Если в геологическом разрезе будущей выемки имеются водоносные горизонты, обладающие напором, то нижнюю границу сферы взаимодействия устанавливают расчетом в зависимости от величины напора и глубины выемки.
3.16. Границы сферы взаимодействия высоких насыпей (более 12 м), а также насыпей, располагаемых на склонах, устанавливают с учетом проектной высоты насыпи, крутизны откосных частей, наличия ярусов, полок, водоотводных и дренажных сооружений на местности; инженерно-геологических особенностей естественного основаниях).
х) Под инженерно-геологическими особенностями естественного основания понимают: для горизонтальных участков - наличие сжимаемых слоев под расчетной нагрузкой от веса насыпи, их мощности и простирания, мощности активной зоны основания, соответствующей ширине насыпи понизу; для склоновых участков - тип склона (устойчивый, потенциально оползневый, древнеоползневый, наличие активного оползня на склоне или вблизи него и т.п.); мощность делювиальных или оползневых накоплений; глубину залегания коренных пород; крутизну и длину склона; характер растительности, экспозицию; гидрогеологические условия.
Кроме того, в сферу взаимодействия следует включать часть прилегающей территории, которая будет использована при земляных работах (подъездные пути, резервы, карьеры и т.п.).
3.17. Сфера и границы взаимодействия земляных сооружений с геологической средой определяют характер и объем инженерно-геологических изысканий применительно к каждому из выбранных вариантов трассы, технологическую схему изысканий в зависимости от количества объектов индивидуального проектирования, их сходства или различия на всем протяжении варианта трассы. Для достоверной инженерно-геологической оценки изыскания на объектах индивидуального проектирования необходимо осуществлять в весенний период, который для МССР в наибольшей степени соответствует расчетному (наиболее неблагоприятному для устойчивости склонов и откосов и активизации оползневых процессов).
3.18. На стадии инженерно-геологических изысканий должны быть определены типы и механизм оползней, захватывающие природные склоны в пределах территории проложения трассы, и установлены причины их образования. Кроме того, на основе анализа инженерно-геологических разрезов толщ будущих выемок, карьеров и резервов следует установить возможные формы разрушения откосов высоких насыпей, глубоких выемок, насыпей на склонах в соответствии с «Инструкцией по проектированию и строительству противооползневых и противообвальных защитных сооружений» СН 519-79 (М.: Стройиздат, 1981), т.е. вероятный механизм прогнозируемого оползневого процесса (см. прил. 2).
3.19. На основе инженерно-геологических, гидрогеологических и гидрологических данных и результатов исследований, стационарных наблюдений, имеющихся фондовых и других материалов определяют причины, механизм и масштабность оползневых процессов на склоне (откосе). При этом должны быть выявлены и оценены факторы как вызывающие эти процессы, так и противодействующие им, а также степень их влияния на склоновый процесс. Полученная инженерно-геологическая информация, ее анализ и результаты должны быть использованы в полном объеме для оценки устойчивости склонов и откосов земляного полотна.
3.20. Оценку устойчивости склонов (откосов) выполняют в такой последовательности:
выбирают расчетные створы;
составляют расчетную схему;
выбирают метод (или методы) расчета устойчивости;
назначают расчетные параметры грунтов;
выполняют расчеты;
анализируют полученные результаты расчета;
вычисляют величину оползневого давления и пассивного отпора;
устанавливают комплекс противооползневых мероприятий.
3.21. Положение расчетных створов зависит от:
условий устойчивости потенциально оползневых и оползневых склонов (откосов), механизма оползней и причин их образования;
существующего и проектируемого использования оползневой зоны для строительства автомобильной дороги и сопутствующих инженерных коммуникаций;
размещения на склоне (откосе) комплекса противооползневых мероприятий.
3.22. Расчетные створы по условиям устойчивости потенциально оползневых склонов следует назначать на участках, где уже назревает подвижка оползня или инженерно-геологическими изысканиями установлена вероятность появления оползневых деформаций.
