СП 11-105-97 Часть 2 (524330), страница 4
Текст из файла (страница 4)
Стационарные наблюдения за режимом влажности грунтов оползневых склонов рекомендуется осуществлять для оценки влияния изменений влажности грунтов на устойчивость склонов и изучения водного баланса склона, с использованием при наблюдениях геофизических методов.
При стационарных наблюдениях за режимом влажности грунтов количество и выбор мест их проведения следует осуществлять с учетом морфологии и типа оползня, его строения, а также зон с предположительно различным режимом влажности, но не менее чем в трех пунктах для каждого типичного участка. При наблюдениях за изменениями влажности грунтов рекомендуется применять геофизические методы определения плотности-влажности, а также лабораторные методы определения по образцам грунтов, отбираемых через 15-20 см по разрезу из специально пробуренных для этих целей скважин. Особое внимание следует уделять изучению динамики влажности в зонах смещения в дни активизации оползневых процессов и непосредственно после них.
Стационарные наблюдения за процессами выветривания горных пород, слагающих оползне-, осыпе- и обвалоопасные склоны, следует осуществлять с целью установления характера, условий и интенсивности изменения свойств горных пород, их гранулометрического состава, объемов сноса и накопления продуктов выветривания на склонах.
При стационарных наблюдениях за процессами выветривания следует использовать специальные пункты, намеченные в процессе маршрутных наблюдений (рекогносцировочного обследования) — расчистки, неглубокие шурфы, закопушки или короткие штольни, обнажающие невыветрелую или слабо выветрелую породу. Пункты наблюдений следует размещать на различных элементах рельефа (несмещенный участок склона, оползневой уступ и др.), а в их пределах — на участках с различной экспозицией и крутизной склонов. Отбор образцов горных пород для лабораторного изучения их состава, состояния и свойств следует осуществлять из различных зон профиля выветривания (в том числе из монолитной зоны) с таким расчетом, чтобы были охарактеризованы различные морфологические элементы склона, отличающиеся друг от друга степенью выветривания горных пород.
Наблюдения за выветриванием грунтов рекомендуется, при необходимости, дополнять лабораторным моделированием путем многократного попеременного увлажнения и высушивания, замораживания и оттаивания образцов грунта, а также воздействием на него щелочных и кислотных сред.
Изменение показателей механических свойств грунтов вследствие изменений их состояния, минералогического и петрографического состава моделируется воздействием сернокислых и щелочных растворов, водонасыщением и фильтрацией промстоков прогнозируемого состава.
4.2.10. Лабораторные исследования грунтов для изучения оползневых процессов следует проводить, в основном, на образцах, отобранных из грунтов основного деформируемого горизонта.
Обязательному опробованию подлежат грунты в зоне плоскостей смещения, ослабленных, перемятых, разуплотненных и водонасыщенных слоев грунта, зон тектонических нарушений и др.
При выполнении лабораторных исследований методы подготовки грунтов к испытаниям должны учитывать предполагаемые воздействия различных факторов на исследуемый грунт: изменения его напряженного состояния и степени уплотнения при снятии нагрузки, оползневых или обвальных смещениях, выветривании и других воздействиях.
Помимо обычного комплекса лабораторных определений для глинистых грунтов рекомендуется определять состав поровых растворов, емкость обмена и состав обменных катионов, содержание органического вещества, а также минералогический состав глинистой фракции, гранулометрический состав (при максимальной дисперсности и микроагрегатный), реологические характеристики, тиксотропность.
Определения прочностных свойств грунтов рекомендуется проводить по трем следующим основным схемам:
испытание образца грунта природного сложения и влажности (методом трехосного сжатия или одноплоскостного среза);
сдвиг образца грунта по предварительно подготовленной (или образовавшейся) поверхности, т.е. сдвиг разрезанного образца по поверхности разреза или повторный сдвиг по поверхности ранее выполненного сдвига;
медленный сдвиг по предварительно подготовленной (или образовавшейся) и дополнительно увлажненной (смоченной) поверхности (в случае обводнения толщи по системе трещин).
При выборе метода определения сопротивления грунта срезу следует учитывать тип существующего или прогнозируемого оползня. Испытания рекомендуется проводить при различной влажности грунта и разных скоростях приложения нагрузки, моделирующих оползневой процесс.
При изучении оползней соскальзывания сопротивление срезу следует определять по схеме «сдвиг ускоренный по плоскости искусственно подготовленной или естественной» (сдвиг «плашка по плашке»), а в полевых условиях — методом среза целиков грунтов (в шурфах или котлованах) по той же схеме.
