоэлементов над устойчивыми установлено в оползневых районах республики.

3.8. Инженерно-геологическую оценку площади участка трассы необходимо начинать с анализа геоморфологической информации выделенной территории. Для этого:

выявляют потенциально менее опасные места возможных пересечений трассой оползневых склонов (сохранившиеся, не нарушенные оползневыми процессами участки, стабилизировавшиеся древнеоползневые участки или же участки с современными, в частности антропогенными, оползнями, не значительными по глубине захвата);

определяют на водоразделах естественные седловины для проложения трассы и перехода ее с одной водосборной системы в другую (использование подобных седловин может исключить необходимость сооружения глубоких выемок);

выявляют места возможного интенсивного перемещения рыхлого материала селеподобными потоками. К таким местам относятся устья гыртопов, склоны и днища которых изрезаны оползнево-эрозионными формами, представляющими собой системы интенсивной денудации. Необходимость оценить подобные потенциально опасные участки имеет существенное значение для ориентировочного определения количества и размеров водопропускных и регуляционных сооружений при сравнении и технико-экономической оценке вариантов трассы проектируемой автомобильной дороги;

определяют общую протяженность склоновых участков, которые представляют опасность превращения их в оползневые при размещении на них насыпей или вследствие эрозионных и оползневых процессов;

оценивают возможность проведения строительных работ и последующей безопасной эксплуатации проектируемых земляных сооружений автомобильной дороги, не вызывающих активизации эрозионных и оползневых процессов.

3.9. При геоморфологической оценке целесообразно в максимальной степени использовать данные аэрофотосъемки, а также информацию, которую можно почерпнуть из крупномасштабных топографических карт.

3.10. На стадии геоморфологической оценки целесообразно установить соотношение между вариантами будущей автомобильной дороги и существующими грунтовыми дорогами, лесными полосами, просеками, сельскохозяйственными угодьями, а также участками, которые надо сохранить в неприкосновенности. Отображение подобной информации о выбранной площади трассирования дает возможность решить комплексную задачу, а именно: обеспечить устойчивость проектируемых земляных сооружений с учетом оптимального их размещения на различных морфоэлементах рельефа, с одной стороны, и максимально сохранить сельскохозяйственные угодья и геологическую среду - с другой.

При выполнении геоморфологической оценки необходимо проанализировать устойчивость земляного полотна и прилегающих к нему склонов эксплуатируемых автомобильных дорог. В результате анализа должны быть получены следующие данные: количество автомобильных дорог, построенных и эксплуатируемых в рассматриваемом инженерно-геологическом районе; количество деформаций и их характер в откосах насыпей и выемок в зависимости от рабочей отметки; количество нарушений естественных склонов при расположении на них земляного полотна; количество разрушенных участков дорог от проявления оползневых процессов в прилегающих к дороге оползневых склонах. На основе количественных данных и их статистической обработки определяют причины нарушений устойчивости откосов и склонов, активизации оползневых процессов, влияние принципа расположения земляного полотна в сложных морфоэлементах рельефа на устойчивость и стабильность геологической среды.

3.11. В результате геоморфологической оценки должны быть намечены основные направления трассы и принципы трассирования в данном инженерно-геологическом районе, выделены участки индивидуального проектирования, требующие подробных инженерно-геологических изысканий, сделаны предварительные выводы о соотношении между рельефом и геологическим строением, литологией; географическими условиями района - климатом и микроклиматом, особенностями стока, растительности и почвенного покрова; динамике современных рельефообразующих процессов.

3.12. Геоморфологической оценкой завершается первый этап общей инженерно-геологической оценки. Второй этап целесообразно начинать только после проложения намеченных на первом этапе вариантов трассы. На этом этапе проводят подробные инженерно-геологические изыскания и исследования на наиболее сложных участках рельефа, пересекаемых проектными вариантами трассы, а также в местах возможных карьеров и сосредоточенных резервов; оценивают устойчивость склонов и откосов высоких насыпей, глубоких выемок.

3.13. На втором этапе инженерно-геологической оценки необходимо для выделенных участков индивидуального проектирования определить границы взаимодействия будущей автомобильной дороги с геологической средой. Эти границы должны устанавливать площадь и глубину инженерно-геологических изысканий, а также структуру и методы выполнения работ.

Для установления границ сферы взаимодействия земляного полотна с геологической средой:

определяют точное местоположение проектируемого земляного сооружения, а также его тип (насыпь, выемка, насыпь на склоне, вблизи оползня);

разрабатывают или привязывают к элементам рельефа конструкцию земляного полотна, а также комплекс противооползневых мероприятий с учетом режима и технологии строительства и условий последующей эксплуатации участка дороги;

изучают основные черты геологического строения и гидрогеологические условия объекта;

определяют пространственное положение зон развития физико-геологических процессов, которые могут повлиять на устойчивость земляного полотна и всего участка дороги;

выявляют причины возникновения физико-геологических процессов и прогнозируют их развитие.

3.14. При расположении земляного полотна на оползневом склоне в сферу взаимодействия его с геологической средой необходимо включать весь оползневый склон на глубину развития оползневого процесса.

Если земляное полотно расположено вблизи оползневого склона, то границы взаимодействия следует устанавливать на основе прогноза, который выполняют расчетным путем по данным наблюдений. При этом среднюю скорость продвижения оползней вглубь склона можно определить на основе результатов стационарных наблюдений с последующей их статистической обработкой, либо сопоставлением топографических планов и аэрофотоснимков оползневого склона и прилегающей к нему площади, выполненных в разные годы. Чтобы оценить степень активизации оползневых процессов данного склона и прилегающей к нему территории, целесообразно определить коэффициент оползневой активности, представляющий собой отношение площади первоначального развития оползневого склона и прилегающего участка к последующей на различные годы: чем выше этот коэффициент, тем больше оползневая активность данного участка.

3.15. При расположении земляного полотна в глубоких выемках сферу его взаимодействия с геологической средой необходимо определять глубиной выемки, расчетной крутизной ее откосных частей, количеством выделенных по литологии слоев, их мощности, наличием водоносных горизонтов; протяженностью выемки по оси трассы; вероятностью расположения за пределами верхней бровки дренажных и водоотводных сооружений.