Опасное состояние потенциально оползневого склона в первом приближении может быть установлено на основе анализа рельефа и геоморфологических особенностей его существования. Для проведения такого анализа необходимо обследовать склоновые участки проектировщиками, а при невозможности такого обследования надо изучить и проанализировать материалы инженерных изысканий. При этом следует обращать особое внимание на образование и динамику берегового уступа (на водоемах и водотоках); размывы тальвегов и оврагов, распространение на склонах оврагов, склоновую эрозию, выветриваемость пород на оголенных частях склонов (откосов), степень развития нарушений местной устойчивости (оплывин, сплывов).
Предрасположенными к оползневым смещениям следует считать участки со значительной крутизной склона (до 20° и более) при большой высоте и малом количестве террас, а также склоны с проявлением в их пределах овражной эрозии.
3.23. Для анализа устойчивости оползневых склонов необходимо определить тип оползня по его возрасту. На территории Молдавии следует выделять по возрастной классификации И.В. Попова и И.С. Рогозина оползни древние и современные. Современные подразделяют на давние (остановившиеся) и активные. Расчетные створы намечают на каждом давнем или активном оползне, который попадает в сферу взаимодействия с автомобильной дорогой.
При этом основной расчетный створ должен совпадать с главным направлением движения оползня по линии наиболее низких гипсометрических отметок ложа оползня.
На крупных оползнях расчетные положения следует намечать по нескольким створам, так как условия устойчивости могут оказаться изменчивыми в различных частях оползней.
При выборе расчетных створов необходимо учитывать вероятность нарушения общей и местной устойчивости. Особенности механизма каждого оползня в склонах (откосах) должны быть отражены в дальнейшем в соответствующих расчетных схемах и методах расчета.
3.24. При разработке общей схемы комплекса противооползневых мероприятий можно ограничиваться расчетами устойчивости только типичных оползней на опорных створах. В проекте (рабочем проекте) необходимо рассчитывать каждый отдельный оползень независимо от стадийности оползневого процесса.
3.25. Оценка устойчивости потенциально оползневых и оползневых склонов необходима на участках с существующей или проектируемой застройкой. Расчетные створы для этой цели должны назначаться с нагорной и низовой стороны здания или сооружения, расположенного в оползневой зоне.
При оценке устойчивости участков, занятых линейными сооружениями существующих автомобильных дорог, расчетные створы следует назначать с нагорной и низовой сторон трассы на наиболее опасных участках, например с высокими насыпями и глубокими выемками; в местах, где изысканиями установлена опасность активизации оползневых процессов в результате строительства и условий эксплуатации дороги.
Составляют расчетную схему и назначают метод расчета в каждом конкретном случае индивидуально на основе установленного или прогнозируемого механизма оползня, особенностей инженерно-геологических условий, учета расположения и использования на склонах в строительных целях гражданских и промышленных объектов.
Расчетную схему составляют на основе анализа инженерно-геологического разреза. Для анализа следует отобрать инженерно-геологические разрезы, в наибольшей степени отвечающие зафиксированному или прогнозируемому механизму оползня при самом неблагоприятном сочетании силовых факторов и показателей физико-механических свойств грунтов.
При этом необходимо проанализировать:
границы оползневого участка в пределах установленной изысканиями, а также прогнозируемой зоны его влияния на проектируемую автомобильную дорогу;
мощность оползневых накоплений или делювиального слоя;
все ослабленные зоны;
фактические или предполагаемые поверхности смещения;
особенности контакта оползневых накоплений с коренными породами, генезис коренных пород;
влияние гидрогеологических факторов;
динамику оползней.
3.26. При составлении расчетной схемы необходимо в разрезе склона выделить инженерно-геологические элементы, которые являются определяющими для устойчивости склона (откоса).
3.27. Расчетную схему выполняют в виде графической части и поясняющего текста.
3.28. Графическую часть расчетной схемы следует вычерчивать на схематизированном инженерно-геологическом разрезе склона (откоса) в естественном состоянии. На чертеже должны быть показаны:
инженерно-геологические элементы, имеющие определяющее значение в устойчивости и смещении оползня;
прогнозируемые максимальные уровни подземных вод и их напоры;
фактические и наиболее вероятные поверхности смещения, по которым предполагается проведение расчетов;
положение поверхностей смещения в зоне отрыва и выпора (начальный и конечный участки);
нагрузки от застройки территории и конструкций земляного полотна;
проектное решение по изменению рельефа склона или назначению крутизны откоса земляного полотна.
Не показывают все второстепенные детали, затемняющие чертеж и не имеющие отношения к механизму оползня.