Нарушение (разрушение) структурных связей грунта при оползании моделируется его перемятием с сохранением природной влажности или дополнительным увлажнением (высушиванием).
При изучении оползней срезания следует исследовать анизотропию сдвиговой прочности пород (по напластованию и перпендикулярно к нему), а в полевых условиях — методами среза целиков грунтов (в шурфах и котлованах) с разными условиями залегания грунтов.
При изучении оползней выдавливания следует определять критические нагрузки, при которых происходит разрушение грунта, а также его реологические свойства (длительную прочность, вязкость). Для определения структурной прочности рекомендуется метод трехосного сжатия.
При изучении вязкопластичных оползней (течения) следует устанавливать значения сопротивления грунтов сдвигу и реологических показателей в зависимости от изменения их влажности, что обеспечивается срезом образцов грунтов в сдвиговых приборах после водонасыщения, при природной влажности, при предполагаемых изменениях влажности, при нагрузках, соответствующих давлению грунта в оползневом теле.
Определение реологических характеристик грунтов (порога ползучести, вязкости, длительной прочности) следует проводить методами параллельных испытаний серии образцов-близнецов при различных значениях постоянного сдвигающего напряжения (метод испытания на ползучесть с определением длительной прочности) или при различных скоростях приложения нагрузок (метод испытания на длительную прочность).
При размещении на оползневом склоне проектируемых зданий и сооружений с динамическими нагрузками и при изысканиях в сейсмических районах следует определять прочностные и деформационные характеристики грунтов не только в статических условиях, но и при заданных техническим заданием заказчика или прогнозируемых динамических воздействиях и принимать соответствующие амплитуды, ускорения и частоту колебаний.
Данные лабораторных определений следует сопоставлять и корректировать по результатам контрольных и обратных расчетов устойчивости склонов и выявленных оползневых масс.
4.2.11. Камеральная обработка материалов инженерно-геологических изысканий и составление технического отчета о выполненных изысканиях должны дополнительно включать оценку устойчивости склонов с учетом возможного развития склоновых процессов, размеров исследуемой территории, сложности и степени изученности ее инженерно-геологических условий и стадии проектирования, а также конструктивных особенностей и уровня ответственности проектируемых зданий и сооружений (при наличии технического задания заказчика с указанием всех техногенных нагрузок и воздействий от проектируемых сооружений).
При обработке материалов инженерно-геологических изысканий, выполненных на значительных по размерам территориях с применением мелко- и среднемасштабного инженерно-геологического картирования, рекомендуется использовать, в основном, региональные геологические (геолого-статистические) методы: историко-геологический (учет истории формирования склонов под воздействием различных обвало-, оползнеобразующих и других факторов); сравнительно-геологический (использование природных аналогов для оценки возможности развития склоновых процессов на исследуемом склоне); метод оползневого потенциала (определение значений вероятности проявления оползней в зависимости от величин вероятностей воздействия факторов оползнеобразования).
При инженерно-геологических изысканиях под конкретные объекты строительства на относительно ограниченных по размерам территориях, на которых выполнено крупномасштабное инженерно-геологическое картирование, наряду с вышеуказанными методами рекомендуется применять методы локальной количественной оценки устойчивости склонов с учетом прогнозируемых изменений оползнеобразующих факторов.
При инженерно-геологических изысканиях на участках размещения отдельных зданий и сооружений необходимо осуществлять локальную оценку и прогноз устойчивости склонов количественными методами, а для зданий и сооружений I уровня ответственности также методами математического и физического моделирования.
Для обеспечения надежности оценок и прогнозов устойчивости склонов рекомендуется осуществлять расчеты различными методами в целях повышения надежности полученных результатов.
По результатам инженерно-геологической съемки, расчетов устойчивости склонов, математического и физического моделирования необходимо проводить районирование (зонирование) территории по степени опасности склоновых процессов.
Расчеты устойчивости склонов (откосов) следует выполнять по программам, разработанным, как правило, на основе общепринятых методов расчета (методы Терцаги, прислоненного откоса, Маслова-Берера, Шахунянца, Чугаева; при расчетах устойчивости склонов в слабых породах — методы Можевитинова, Бишопа, Тейлора, Моргенштерна и Прайса; при расчетах устойчивости склонов в скальных породах — методы дефицита удерживающих сил и Фисенко). При использовании других методов расчета устойчивости должна быть приведена методика расчетов, а их результаты сопоставлены с данными, получаемыми с применением общепринятых расчетных методов.