3.29. Составленная расчетная схема должна соответствовать наиболее вероятной форме нарушения устойчивости склона (откоса).
Если механизм оползневого процесса не может быть точно установлен, то оценку устойчивости необходимо выполнять для нескольких расчетных схем, соответствующих вероятным механизмам разрушения. В качестве окончательного варианта должна быть принята схема, при расчете по которой получен минимальный коэффициент устойчивости.
3.30. Расчет устойчивости склонов (откосов) в бытовом (природном), проектном (т.е. с учетом размещения в геологической среде конструкций земляного полотна и комплекса противооползневых мероприятий) и промежуточном положениях (на период строительства) выполняют по первому предельному состоянию - по несущей способности. При этом возможны два варианта расчета: по предельному напряженному состоянию (условие предельного равновесия) и по допустимому напряженному состоянию (отсутствие зон пластических деформаций). В условиях МССР при оценке устойчивости склонов и откосов расчеты по предельному напряженному состоянию необходимо осуществлять для следующих типов оползневых механизмов: скольжения, выдавливания, сложных (см. прил. 2). При оценке устойчивости насыпей на склонах (в том числе и оползневых), высоких насыпей на потенциально неустойчивом основании, а также склонов и откосов с зафиксированным или вероятным механизмом «выдавливания» и проседания следует применять методы расчета по допустимому напряженному состоянию. При этом целесообразно для оценки напряженного состояния склонов и откосов использовать различные методы: расчетные (на основе теории упругости, дискретных или нелинейно деформируемых сред) и экспериментальные (модельные).
3.31. При использовании методов расчета, связанных с проверкой и анализом устойчивости оползневого массива на зафиксированной (предполагаемой) поверхности смещения, в расчетной схеме должно быть показано разделение тела оползня на расчетные блоки. Для каждого блока обозначают удерживающие и сдвигающие силы от собственного веса грунта и внешних нагрузок, силы взаимодействия между блоками, силы от воздействия подземных вод.
Членение тела оползня на блоки выполняют вертикальными линиями. Границы блоков (места вертикалей) назначают с учетом формы прогнозируемой или установленной изысканиями поверхности смещения в точках перегиба поверхности склона (откоса), пересечения границ расчетных слоев с поверхностью смещения. При расчетах по круглоцилиндрическим поверхностям смещения ширину блоков следует принимать не более 2 - 3 м (в целях уменьшения погрешности при вычислении их площади).
3.32. Поясняющий текст к расчетной схеме должен содержать:
обоснование к назначению расчетной схемы;
рекомендуемый метод оценки устойчивости;
расчетные значения показателей физико-механических свойств грунтов и прогноз их изменения на проектный срок.
В поясняющем тексте следует подробно изложить расчет устойчивости с анализом полученных результатов и предложениями по рекомендуемому комплексу противооползневых мероприятий и конструкциям земляного полотна индивидуального проектирования.
3.33. Реологические процессы необходимо учитывать в тех случаях, когда на основе данных инженерно-геологических изысканий установлена возможность образования или наличие вязкопластических деформаций, развивающихся в глинистых грунтах оползневой (потенциально оползневой) толщи; в зоне контакта грунтов поверхности смещения с коренными породами или устойчивыми грунтами, а также в основании проектируемых противооползневых сооружений; в откосах высоких насыпей и глубоких выемок из глинистых высокопластичных грунтов.
Для условий МССР наиболее опасными по развитию реологических процессов являются: делювиальные и оползневые отложения на склонах, зона их контакта с неогеновыми глинами коренных пород.
В зависимости от установленного (по результатам изысканий) или прогнозируемого механизма оползней типа вязкопластических реологические процессы учитывают следующим образом:
для движущихся оползней-потоков, представленных массой переувлажненного глинистого, песчано-глинистого или щебенисто-глинистого грунта, прогнозируют скорость движения потока и рассчитывают расстояние его перемещения;
для оползней с преобладающими вязкопластическими деформациями устанавливают возможность развития деформаций ползучести, влияющих на устойчивость откосов и склонов; определяют скорость смещения оползневых масс и величину деформации ползучести; сравнивают расчетную (прогнозируемую) величину деформации ползучести с допустимой по условию устойчивости склона и сооружений на нем.