В качестве исходных параметров следует использовать расчетные значения характеристик грунтов, получаемые в соответствии с .ГОСТ 20522-96 (пп. 6.6-6.12).
Следует выполнять обратные и контрольные расчеты устойчивости смещенных тел и близких к предельным по устойчивости крутонаклонных натурных уступов или техногенных откосов с целью оценки достоверности лабораторных данных о прочностных свойствах грунтов. При обратных расчетах коэффициент устойчивости склона (уступа, откоса) принимается =1,0 (для ситуации на начало основного смещения оползня или отрыва обвальной массы, а также для момента завершения подвижки оползня), а параметры прочности грунтов определяются расчетом по уравнениям предельного равновесия.
При контрольных расчетах в качестве исходных показателей прочностных свойств грунтов следует использовать расчетные значения угла внутреннего трения и сцепления, полученные по результатам лабораторных и (или) полевых испытаний. В случаях, когда величина коэффициента устойчивости согласно контрольному расчету оказывается вне интервала =0,95-1,0 для смещенных тел и вне интервала
<1,0 для крутонаклонных уступов (откосов), следует откорректировать либо показатели свойств грунтов, либо схемы расчета устойчивости.
Расчеты устойчивости склонов необходимо выполнять с учетом механизма и выявленной (или прогнозируемой) стадии (фазы) развития оползня.
Для определения возможности возникновения или развития инсеквентных оползней сдвига серией расчетов следует находить положение наиболее опасной потенциальной поверхности скольжения в грунтовом массиве рассматриваемого склона. При оценки опасности возникновения консеквентных оползней сдвига следует учитывать, что наиболее опасные поверхности скольжения, как правило, совпадают с имеющимися в грунтовом массиве поверхностями (зонами) ослабления.
Возможность подвижек вязкопластических оползней следует определять расчетами с использованием в качестве исходных расчетных показателей прочностных свойств грунтов значения, полученные при влажности, соответствующей пределу текучести грунтов.
При оценке опасности возникновения оползней гидродинамического разрушения наряду с расчетом соотношения сдвигающих и удерживающих сил в обводненном грунтовом массиве следует определять возможность гидродинамического разжижения грунтов по прогнозируемым величинам фильтрационных градиентов в массиве склона и в теле оползня.
Для суффозионных оползней следует оценивать расчетом устойчивость покровного глинистого чехла в месте разгрузки водоносного горизонта на поверхности склона с последующим расчетом длины зоны формирования прогнозируемого суффозионного оползня.
Для определения возможности внезапного разжижения расчеты устойчивости склонов следует выполнять с учетом снижения прочности грунтов при прогнозируемом воздействии динамических (в том числе сейсмических) нагрузок.
Организация, выполняющая изыскания, должна производить расчет устойчивости склонов без учета проектируемого строительства и результаты расчета приводить в техническом отчете. Допускается выполнение расчета устойчивости склонов с учетом техногенного воздействия при наличии технического задания заказчика с указанием всех техногенных нагрузок и воздействий от проектируемых строительных объектов.
4.2.12. По результатам изысканий следует дополнительно прогнозировать косвенные негативные последствия обвальных и оползневых смещений — затопление территорий при возникновении обвально-оползневых запруд, образование ударной волны при быстром смещении обвально-оползневых масс в водоемы, загрязнение подземных и поверхностных вод, иногда — атмосферы (при разрушении оползнями или обвалами экологически опасных объектов).
4.2.13. При инженерно-геологических изысканиях в районах развития склоновых процессов следует соблюдать требования по охране окружающей природной среды, предусматривать и осуществлять мероприятия, не допускающие нарушения сложившихся геолого-гидрогеологических условий при проведении отдельных видов изыскательских работ, с целью предотвращения возможности активизации этих процессов.
4.3. Инженерно-геологические изыскания для разработки
предпроектной документации
4.3.1. При инженерно-геологических изысканиях в районах развития склоновых процессов для разработки предпроектной документации дополнительно к требованиями пп. 6.3-6.5 СНиП 11-02-96, пп. 6.1-6.17 СП 11-105-97 (часть I) необходимо устанавливать:
наличие, распространение и ориентировочные (предварительные) границы зон (площадей) развития склоновых процессов, а также интенсивность и глубину их развития;
1>